Giáo án Hóa học lớp 11 - Tiết 6+7: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li nhằm giúp các em học sinh biết được phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion. Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li là các ion kết hợp với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất. Mời quý thầy cô và các em cùng tham khảo giáo án.
Tiết 6, 7: CHUYÊN ĐỀ: PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI I. Mục tiêu chủ đề 1. Kiến thức, kỹ năng, thái độ a. Kiến thức: Học sinh biết được: + Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion + Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li là các ion kết hợp với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất sau: Chất kết tủa Chất khí Chất điện li yếu Học sinh giải thích được: + Các chất nào cùng tồn tại được trong một dung dịch, khơng tồn tại được trong dung dịch + Viết được phương trình ion đầy đủ và phương trình ion thu gọn của các phản ứng xảy ra trong dung dịch chất điện li Vận dụng vào giải các bài tốn liên quan đến tính tốn khối lượng, thể tích…các sản phẩm thu được, tính nồng độ mol các ion thu được sau phản ứng b. Kĩ năng: Rèn luyện kĩ năng hợp tác hoạt động theo nhóm, kĩ năng trình bày Rèn kĩ năng quan sát hiện tượng thí nghiệm để biết có phản ứng hóa học xảy ra Dự đốn sản phẩm phản ứng trao đổi ion trong dung dịch Kĩ năng viết pthh, pt ion đầy đủ và thu gọn Kĩ năng tính tốn hóa học c. Thái độ: Thái độ nhiệt tình, tự giác tham gia hoạt động, tính khoa học và kỉ luật hơn trong giờ học Thái độ hăng say học tập, u thích mơn hóa học 2. Định hướng các năng lực có thể hình thành và phát triển Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy, năng lực hợp tác (trong hoạt động nhóm) Năng lực thực hành hóa học: Làm thí nghiệm, quan sát hiện tượng, giải thích các hiện tượng xảy ra khi tiến hành thí nghiệm Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cuộc sống Năng lực sử dụng ngơn ngữ: Diễn đạt, trình bày ý kiến, nhận định của bản thân Năng lực tính tốn qua việc giải các bài tập hóa học có bối cảnh thực tiễn II/ Phương pháp và kĩ thuật dạy học 1/ Phương pháp dạy học: Phương pháp dạy học nhóm, dạy học nêu vấn đề 2/ Các kĩ thuật dạy học Hỏi đáp tích cực Kĩ thuật khăn trải bàn Nhóm nhỏ Thí nghiệm trực quan III. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh 1. Giáo viên: Làm các slide trình chiếu, giáo án Dụng cụ thí nghiệm: Ống nghiệm, kẹp gỗ, chổi rửa ống nghiệm Hóa chất: dd Na2SO4, dd BaCl2, dd NaOH, dd HCl, dd Na2CO3, dd CH3COONa, dd phenolphthalein, dd NaCl , dd KNO3 Nam châm (để gắn nội dung báo cáo của HS lên bảng từ) Phiếu học tập số 1, 2, Giấy Ao (3 tờ), bút dạ (3),nam châm… 2. Học sinh: Học bài cũ, đọc trước bài mới Tập lịch cũ cỡ lớn hoặc bảng hoạt động nhóm Bút mực viết bảng IV. Chuỗi các hoạt động học: A. Hoạt động trải nghiệm, kết nối (10 phút) Mục tiêu Huy động kiến thức đã học Phương thức tổ chức Kết quả HĐ nhóm: Sử dụng kĩ thuật khăn trải bàn để hoàn thành nội dung + Hiện tượng: trong phiếu học tập số 1 TN 1: xuất kết tủa màu GV chia lớp thành 4 nhóm, các dụng cụ thí nghiệm và hóa chất trắng được giao đầy đủ về cho từng nhóm TN 2: đầu tiên dd NaOH khơng Đánh giá + Qua quan sát: Trong q trình hoạt động nhóm làm thí của HS, tạo nhu cầu tiếp tục tìm hiểu kiến thức Tìm hiểu bản chất và điều kiện xảy của phản ứng trao đổi ion dung dịch các chất điện li thơng qua việc làm thí nghiệm Rèn năng lực thực hành hóa học, năng lực hợp tác và năng lực sử dụng ngơn ngữ: Diễn đạt, trình bày ý kiến, nhận định của bản thân GV giới thiệu hóa chất, dụng cụ cách tiến hành thí màu, nhỏ phenolphthalein vào thì nghiệm, GV nghiệm dd có màu hồng, rót từ từ HCl vào quan sát tất cả nhóm, kịp (Nếu HS chưa rõ cách tiến hành thí nghiệm, GV nhắc lại một lần thì dd lại mất màu thời phát hiện nữa để các nhóm đều nắm được) TN 3: có khí khơng màu thốt ra khó TN4: có mùi giấm ăn Phiếu học tập số 1 khăn, vướng TN 5: khơng có hiện tượng gì Với những dụng cụ và hóa chất đã có sẵn, hãy làm các TN sau: mắc của HS và 1/ Nhỏ dd Na2SO4 vào dd BaCl2 + Giải thích: do đã học các phản có giải pháp hỗ 2/ Nhỏ vài giọt dd phenolphthalein vào cốc đựng dd ứng chương trình THCS trợ hợp lí NaOH 0,1M, sau đó rót từ từ dd HCl 0,1M vào cho đến khi mất nên HS có thể viết các PTHH + Qua báo cáo màu. 3/ Rót dd HCl vào cốc đựng dd Na2CO3 Na2SO4+BaCl2 BaSO4 +2NaCl các nhóm và sự 4/ Rót dung dịch CH3COONa vào dung dịch HCl góp ý, bổ sung NaOH + HCl NaCl + H2O 5/ Rót dung dịch NaCl vào dung dịch KNO3 nhóm a/ Quan sát hiện tượng xảy ra, viết các PTHH. Từ đó nêu lên HCl+Na2CO3 NaCl + CO2+H2O khác, GV biết bản chất của phản ứng xảy ra trong dd các chất điện li, giải CH3COONa + HCl CH3COOH được HS đã có thích tại sao các phản ứng ở TN 1, 2, 3, 4 xảy ra được cịn ở TN + NaCl những 5 thì khơng? NaCl + KNO khơng x ả y ra b/ Viết phương trình ion đầy đủ, pt ion thu gọn từ các phương kiến thức nào, trình phân tử đã viết ở câu a HS khơng nêu được bản chất của kiến các phản ứng xảy ra trong dd các thức cần chất điện li, khơng giải thích phải điều Các nhóm phân cơng nhiệm vụ cho từng thành viên: tiến hành thí được tại sao TN 5 khơng xảy ra chỉnh, bổ sung nghiệm,quan sát và thống nhất để ghi lại hiện tượng xảy ra, viết và chưa viết được phương trình hoạt các PTHH, …. vào bảng phụ, viết ý kiến của mình vào giấy và kẹp ion rút gọn động tiếp theo chung với bảng phụ HS phát triển được kỹ năng làm HĐ chung cả lớp: thí nghiệm, quan sát, nêu được GV mời một nhóm báo cáo kết quả, các nhóm khác góp ý, bổ các hiện tượng và giải thích được sung một số hiện tượng đó Vì là hoạt động trải nghiệm kết nối để tạo mâu thuẫn nhận thức Mâu thuẫn nhận thức HS nên giáo viên khơng chốt kiến thức. Muốn hồn thành đầy đủ và khơng giải thích được vì sao TN đúng nhiệm vụ được giao HS phải nghiên cứu bài học mới. 5 khơng phản ứng GV chuyển sang hoạt động tiếp theo: HĐ hình thành kiến thức + Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ: HS có thể tiến hành thí nghiệm luống cuống, GV hướng dẫn chi tiết và giúp HS giữ bình tĩnh và thao tác tốt B. Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động 1: Tìm hiểu điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li (35 phút) Mục tiêu Phương thức tổ chức Nêu được bản chất và điều kiện xảy của phản ứng trao đổi ion trong dd các chất điện li + HĐ nhóm: GV tổ chức hoạt động nhóm để tiếp tục hồn thành nhiệm vụ phiếu học tập số 1, GV hướng dẫn học sinh dùng phụ lục “Tính tan của một số chất trong nước” (SGK) để tìm các chất dễ tan phân li mạnh trong phương trình hóa học. Chuyển các chất dễ tan phân li mạnh từ công thức phân tử thành cơng thức của các ion mà phân tử đó phân li ra. Chất kết tủa, chất điện li yếu, chất khí để nguyên dưới dạng phân tử. Cuối cùng hướng dẫn HS cách viết phương trình ion thu gọn theo các bước cụ thể Viết phương trình ion đầy đủ và phương trình ion thu gọn của phản ứng Rèn năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học Kết quả 1. Phản ứng tạo thành chất kết tủa Phương trình phân tử: Na2SO4+BaCl2 BaSO4 +2NaCl Phương trình ion đầy đủ: Đánh giá + Thơng qua quan sát mức độ và hiệu quả tham gia vào hoạt động của học sinh BaSO4 + + Thông qua HĐ chung của cả lớp, GV hướng dẫn Phương trình ion rút gọn: HS thực hiện các 2+ 2 Ba + SO4 BaSO4 yêu cầu điều Phương trình ion rút gọn cho ta biết bản chỉnh 2Na+ + SO42 + Ba2+ + 2Cl 2Na+ + 2Cl chất của phản ứng. Đó là: trong 4 ion được phân li ra chỉ có các ion Ba2+ và SO42 kết hợp được với nhau tạo thành chất kết tủa + HĐ chung cả lớp: Các nhóm báo cáo BaSO4 kết quả và phản biện cho nhau. GV chốt Suy luận: Muốn có kết tủa BaSO4 cần trộn lại kiến thức. (sản phẩm của nhóm ở hai dung dịch, một dd có Ba2+, cịn dd kia HĐ 1 vẫn được lưu giữ trên bảng) chứa SO42 + Nếu HS vẫn khơng giải quyết được, 2. Phản ứng tạo thành chất điện li yếu GV có thể gợi ý cho HS a. Phản ứng tạo thành nước Phương trình phân tử: NaOH + HCl NaCl + H2O Phương trình ion đầy đủ: Na+ + OH + H+ + Cl Na+ + Cl + H2O Phương trinh ion thu gọn: OH + H+ H2O Suy luận: Phản ứng giữa dung dịch axit và hiđroxit có tính bazơ rất dễ xảy ra vì tạo thành chất điện li yếu là nước b. Phản ứng tạo thành axit yếu Phương trình phân tử: CH3COONa + HCl CH3COOH + NaCl Phương trình ion đầy đủ: Na+ + CH3COO + H+ + Cl CH3COOH Na+ + Cl + Phương trình ion thu gọn: H+ + CH3COO CH3COOH Suy luận: Trong dd, các ion H+ sẽ kết hợp với các ion CH3COO tạo thành chất điện li yếu là CH3COOH 3. Phản ứng tạo thành chất khí: Phương trình phân tử: Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Phương trình ion đầy đủ: 2Na+ + CO32 + 2H+ + 2Cl CO2 + H2O 2Na+ + 2Cl + Phương trình ion thu gọn: 2H+ + CO32 H2O + CO2 Suy luận: Trong dd, các ion H+ sẽ kết hợp với các ion CO32tạo thành axit yếu là H2CO3 , axit này không bền bị phân hủy tạo ra CO2 và H2O Hoạt động 2: Kết luận điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li Mục tiêu Phương thức tổ chức Kết luận bản chất và điều kiện xảy của phản ứng trao đổi ion dd các chất điện li + HĐ nhóm: Các nhóm nghiên cứu và kết luận bản chất và điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li Kết quả Đánh giá II. Kết luận: 1. Phản ứng xảy ra trong dung dịch chất điện li là phản ứng giữa các ion 2. Phản ứng trao đổi chất điện li trong dung dịch chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với + HĐ chung cả lớp: Các nhóm báo cáo nhau tạo thành ít nhất một trong các chất kết quả và phản biện cho nhau. GV chốt sau: chất kết tủa, chất điện li yếu, chất khí lại kiến thức (sản phẩm của nhóm ở HĐ 1 vẫn được lưu giữ trên bảng) + Thông qua quan sát mức độ và hiệu tham gia vào hoạt động học sinh + Thông qua HĐ chung cả lớp, GV hướng dẫn HS thực hiện yêu cầu và điều chỉnh. C. Hoạt động luyện tập: (35 phút) Mục tiêu Củng cố, khắc sâu kiến thức đã học về phản ứng trao đổi ion Các điều kiện để phản ứng trao đổi ion xảy ra. Phương thức tổ chức Kết quả + Vịng 1: GV chia lớp thành 4 nhóm lớn để tham gia thi đua với nhau trả Kết quả lời nhanh và chính xác các câu hỏi (khoảng 4 câu hỏi) mà GV đã chuẩn bị trả lời các câu (chưa cho HS chuẩn bị trước). Ghi điểm cho 4 nhóm ở vịng 1 hỏi/bài Câu 1: Phản ứng trao đổi ion là gì? tập trong Câu 2: Nêu các điều kiện để phản ứng trao đổi ion xảy ra? phiếu Câu 3: Vì sao các chất kết tủa như: CaCO3, Cu(OH)2, vẫn tan được dễ học tập dàng trong các axit mạnh như HCl, H 2SO4, Viết ptpu dạng phân tử và ion Tiếp tục phát thu gọn minh họa của CaCO3 với HCl Đánh giá + GV quan sát và đánh giá hoạt động cá nhân, hoạt động nhóm HS Giúp HS tìm hướng giải khó khăn trình hoạt động + GV thu hồi một số triển lực: tính tốn, sáng tạo, giải quyết vấn đề thực tiễn thông qua kiến thức môn học, vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống Câu 4: Vì người ta thường dùng phèn chua (công thức thu gọn là KAl(SO4)2.12H2O) để làm trong nước. Viết phương trình ion thu gọn để giải thích? + Vịng 2: Trên cơ sở 4 nhóm, GV lại u cầu mỗi nhóm lại tiếp tục hoạt động cặp đơi để giải quyết các u cầu đưa ra trong phiếu học tập số 2. GV quan sát và giúp HS tháo gỡ những khó khăn mắc phải HĐ chung cả lớp: GV mời 4 HS bất kì (mỗi nhóm 1 HS) lên bảng trình bày kết quả/bài giải. Cả lớp góp ý, bổ sung. GV tổng hợp các nội dung trình bày và kết luận chung. Ghi điểm cho mỗi nhóm Nội dung HĐ: GV sử dụng các bài tập phù hợp với đối tượng HS, có mang tính thực tế, hồn thành các có mở rộng và u cầu HS vận dụng kiến thức để tìm hiểu và giải quyết câu hỏi/bài tập vấn đề phiếu học tập trình bày HS phiếu học tập để đánh giá nhận xét chung. + GV hướng dẫn HS tổng hợp, điều chỉnh kiến thức để hoàn thiện nội dung bài học + Ghi điểm cho nhóm hoạt động tốt hơn PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Câu 1: Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết : A. những ion nào tồn tại trong dung dịch. B. nồng độ những ion nào trong dung dịch lớn nhất C. bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li D. khơng tồn tại phân tử trong dung dịch các chất điện li Câu 2: Phản ứng nào dưới đây xảy ra trong dung dịch tạo được kết tủa Fe(OH)3 ? A. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 B. Fe(NO3)3 + Fe C. Fe2(SO4)3 + KI D. Fe(NO3)3 + KOH Câu 3: Phản ứng trao đổi ion trong dd các chất điện li chỉ xảy ra khi : A. các chất phản ứng phải là những chất dễ tan B. các chất phản ứng phải là những chất điện li mạnh C. một số ion trong dung dịch kết hợp được với nhau làm giảm nồng độ ion của chúng D. phản ứng không phải là thuận nghịch Câu 4: Cho dãy các chất : NH4Cl, (NH4)2SO4, NaCl, MgCl2, FeCl2, AlCl3. Số chất trong dãy tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2 tạo thành kết tủa là A. 3 B. 5 C. 4 D. 1 Câu 5: Trong các cặp chất cho dưới đây, cặp nào không xảy ra phản ứng? A. HCl + Fe(OH)3 B. CuCl2 + AgNO3 C. KOH + CaCO3 D. K2SO4 + Ba(NO3)2 + + 2+ 2+ Câu 6: dd A có chứa đồng thời các cation: K , Ag , Fe , Ba Biết A chỉ chứa một anion, đó là A. Cl B. SO 24 C. CO32 D. NO3 Câu 7: Cho phản ứng hóa học NaOH + HCl → NaCl + H 2O. Phản ứng hóa học nào sau đây có cùng phương trình ion thu gọn với phản ứng trên? A. 2KOH + FeCl2 → Fe(OH)2 + 2KCl B. NaOH + NaHCO3 → Na2CO3 + H2O C. NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3 + H2O D. KOH + HNO3 → KNO3 + H2O Câu 8: Phản ứng nào dưới đây là phản ứng trao đổi ion trong dung dịch A. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 B. Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaNO3 C. 2Fe(NO3)3 + 2KI → 2Fe(NO3)2 + I2 + 2KNO3 D. Zn + 2KI → Zn(NO3)2 + 2Fe(NO3)2 Câu 9: Các ion nào trong tập hợp cho dưới đây tồn tại đồng thời trong cùng một dung dịch A. Na+, Cu2+, NO3, Fe3+, Cl B. Fe2+, K+, NO3, OH, NH4+ C. Cu2+, Cl, Na+, OH, NO3 D. NH4+, CO32, HCO3, OH, Al3+ Câu 10: Muối X vừa tác dụng được với dung dịch HCl vừa tác dụng được với dung dịch NaOH. Muối X là A. NaHCO3 B. Na2CO3 C. MgSO4 D. MgCO3 2+ 3+ 2 Câu 11: Một dung dịch có chứa 2 cation Fe (0,1 mol), Al (0,2 mol), và 2 anion Cl (x mol ), SO4 (y mol ), biết rằng khi cơ cạn dung dịch thu được 46,9g chất rắn khan. Giá trị của x và y là: A. 0,2 và 0,3 B. 0,3 và 0,2 C. 0,6 và 0,1 D. 0,1 và 0,6 2+ 2+ 2+ Câu 12: Dung dịch A có chứa 5 ion Mg , Ba , Ca và 0,1 mol Cl , 0,2 mol NO3 Thêm dần V lít dung dịch K2CO3 1M vào dung dịch A cho đến khi được lượng kết tủa lớn nhất. V có giá trị là: A. 150ml B. 300ml C. 200ml D. 250ml D. Hoạt động vận dụng và mở rộng (10 phút) Mục tiêu Giúp HS vận dụng kĩ năng, vận dụng kiến thức đã học để giải quyết tình huống trong thực tế Phương thức tổ chức Kết quả Nội dung HĐ: u cầu HS tìm hiểu, giải quyết các câu hỏi sau Bài báo Câu 1: Bệnh nhân lt dạ dày do dịch dạ dày có pH