SKKN PHÂN LOẠI và PHƯƠNG PHÁP GIẢI một số DẠNG bài tập về sự điện LI

Tên sáng kiến: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ SỰ ĐIỆN LI I.. Từ những yêu cầu trên, tôi đã xây dựng và áp dụng chuyên đề “PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI

Đơn vị: Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh

Mã số: (Do HĐTĐSK Sở GD&ĐT ghi)

SÁNG KIẾN PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in sáng kiến

 Mô hình  Đĩa CD (DVD)  Phim ảnh  Hiện vật khác

(các phim, ảnh, sản phẩm phần mềm)

Năm học: 2016 – 2017

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

––––––––––––––––––

I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN

2 Ngày tháng năm sinh: 13/04/1982

8 Nhiệm vụ được giao:

- Giảng dạy môn Hóa: 11A3; 11A5; 11A8; 12A5; 12A8; 12A9

- Chủ nhiệm lớp 12A5

9 Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh

(Long Bình Tân – Biên Hòa – Đồng Nai)

II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO

- Học vị cao nhất: Cử nhân Sư phạm

- Năm nhận bằng: 2005

- Chuyên ngành đào tạo: Hóa Học

III.KINH NGHIỆM KHOA HỌC

- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy bộ môn Hóa Học THPT

- Số năm có kinh nghiệm: 11 năm

- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây:

2010–2011 Một số kinh nghiệm tổ chức hiệu quả tiết

thực hành thí nghiệm ở Khối 102013–2014 Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh sử dụng

Định luật bảo toàn electron giải một số dạng toán

về axit nitric (Hóa học 11-Phần vô cơ)

2014 – 2015 Một số kinh nghiệm trong công tác chủ nhiệm

2015 – 2016 Phân loại và phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập về sắt

và hợp chất của sắt

Tên sáng kiến: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ SỰ ĐIỆN LI

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Hóa học là môn học có hệ thống lý thuyết và bài tập khá nhiều Trong quátrình công tác tôi nhận thấy rất nhiều học sinh gặp không ít khó khăn khi tiếp thu lýthuyết cũng như rèn luyện các kĩ năng giải bài tập Bên cạnh đó, chương trình hóahọc 11 khá trừu tượng, khối lượng kiến thức nhiều Từ những khó khăn này dẫnđến học sinh không có hứng thú với môn Hóa học

Việc giúp học sinh có được những kĩ năng cơ bản khi giải bài tập hóa học là một yêu cầu cần thiết nhằm giúp học sinh có hứng thú khi học môn Hóa học Với hình thức thi trắc nghiệm thì các kĩ năng này càng cần thiết khi yêu cầu các em phải giải quyết các bài tập trong thời gian ngắn, tốc độ nhanh nhất

Tuy nhiên khả năng tiếp thu và vận dụng ở mỗi học sinh là khác nhau Do

đó cần có sự phân dạng và hướng dẫn phương pháp giải phù hợp với trình độ học sinh

Từ những yêu cầu trên, tôi đã xây dựng và áp dụng chuyên đề “PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ SỰ ĐIỆN LI”

Chuyên đề này đã được áp dụng trong 2 năm học vừa qua, cho học sinh lớp

11 do tôi giảng dạy và đã đem lại kết quả khả quan

Trong quá trình xây dựng và áp dụng cũng như hoàn thiện chuyên đề, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện của Ban giám hiệu và sự hỗ trợ tích cực, đóng góp ý kiến của tổ chuyên môn, quý thầy cô đồng nghiệp Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu nhà trường, tổ chuyên môn và quý thầy cô đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành chuyên đề này

Quá trình xây dựng và hoàn thiện chuyên đề chắc chắn sẽ còn thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của Ban giám hiệu nhà trường, tổ chuyên môn, quý thầy cô đồng nghiệp gần xa; để chuyên đề trở thành một tài liệu có ích,

có thể áp dụng rộng rãi, góp phần hỗ trợ quý thầy cô giáo cũng như học sinh

II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1 Về cơ sở lý luận:

1.1 Thuyết điện li

1.1.1 Sự điện li: là quá trình phân li của các chất trong nước (hoặc khi nóng chảy)

thành ion

1.1.2 Chất điện li: là những chất tan trong nước (hoặc nóng chảy) phân li ra ion

Axit, bazơ và muối là các chất điện li

+ Chất điện li mạnh: các phân tử hòa tan đều phân li ra ion

Ví dụ: Na2SO4 → 2Na+ + SO4

2-KOH → K+ + OH-

+ Chất điện li yếu: chỉ có một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion

Ví dụ: CH3COOH  CH3COO- + H+

HClO  H+ + ClO–

* Sự điện li của chất điện li yếu là quá trình thuận nghịch, khi quá trình cânbằng thì ta có cân bằng điện li

* Cân bằng điện li là cân bằng động

1.1.3 Phương trình điện li: biểu diễn quá trình các chất phân li thành ion

1.2 Định nghĩa theo Ahrenius về Axit, bazơ, muối

1.2.1 Axit: là chất khi tan trong nước phân li cho ion H+

=> phân tử H3PO4 phân li 3 nấc ra ion H + → axit 3 nấc

1.2.2 Bazơ: là chất khi tan trong nước phân li cho ion OH-

Ví dụ: NaOH  Na+ + OH-

1.2.3 Hidroxit lưỡng tính: Là những hiđroxit khi tan trong nước vừa có thể phân

li như axit vừa có thể phân li như bazơ

Thí dụ : Zn(OH)2 có 2 kiểu phân li tùy điều kiện:

Phân li theo kiểu bazơ: Zn(OH)2  Zn2+ + 2OH-

Phân li theo kiểu axit (dạng H2ZnO2): Zn(OH)2  2H+ + ZnO22-

Các hidroxit lưỡng tính: Al(OH)3; Zn(OH)2; Pb(OH)2; Sn(OH)2; Cr(OH)3

Chúng đều ít tan trong nước và có lực axit - bazơ yếu

1.2.4 Muối: là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại (hoặc cation

NH4+) và anion gốc axit

Ví dụ: NaCl  Na+ + Cl-

CH3COONa  Na+ + CH3COO-

+ Muối axit: là muối có anion gốc axit còn có khả năng phân li ra ion H+

Ví dụ: KHSO4 , NaHCO3 , NaH2PO4…

( Chú ý: Nếu anion gốc axit còn hidro có tính axit, thì gốc này tiếp tục phân

* Nguyên tắc: Vì dung dịch luôn luôn trung hòa về điện nên tổng số mol điện tích

dương bằng tổng số mol điện tích âm,

Ví dụ: Một dung dịch chứa a mol Na+, b mol Al3+, c mol Cl-, d mol SO42-

Biểu thức liên hệ giữa các đại lượng trên là:

1 4 Tích số ion của nước Khái niệm pH

1.4.1 Sự điện li và tích số ion của nước, ý nghĩa tích số ion của nước.

Nước là chất điện li rất yếu: H2O  H+ + OH- (1)

Ở 250C, tích số ion của nước là K H O2 = [H+].[OH-] = 10- 14

Tích số ion của nước (K H O2 ) phụ thuộc nhiệt độ

Ở 250 C, có thể coi giá trị tích số ion của nước là hằng số trong dung dịch loãngcủa các chất khác nhau

Theo (1) ta có: [H+]=[OH-] 10 14 10 7 M

- Môi trường trung tính là môi trường có [H+]=[OH-] 10 14 10 7 M

- Ý nghĩa của tích số ion của nước để xác định môi trường của dung dịch

Môi trường trung tính: [H+]= 10- 7 M

Môi trường axit: [H+]> 10- 7 M

Môi trường bazơ: [H+]< 10- 7 M

1.4.2 Khái niệm về độ pH, độ pH trong các môi trường.

Để tránh ghi nồng độ H+ với số mũ âm người ta dùng đại lượng độ pH

Nếu [H+]= 10- aM thì pH = a

hay [H+]= 10 pHM hoặc pH = - lg[H+]

Ví dụ: [H+]=10- 1M  pH = 1 Môi trường axit

[H+]=10- 7M  pH =7 Môi trường trung tính

[H+]=10- 12M pH =12 Môi trường bazơ

Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14 (do tích số ion của nước )

Ngoài ra người ta còn sử dụng pOH: pOH = - lg[OH- ]

pH + pOH =14  pH = 14 - pOH

1.5 Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li

1.5.1 Một số ví dụ về phản ứng trao đổi.

a Phản ứng tạo thành chất kết tủa

kết tủa trắng xuất hiện

Phương trình phân tử: Na2SO4 + BaCl2  BaSO4  + 2NaCl

Phương trình ion: 2Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl-  BaSO4  + 2Na+ + 2Cl-

Phương trình ion rút gọn: SO42- + Ba2+  BaSO4 

b Phản ứng tạo thành chất khí.

có bọt khí thoát ra

Phương trình ion: 2H+ + 2Cl- + 2Na+ + CO32-  2Na+ + 2Cl- + H2O + CO2 

Phương trình ion rút gọn: 2H+ + CO32-  H2O + CO2 

c Phản ứng tạo thành chất điện li yếu.

Thí nghiệm: Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào ống nghiệm đựng dung dịch NaOH (có

chứa vài giọt dung dịch phenolphtalein) cho đến khi màu hồng mất hoàn toàn Phương trình phân tử: NaOH + HCl  NaCl + H2O

Phương trình ion: Na+ + OH- + H+ + Cl-  Na+ + Cl- + H2O

Phương trình ion rút gọn: OH- + H+  H2O

thành axit yếu CH3COOH

Phương trình phân tử: HCl + CH3COONa  NaCl + CH3COOH

Phương trình ion: H+ + Cl- + CH3COO- + Na+  Na+ + Cl- + CH3COOHPhương trình ion rút gọn: H+ + CH3COO-  CH3COOH

1.5.2 Bản chất và điều kiện của phản ứng.

- Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion

- Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kếthợp được với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất sau:

bazơ,muối ) được viết thành ion, các chất còn lại chất không điện li, chất điện

li yếu, chất kết tủa, chất bay hơi thì viết dưới dạng phân tử

Bước 3: Ước lược các ion giống nhau ở 2 vế ta thu được Phương trình dạng

ion

2 Về cơ sở thực tiễn

Qua nhiều năm công tác, tôi nhận thấy học sinh học yếu môn Hóa là do thiếu hứng thú khi tiếp thu lý thuyết, dẫn đến khó khăn trong định hướng giải bài tập Nội dung lí thuyết chương Sự điện li (Hóa học 11- chương trình chuẩn) khá trừu tượng, gây khó khăn cho học sinh khi giải bài tập của chương này Việc phân dạng bài tập và định hướng cách giải sẽ giúp các em cảm thấy tự tin hơn khi học môn Hóa

Bên cạnh đó, hình thức thi trắc nghiệm không những yêu cầu học sinh có kĩ năng giải nhanh bài tập mà còn yêu cầu người giáo viên có ngân hàng câu hỏi với nhiều mức độ, nhiều câu hỏi tương đương để tạo nên các đề kiểm tra theo ma trận

đã định sẵn

Một thực tế là số lượng và dạng bài tập trong sách giáo khoa khá nghèo nàn, trong khi cấu trúc đề thi THPTQG rất đa dạng bài tập về sự điện li Điều này sẽ làm cho học sinh bỡ ngỡ và lúng túng khi giải các bài tập về sự điện li.

Trên các kênh thông tin: sách tham khảo, sách giáo khoa, tài liệu internet có khá nhiều bài tập tham khảo cho nội dung sự điện li Cần phải tổng hợp các tư liệu

đó lại và xây dựng thành một tài liệu có ích cho giáo viên tham khảo, và học sinh rèn luyện

Trước những yêu cầu nêu trên, tôi xin đưa ra chuyên đề “PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ SỰ ĐIỆN LI”

III TỔ CHỨC THỰC HIỆN

Nội dung chuyên đề này được tôi xây dựng dựa trên kinh nghiệm giảng dạy và

đã áp dụng trong khoảng 2 năm cho học sinh lớp 11 Hầu hết các em học sinh

đã tiếp thu và vận dụng tốt phương pháp giải các dạng bài tập về sự điện li.Trong thời gian sắp tới, tôi dự định sẽ chuyển tải nội dung chuyên đề này thànhbài giảng điện tử dưới dạng file video để học sinh có thể tham khảo quainternet

1 NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ: gồm 2 phần

- Phần I: Phân dạng và cách giải bài tập về sự điện li

- Phần II: Bài tập vận dụng.

2 PHẠM VI ÁP DỤNG:

- Chuyên đề được áp dụng cho học sinh lớp 11 (chương trình chuẩn), vào cáctiết luyện tập chương I (Hóa học 11 - chương trình chuẩn), ôn tập học kỳ I và họctăng tiết

- Chuyên đề áp dụng cho chương I: Sự điện li (Hóa học 11- chương trình chuẩn)

- Chuyên đề áp dụng ôn tập thi tốt nghiệp THPTQG

IV NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ

PHẦN I: CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ SỰ ĐIỆN LI DẠNG I: Tính nồng độ ion, nồng độ chất tan trong dung dịch

- Phương pháp:

+ Viết phương trình điện li

+ Tính số mol chất hoặc ion

+ Tính toán: số mol chất  số mol ion và ngược lại

Ví dụ I.2: Trộn lẫn 100 ml dung dịch NaCl 0,4M với 400 ml dung dịch Na2CO3

0,3M Nồng độ ion Na+ trong dung dịch sau khi trộn là:

Ví d ụ I .3: Trộn 200 ml dung dịch HCl 0,01M với 200ml dung dịch KOH 0,015M

thu được dung dịch Y Xác định [OH-] trong dung dịch Y?

0, 01





 Đáp án : A

Nhận xét: Đây là bài toán trộn 2 dung dịch có xảy ra phản ứng Cần phải viết

phương trình và xác định thành phần các chất sau phản ứng rồi tính toán theo yêucầu đề bài Chú ý sự thay đổi thể tích dung dịch

Ví d ụ I .4: Cho 10 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,5M (xem như axit

H2SO4 phân li hoàn toàn cả 2 nấc) Thể tích dung dịch NaOH 1M cần để trung hòadung dịch axit đã cho là:

DẠNG II: Bài toán áp dụng định luật bảo toàn điện tích

- Phương pháp:

Sử dụng định luật bảo toàn điện tích: Trong 1 dung dịch luôn luôn trung hòa

về điện, do đó tổng số mol điện tích dương bằng tổng số mol điện tích âm

Lưu ý:

a) Trong 1 dung dịch: m muối (hoặc chất rắn) =Ʃ m các ion trong dung dịch

b) Quá trình áp dụng định luật bảo toàn điện tích thường kết hợp:

- Các phương pháp bảo toàn khác: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố

- Viết phương trình hóa học ở dạng ion thu gọn

Ví d ụ II.1: Một cốc nước có chứa a mol Ca2+, b mol Mg2+, c mol Cl-, d mol HCO3

Ví d ụ II.2: Một học sinh phân tích dung dịch X có kết quả nồng độ mol/l của các

ion như sau: [K+] = 0,01M; [Mg2+] = 0,04M; [NO3-] = 0,01M; [SO42-] = 0,02M Kết quả phân tích đó có đúng không ?

 Ʃnđiện tích dương  Ʃnđiện tích âm

 Kết quả phân tích trên là sai

Ví d ụ II.3: Một dung dịch có chứa 4 ion với thành phần : 0,03 mol Na+; 0,02mol

Al3+; 0,01 mol SO42-; x mol NO3- Giá trị của x là:

 x = 0,02 mol

 Đáp án : D

Ví d ụ II.4: Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+; 0,03 mol K+; x mol Cl- và y mol

SO42- Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam Giá trị của

DẠNG III: pH của dung dịch

- Phương pháp:

+ Xác định pH của dung dịch axit: pH = -lg[H + ]

+ Xác định pH của dung dịch bazơ:

pOH = -lg[OH - ]  pH = 14- pOH hoặc áp dụng: [H + ] [OH - ] = 10 -14  [H + ]  pH = -lg[H + ]

+ Quy đổi pH  [H + ] và ngược lại.

Áp dụng: Nếu [H + ] = 10 -a M thì pH=a hoặc pH = -lg[H + ]

Ví dụ III.1 : Tính pH của dung dịch HNO3 0,001M?

Ví dụ III.3 : Tính [H+] của các dung dịch H2SO4 có pH=5? Xem như axit H2SO4

phân li hoàn toàn cả 2 nấc

2-Áp dụng: [H+] = 10-pH M = 10-5M

 Đáp án : B

Ví dụ III.4 : Trộn 300ml dung dịch HCl 0,01M vào 200ml dung dịch HNO3

0,01M Tính pH của dung dịch mới thu?

Ví dụ III.5 : Trộn lẫn 100 ml dung dịch KOH 0,1M vào 100ml dung dịch HCl

0,3M pH của dung dịch thu được là:

Sau phản ứng, dư HCl: [H+]=CM(HCl)= 0,02 0,1M

0,1 0,1 

 pH= 1

 Đáp án : C

Ví d ụ III.6: Dung dịch X chứa Ba(OH)2 0,1M và KOH 0,2M Dung dịch Y chứa

H2SO4 0,075M và HNO3 0,15M Trộn 200ml dung dịch X với 300ml dung dịch Y

thu được dung dịch Z Tính pH của dung dịch Z?

Ví d ụ III.7: Dung dịch X chứa HCl có pH=1 Pha loãng dung dịch X bằng nước

thu được dung dịch Y có pH = 2 Hỏi đã pha loãng bao nhiêu lần?

Việc pha loãng dung dịch không làm thay đổi số mol H+

Ví d ụ III .8 : Pha thêm 90ml nước vào 10ml dung dịch HCl có pH=1 Tính pH của

dung dịch sau khi pha loãng?

+ Dựa vào dữ kiện đề bài để tính toán số mol chất hoặc ion

+ Tính toán số mol chất hoặc số mol ion theo yêu cầu đề bài

Ví d ụ IV.1: Cho 1,7025 gam hỗn hợp A chứa hỗn hợp NaCl và KCl tác dụng với

lượng dư dung dịch AgNO3; thu được 3,5875 gam kết tủa Tính thành phần % khốilượng NaCl trong A?

Đặt x,y lần lượt là số mol NaCl và KCl

Theo đề bài ta có: mA= mNaCl + mKCl

 58,5x + 74,5y = 1,7025 (1)

Phản ứng có phương trình ion rút gọn: Ag+ + Cl-  AgCl

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố: nAg  nCl  = nNaCl + nKCl = x + y=0,025 (2)Giải hệ (1), (2): y 0,015 molx 0,01 mol







Đặt công thức chung cho 2 muối: RCO3

Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng

nhiêu?

A 300 ml B 200 ml C.150 ml D 250 ml

Hướng dẫn giải

Đặt công thức chung cho 2 ion Mg2+; Ba2+; Ca2+ là : R2+

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:

 Đáp án: D

PHẦN II: BÀI TẬP VẬN DỤNG DẠNG I: Tính nồng độ ion, nồng độ chất tan trong dung dịch

1 Nồng độ PO43- trong dung dịch Na3PO4 0,1M là:

2 Hòa tan 0,2 mol Fe2(SO4)3 vào nước thu được số mol ion sắt (III) là:

3 Trộn 200 ml dung dịch HCl 1M với 300 ml dung dịch HCl 2M Nếu sự pha

trộn không làm thay đổi thể tích thì dung dịch thu được có nồng độ là:

C K+; SO42- ; OH- D Dung dịch không có ion nào

6 Thể tích ml của dung dịch NaOH 0,3M cần để trung hòa 3 lít dung dịch HCl

0,01M là:

7 Trộn lẫn 100 ml dung dịch HCl 0,01M với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,008Mthu được dung dịch A Các chất có trong dung dịch A là:

A BaCl2 B Ba(OH)2 C HCl D BaCl2; Ba(OH)2

8 Thể tích dung dịch HCl 0,3M cần để trung hòa 100 ml dung dịch hỗn hợp

C 0,125 M D Dung dịch không có Cl