Bài 3. Sự điện li của nước, PH. Chất chỉ thị axit-bazơ

Bài 3. SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC. pH. CHẤT CHỈ THỊ ACID-BAZ I. Nước là chất điện li rất yếu 1. Sự điện li của nước: H 2 O  H + + OH - Nước là chất điện li rất yếu. 2. Tích số ion của nước H 2 O  H + + OH - - Nồng độ ion H + và OH - bằng nhau. Môi trường trung tính là môi trường có [H + ] = [OH - ] 3. Ý nghĩa tích số ion của nước a. Môi trường axit * Tính nồng độ OH - của dung dịch HCl 1,0.10 -3 M. HCl → H + + Cl - - Ta có: [H + ] . [OH - ] = 1,0.10 -14 =1,0.10 -11 M. - Vậy môi trường axit là môi trường trong đó [H + ] > [OH - ] hay [H + ] >1,0.10 -7 M [ ] [ ] + − =⇒ H 10.0,1 OH 14 - 3 14 10.0,1 10.0,1 − − = b. Môi trường kiềm * Tính nồng độ [H + ]của dung dịch NaOH 1,0.10 -5 M NaOH → Na + + OH - - Ta có: [H + ] . [OH - ] = 1,0.10 -14 = 1,0.10 -9 M - Vậy môi trường kiềm là môi trường trong đó [H + ] < [OH - ] hay [H + ] <1,0.10 -7 M [ ] [ ] − − + =⇒ OH 10.0,1 H 14 5 14 10.0,1 10.0,1 − − = II. Khái niệm về pH 1. pH - Môi trường axit pH < 7. - Môi trường kiềm pH > 7. - Môi trường trung tính pH = 7. - pH là chỉ số đo độ hoạt động của các ion H + trong dung dịch và vì vậy là độ acid hay baz của dung dịch đó. * Công thức tính pH : pH = -lg[H + ] => [H + ] = 10 -pH 2. Chất chỉ thị axit - bazơ - Chất chỉ thị axit - bazơ là chất có màu sắc biến đổi phụ thuộc vào pH của dung dịch; cho biết giá trị gần đúng giá trị pH. - Chất chỉ thị hay dùng trong phòng thí nghiệm: quỳ tím và phenolphtalein. - Để xác định chính xác giá trị pH của dung dịch người ta dùng máy đo pH. TRƯỜNG THPT LÝ THÁI TỔ Từ Sơn – Bắc Ninh HÓA HỌC 11 – CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN Chương 1: Sự điện li Kiểm tra cũ: Theo A-re-ni-ut, axit, bazơ, muối định nghĩa gì? Định nghĩa giải thích tượng thực tế? Hoạt động 1: Em cho biết vai trò H2O thể người? Hóa học 11: Chương 1: Sự điện li Bài 3: Sự điện li nước pH Chất thị axit – bazơ Hoạt động 2: Dàn bài: I-Nước chất điện li yếu Sự điện li nước Tích số ion nước Ý nghĩa tích số ion nước II-Khái niệm pH Chất thị axit –bazơ Em cho biết, tên có mâu thuẫn với hình ảnh không? Giải thích? Khái niệm pH Chất thị axit – bazơ Hóa học 11: Chương 1: Sự điện li Bài 3: Sự điện li nước pH Chất thị axit – bazơ Hoạt động 3: Dàn bài: Tìm tòi khám phá: Cứ 555 triệu phân tử nước có phân tử phân li, em tính lít nước có mol nước phân li thành ion? I-Nước chất điện li yếu Sự điện li nước Tích số ion nước Nước nguyên chất có môi trường trung tính, môi trường trung tính có đặc điểm gì? N/c SGK, em cho biết tích số ion nước gì? Có giá trị bao nhiêu? Ý nghĩa tích số ion nước II-Khái niệm pH Chất thị axit –bazơ Khái niệm pH Chất thị axit – bazơ Hóa học 11: Chương 1: Sự điện li Bài 3: Sự điện li nước pH Chất thị axit – bazơ Hoạt động 4: Dàn bài: Em so sánh nồng độ H+ OHI-Nước chất điện li yếu dung dịch axit bazơ? Sự điện li nước Vậy môi trường axit, môi trường kiềm? Tích số ion nước Ý nghĩa tích số ion nước II-Khái niệm pH Chất thị axit –bazơ Khái niệm pH Chất thị axit – bazơ Chương 1 : SỰ ĐỆN LI BÀI 3 SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC. pH CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức - Biết được sự điện li của nước. - Biết được tích số ion của nước và ý nghĩa của đại lượng này. - Biết được khái niệm về pH và chất chỉ thị axit – bazơ. 2. Kỹ năng - Vận dụng tích số ion của nước để xác định nồng độ ion + H và − OH trong dung dịch. - Biết đánh giá độ axit, bazơ của dung dịch dựa vào nồng độ + H , − OH , pH và pOH. 3. Trọng tâm - Nắm được khái niệm pH và pOH. - Tích số ion của nước. - Vận dụng để giải bài tập. II. PHƯƠNG PHÁP - Trực quan. - Đàm thoại. - Nêu vấn đề. III. CHUẨN BỊ Tranh vẽ : - Hình 1.1 SGK trang 13 - Sự biến đổi màu của quỳ tím và phenolphtalein trong dung dịch ở các pH khác nhau. - Hình 1.2 SGK trang 14 - Màu của chất chỉ thị vạn năng ở các giá trị pH khác nhau. - Bảng - Giá trị pH của một số dung dịch lỏng – SGK trang 15 Hóa chất : - Dung dịch HCl hoặc H 2 SO 4 loãng. - Dung dịch bazơ: NaOH hoặc Ca(OH) 2 loãng. - Nước cất. - Chất chỉ thị axit – bazơ (quỳ tím, phenolphtalein, giấy pH). Dụng cụ : Cốc 50ml, kẹp, đũa thủy tinh. Bài 3 - SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC. pH. CHẤT CHỈ THỊ AXIT - BAZƠ Trang 1 Chương 1 : SỰ ĐỆN LI IV. KIỂM TRA BÀI CŨ 1. Định nghĩa axit – bazơ ? Cho ví dụ. 2. Viết phương trình điện li của các chất sau: a) Các axit yếu: H 2 S, H 2 CO 3 . b) Bazơ mạnh: LiOH. c) Các muối: K 2 CO 3 , NaClO, NaHS. d) Hiđroxit lưỡng tính: Sn(OH) 2 . 3. Tính nồng độ mol/l của các ion trong dung dịch HNO 3 0,10 M (nếu bỏ qua sự điện li của nước). V. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY BÀI MỚI Hoạt động 1 : Sự điện li của nước. Hoạt động 2 : Tích số ion của nước. Hoạt động 3 : Ý nghĩa tích số ion của nước trong môi trường axit. Hoạt động 4 : Ý nghĩa tích số ion của nước trong môi trường kiềm. Hoạt động 5 : Tổng kết về ý nghĩa tích số ion của nước. Hoạt động 6 : Khái niệm về pH. Hoạt động 7 : Chất chỉ thị axit – bazơ. Hoạt động 8 : Củng cố toàn bài. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH NỘI DUNG Hoạt động 1 : Sự điện li của nước GV thông báo : Thực nghiệm cho thấy nước là chất điện li rất yếu. GV nêu dẫn chứng : Ở nhiệt độ thường cứ 555 triệu phân tử H 2 O chỉ có một phân tử ra ion. Phương trình điện li của nước : OH 2 → ¬  + H + − OH Hoạt động 2 : Tích số ion của nước GV : Nhìn vào phương trình điện li của H 2 O, các em hãy so sánh nồng độ ion + H và ion − OH trong nước nguyên chất. HS : Ta thấy một phân tử H 2 O phân li ra một ion + H và một ion − OH  Trong nước nguyên chất, nồng độ ion + H bằng nồng độ ion − OH . I - NƯỚC LÀ CHẤT ĐIỆN LI RẤT YẾU 1. Sự điện li của nước Nước điện li rất yếu. Phương trình điện li của nước: OH 2 → ¬  + H + − OH 2. Tích số ion của nước Môi trường trung tính: ][OH][H −+ = Tích số ion của nước: OH 2 K = ][H + . ][OH − Ở 25 o C: ][OH][H −+ = = 1,0. 7 10 − M OH 2 K = ][H + . ][OH − = 1,0. 14 10 − . Bài 3 - SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC. pH. CHẤT CHỈ THỊ AXIT - BAZƠ Trang 2 Chương 1 : SỰ ĐỆN LI GV thông báo : Nước nguyên chất là môi trường trung tính  Yêu cầu HS định nghĩa thế nào là môi trường trung tính? HS : Môi trường trung tính là môi trường trong đó ][OH][H −+ = . GV : Ở 25 o C, bằng thực nghiệm, người ta xác định được: ][OH][H −+ = = 1,0. 7 10 − M  GV hình thành khái niệm tích số ion của nước ( OH 2 K ) ở 25 o C. GV lưu ý với HS : - Tích số ion của nước là hằng số ở hiệt độ xác định. - Khi nhiệt độ không khác nhiều với 25 o C thì trong các phép tính, giá trị tích số ion của nước vẫn được xem như bằng 1,0. 14 10 − . - Một cách gần đúng , có thể coi giá trị tích số ion của nước là hằng số cả trong dung dịch loãng của các chất khác nhau. Hoạt động 3 : Ý nghĩa tích Giáo án hóa học lớp 11 nâng cao BÀI 4: SƯ ĐIÊN LI CUA NƯỚC ; pH ; CHẤT CHỈ THỊ AXIT - BAZƠ I. Mục tiêu bài học: 1. Kiến thức: - Biết được sự điện ly của nước. - Biết tích số ion của nước và ý nghĩa của đai lợng này. - Biết được khái niệm về pH và chất chỉ thị axit - bazơ 2. Kỹ năng: - Vận dụng tích số ion của nớc để xác định nồng độ H + và OH - trong dung dịch. - Biết đánh giá độ axit, bazơ, của dung dịch dựa vào nồng độ H + ; OH - ; pH; pOH. - Biết sử dụng một số chất chỉ thị axit, bazơ để xác định tính axit, kiềm của dung dịch. II. Chuẩn bị: Dung dịch axit loãng (HCl hoặc H 2 SO 4 ), dung dịch bazơ loãng (NaOH hoặc Ca(OH) 2 ), phenol phtalein, giấy chỉ thị axit - bazơ vạn năng. Tranh vẽ, ảnh chụp, máy đo pH. III. Các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: - Bằng thực nghiệm xác định nước là chất điện li rất yếu. - Viết phơng trình điện ly của nước theo A-re-ni-ut và theo thuyết Bron-stet? - 2 cách viết cho hệ quả giống nhau và để đơn giản chọn cách viết 1. Hoạt động 2: I SỰ ĐIỆN LY CỦA NƯỚC 1. Nước là chất điện rất yếu Theo Are-ni-ut: H 2 O < > H + + OH - (1) Theo Bron-stet: H 2 O+H 2 O < > H 3 O + + OH - (2) 2. Tích số ion của nước: * H 2 O < > H + + OH - (1) ][ ]][[ 2 OH OHH K   - Viết biểu thức tính hằng số cân bằng của cân bằng (1)? - Nước phân li rất yếu nên [H 2 O] trong biểu thức K được coi là không đổi và K. [H 2 O]=const=K H2O và gọi là tích số ion của H 2 O. - Dựa vào K H2O hãy tính [OH + ]và [OH - ] ? - Nước là môi trờng trung tính, nên môi trờng có [OH + ] = 10 -7 mol/l là môi trờng trung tính. - Tính số ion của nớc là 1 hằng số đối với cả dung dịch các chất vì vậy nếu biết [H + ] trong dung dịch thì sẽ biết [OH - ] và ngợc K H2O = K. [H 2 O] = [H + ]. [OH - ]  Tích số ion của nớc K H2O =10 -14 (t o = 25 o C) * [H + ]= [OH - ]= 14 10  =10 -7 mol/l * Môi trờng trung tính là môi trờng có [H + ]=[OH - ]=10 -7 mol/l 3. ý nghĩa tích số ion của nước: a. Môi trờng axit: [H + ] 10 -7 mol/l b. Môi trờng trung tínht: [H + ]= 10 - 7 mol/l c. Môi trờng kiềm: [H + ] 10 -7 mol/l lại. - Tính [H + ] và [OH - ] của dung dịch HCl 0,01M và so sánh 2 giá trị đó trong dung dịch (môi trờng axit)? - Tính [H + ] và [OH - ] của dung dịch NaOH 0,01M và so sánh 2 giá trị đó trong dung dịch (môi tr- ờng bazơ)? Hoạt động 4: - Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK và cho II. KHÁI NIỆM VỀ PH- CHẤT CHỈ THỊ AXIT-BAZƠ: 1.Khái niệm về pH: * [H + ]= 10 -PH M * Thang pH: 0  14 Môi trờng  10 - 7 M =10 - 7 M  10 - 7 M biết pH là gì? Cho biết dung dịch axit, kiềm, trung tính có pH bằng bao nhiêu? - Để xác định môi trờng của dung dịch ngời ta thường dùng chất chỉ thị nh quỳ, phenol phtalein. - Dùng chất chỉ thị axit - bazơ nhận biết các chất trong 3 ống nghiệm đựng: H 2 O. HCl, NaOH. - Trộn lẫn 1 số chất chỉ thị có khoảng PH đổi màu kế tiếp nhau đợc hỗn hợp chất chỉ thị axit-bazơ vạn năng. - Dùng chất chỉ thị chỉ xác định pH 1 cách gần đúng còn để đạt độ chính pH  7 = 7  7 2. Chất chỉ thị axit-bazơ: Môi trờng Chất chỉ thị Axit Trung tính Kiềm Quỳ Phenolphtalein Đỏ Không màu Tím Không màu Xanh Hồng xác thì phải dùng máy đo pH. Hoạt động 5: - nhắc lại ý chính-làm bài tập 5 BÀI GIẢNG HÓA HỌC LỚP 11 Bài 3. Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị axit- bazơ 1.Sự điện li của nước - Nước là chất điện li rất yếu: I. Nước là chất điện li rất yếu 2. Tích số ion của nước - Môi trường trung tính là môi trường trong đó: ở 25 0 C Ở 25 0 C ta có: 2 14 . 1,0.10 H O H OH K + − −     = =     BT.Hòa tan axit HCl vào nước được dung dịch có nồng độ ion H + bằng 1,0.10 -3 M. Tính nồng độ OH - ? So sánh nồng độ ion H + và ion OH - ? 3.Ý nghĩa tích số ion của nước a)Môi trường axit Gọi là tích số ion của nước Môi trường axit là môi trường trong đó: [H + ]>[OH - ] hay [H + ]>1,0.10 -7 M. 1,0.10 -14 OH - 1,0.10 -3 1,0.10 -11 M BT.Hòa tan axit HCl vào nước được dung dịch có nồng độ ion H + bằng 1,0.10 -3 M. Tính nồng độ OH - ? So sánh nồng độ ion H + và ion OH - ? Bài làm 2 14 . 1,0.10 H O H OH K + − −     = =     2 14 . 1,0.10 H O H OH K + − −     = =     b)Môi trường kiềm BT.Hòa tan NaOH vào nước có nồng độ của ion OH - bằng 1,0.10 -5 M. Tính nồng độ ion H + ? So sánh nồng độ ion H + và ion OH - ? 3.Ý nghĩa tích số ion của nước Môi trường kiềm là môi trường trong đó: [H + ]<[OH - ] hay [H + ]<1,0.10 -7 M. Môi trường trung tính:[H + ]= 1,0.10 -7 M. Môi trường axit:[H + ]> 1,0.10 -7 M. Môi trường kiềm:[H + ]< 1,0.10 -7 M. Vì vậy, độ axit và độ kiềm của dung dịch có thể được đánh giá chỉ bằng nồng độ H + : II. Khái niệm về pH. Chất chỉ thị axit-bazơ 1.Khái niệm về pH pH=-lg[H + ]  [H + ]= 10 -pH Ví dụ: [H + ]=10 -a  pH=a Để tránh ghi nồng độ H + với số mũ âm, người ta dùng giá trị pH Tương tự ta cũng có pOH = -log[OH - ]; nếu [OH - ] = 10 -b  pOH = b 10 -14 [H + ] (mol/l) Giá trị pH 10 -1 10 -13 10 -12 10 -2 10 -3 10 -4 10 -5 10 -6 10 -7 10 -8 10 -9 10 -11 10 -10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Độ axit tăng Độ kiềm tăngTrung tính  Môi trường axit: pH <7  Môi trường trung tính: pH =7  Môi trường kiềm: pH >7 II. Khái niệm về pH. Chất chỉ thị axit-bazơ 1.Khái niệm về pH 2. Chất chỉ thị axit - bazơ - Chất chỉ thị axit - bazơ là chất có màu sắc biến đổi phụ thuộc vào pH của dung dịch; cho biết giá trị gần đúng giá trị pH. - Chất chỉ thị hay dùng trong phòng thí nghiệm: quỳ tím và phenolphtalein. - Để xác định chính xác giá trị pH của dung dịch người ta dùng máy đo pH. BT. Hòa tan hoàn toàn 200ml dung dịch HCl 0,5M vào 300ml dung dịch NaOH 0,5M. Tính pH của dung dịch sau phản ứng? BT. Cho các dung dịch sau: NaCl, MgCl 2 , K 2 SO 4 , NaNO 3 , Na 2 CO 3 , NaHSO 3 , Na 2 SO 3 , CuCl 2 , FeSO 4 , Cu(NO 3 ) 2 , Al 2 (SO 4 ) 3 , ZnCl 2 , ZnSO 4 , Al(NO 3 ) 3. Dung dịch nào có pH=7, pH>7, pH<7? Ví dụ: Hòa tan axit HCl vào nước được dung dịch có nồng độ ion H + bằng 10 -4 . Tính pH của dung dịch axit trên? Chủ đề 7: Chuyên đề tập pH Chủ đề 7: hochoa.com Chuyên đề tập pH Biết Thang pH dd loãng từ đến 14 pH < pH = pH > Môi trường axit Môi trường trung tính Môi trường bazơ Khoảng chuyển màu quì tím, chuyển màu Hóa đỏ (pH ≤ 6) không chuyển màu màu xanh(pH ≥ 8) Khoảng chuyển màu phenolphtalein, chuyển màu Không chuyển màu(pH < 8,3) màu hồng (pH ≥ 8,3) pH môi trường dd VQ1: pH đại lượng biểu thị nồng độ ion H+ dd Công thức dùng để tính pH: + A pH = - lg  H  B pH + pOH = 14 − C pOH = - lg OH  D Cả A, B, C VQ2: pOH đại lượng biểu thị nồng độ ion OH- dd Công thức dùng để tính pOH: A [OH-].[H+] = 10-14 B pH + pOH = 14 − C pOH = - lg OH  D Cả A, B, C VQ3: Dung dịch(đều có nồng độ 0,1M) sau có pH > 7: A NaCl B HCl C AlCl D NaOH VQ4: Dung dịch(đều có nồng độ 0,1M) sau có pH < 7: A H2O B HCl C Na 2CO3 D NaOH VQ5: Dung dịch(đều có nồng độ 0,1M) sau có pH = 7: A HCOONa B HCl C K 2SO4 D NaOH VQ5: Dung dịch(đều có nồng độ 0,1M) sau làm phenolphtalein hóa hồng A KOH B HCl C K 2SO4 D NH4Cl VQ6: Cho dung dịch loãng sau có nồng độ:HCOONa, HCl, K2SO4, NaOH , H2N – CH2 – COOH Dung dịch có pH lớn nhất: A HCOONa B HCl C K 2SO4 D NaOH VQ6: Phương trình sau biểu thị dung dịch C6H5ONa có môi trường bazơ:  → C6H5OH A C6H5O- + HOH ¬    → C6H5OC C6H5ONa ¬   + Na+  → C6H5OH + OH- B C6H5ONa + HOH ¬   + OH- D a, B, C VQ7: Dãy mà gồm dd đề có [H+] = [OH-] = 10-7: A NaCl, NaNO3,K2SO4 B Na2CO3 , ZnCl2 , NH4Cl C NaCl, K2S, NaNO3, ZnCl2 D NaNO3 , K2SO4 , NH4Cl VQ8: Trong dd sau, dd có chất tan: Na2SO3, K2SO4, NH4NO3, (CH3COO)2Ba, NaHSO4, Na2S , Na3PO4, K2CO3 Có dd có [ H+] < 10-7mol/lít A B C D VQ9: Trong số dung dịch: Na2CO3, KCl, CH3COONa, NH4Cl, NaHSO4, C6H5ONa, dung dịch có pH > Chủ đề 7: Chuyên đề tập pH hochoa.com A Na2CO3, NH4Cl, KCl B Na2CO3, C6H5ONa, CH3COONa C NH4Cl, CH3COONa, NaHSO4 D KCl, C6H5ONa, CH3COONa VQ10: Có dung dịch riêng biệt sau: C6H5-NH3Cl (phenylamoni clorua), H2N-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH, ClH3N-CH2-COOH, HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH, H2N-CH2-COONa Số lượng dung dịch có pH < A B C D 2 Bài toán pH VQ11: Dd CH3COOH 0,1 M (dung môi nước) có 10% số phân tử phân li Vậy pH dd là: A B C D VQ12:pH dd CH3COOH 1M Vậy % số phân tử axit phân li A 1% B 10% C 0,1% D 0,3% VQ13: Trộn 200 ml dd NaOH 0,2 M với 100ml dd H2SO4 0,22M thu dd X có pH là: A 11,6 B 1,9 C 2,4 D 12,1 VQ14: Trộn 200 ml dd KOH 0,5 M với 100 ml dd H2SO4 0,45M thu dd Y có pH là: A 12 B C 1,5 D 12,5 VQ15: Cần V lít nước cho vào 200 ml dd HCl pH = 1, thu dd HCl có pH = Vậy giá trị V là: A 20 B 18 C D 19,8 VQ16: Cần V lít nước cho lít dd X(HCl 0,1M + H2SO4 0,05M), thu dd Y có pH = Vậy giá trị V là: A 40 B 39,8 C 38 D.42 VQ17: Trộn 600 ml dd HCl 1M với 400 ml dd NaOH x mol/l, thu dd Y có pH = Vậy giá trị x là: A 0,75 B 1M C 1,1 D 1,25M Các bạn xem chi tiết hochoa.com ... Chương 1: Sự điện li Bài 3: Sự điện li nước pH Chất thị axit – bazơ Hoạt động 2: Dàn bài: I-Nước chất điện li yếu Sự điện li nước Tích số ion nước Ý nghĩa tích số ion nước II-Khái niệm pH Chất thị. .. pH Chất thị axit –bazơ Khái niệm pH Chất thị axit – bazơ Hóa học 11: Chương 1: Sự điện li Bài 3: Sự điện li nước pH Chất thị axit – bazơ Hoạt động 4: Dàn bài: Em so sánh nồng độ H+ OHI-Nước chất. .. pH Chất thị axit – bazơ Hóa học 11: Chương 1: Sự điện li Bài 3: Sự điện li nước pH Chất thị axit – bazơ Hoạt động 3: Dàn bài: Tìm tòi khám phá: Cứ 555 triệu phân tử nước có phân tử phân li,