Xây dựng các dạng bài tập phần cân bằng axit bazơ dùng bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông luận văn thạc sỹ hóa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH  - HỒ ĐÌNH SƠN XÂY DỰNG CÁC DẠNG BÀI TẬP PHẦN CÂN BẰNG AXIT – BAZƠ DÙNG BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI HỐ HỌC Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: Lí luận Phƣơng pháp dạy học mơn hố học Mã số : 60.14.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS CAO CỰ GIÁC VINH – 2012 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo PGS.TS Cao Cự Giác – Trưởng Bộ mơn Lí luận phương pháp dạy học hố học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, giao đề tài, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu hoàn thành luận văn - Thầy giáo PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa TS Nguyễn Xuân dành nhiều thời gian đọc viết nhận xét cho luận văn - Ban chủ nhiệm khoa Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hố học thầy giáo, giáo thuộc Bộ mơn Lí luận phương pháp dạy học hoá học khoa Hoá học trường ĐH Vinh ĐHSP Hà Nội giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn tất người thân gia đình, Ban giám hiệu Trường THPT Đơng Hiếu, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ suốt trình học tập thực luận văn Tp Vinh, tháng 10 năm 2012 Hồ Đình Sơn BẢNG CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT ĐẦY ĐỦ CHỮ VIẾT TẮT Bài tập hóa hoc BTHH Giáo viên GV Cơng thức phân tử CTPT Công thức cấu tạo CTCT Dung dịch dd Đối chứng ĐC Điều kiện tiêu chuẩn đktc Gam g Hóa học HH Học sinh HS Năng lực tư NLTD Năng lực trí tuệ NLTT Phương pháp PP Thực nghiệm TN Xúc tác xt MỤC LỤC Danh mục Tiêu đề Trang Phần I MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ đề tài Giả thuyết khoa học Khách thể đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Phần II NỘI DUNG Chƣơng Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài 1.1 Một số quan niệm học sinh giỏi 1.1.1 Quan niệm học sinh giỏi 1.1.2 Quan niệm học sinh giỏi Hóa Học 1.2 Bồi dưỡng học sinh giỏi với việc đào tạo nhân tài cho đất 1.2.1 1.2.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 nước Chính sách đảng, nhà nước nghành giáo dục Đào tạo nhân tài cho đất nước – Trách nhiệm lợi ích Quốc gia Thực trạng việc bồi dưỡng học sinh giỏi dạy học hóa học trường THPT Điều tra Giới thiệu kỳ thi học sinh giỏi quốc tế, quốc gia tỉnh thành 12 Phương pháp phát học sinh giỏi tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa Học 14 1.4.1 Một số biện pháp phát học sinh giỏi 14 1.4.2 Một số biện pháp phát học sinh giỏi hóa học 15 1.5 Tầm quan trọng phần cân axit-bazơ việc bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa Học Ttrường THPT 16 Chƣơng Xây dựng dạng tập cân axit-bazơ dùng bồi dƣỡng học sinh giỏi hóa học 2.1 Cấu trúc, nội dung chương trình SGK chun hóa phần đại cương vô 2.2 18 18 Xây dựng hệ thống dạng tập nâng cao phần cân axit-bazơ dùng bồi dưỡng học sinh giỏi 22 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng 22 2.2.2 Các dạng 22 Dạng 1: Đánh giá trình điện li 22 1.1 Biểu diễn trạng thái chất điện li dung dịch 22 1.2 Độ điện li số điện li 24 1.3 Dự đoán chiều phản ứng dung dịch chất điện li 27 1.4 Bài tập đề xuất 29 Dạng 2: Một số định luật áp dụng cho hệ dung dịch chất điện li 30 2.1 Định luật hợp thức 30 2.2 Định luật bảo toàn vật chất 32 2.3 Định luật bảo toàn khối lượng 34 2.4 Bài tập đề xuất 38 Dạng 3: Đánh giá gần thành phần cân dung dịch 38 Dạng 4: Cân axit-bazơ 41 4.1 Các axit bazơ 41 4.2 Định luật bảo toàn proton (điều kiện proton) 43 4.3 Dung dịch đơn axit đơn bazơ 45 4.4 Hỗn hợp đơn axit đơn bazơ 49 4.5 Đa axit đa bazơ 54 4.6 Chất điện ly lưỡng tính 57 4.7 Dung dịch đệm 60 4.8 Cân tạo phức hiđroxo ion kim loại 64 4.9 Bài tập đề xuất 65 Chƣơng Thực nghiệm sƣ phạm 67 3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 67 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 67 3.3 Chọn đối tượng địa bàn thực nghiệm sư phạm 67 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 68 3.4.1 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 68 3.4.2 Tiến hành kiểm tra xử lý kết thực nghiệm 69 3.5 Kết thực nghiệm sư phạm đánh giá 70 3.5.1 Xử lý kết thực nghiệm sư phạm 70 3.5.2 Kết thực nghiệm sư phạm 75 Phần III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 83 Phụ lục 1: Bài tập cân axit - bazơ 83 Phụ lục 2: Giáo án chuyên đề cân axit –bazơ (buổi 5) 107 Phụ lục 3: Phiếu điều tra 120 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Từ ngàn xưa, câu nói: ―Hiền tài nguyên khí quốc gia‖ khắc bia đá Văn Miếu Quốc Tử Giám, thể coi trọng nhân tài nghiệp phát triển đất nước Ngày nay, với phát triển vũ bão khoa học kỹ thuật, bùng nổ cơng nghệ cao, câu nói giữ nguyên giá trị Việc phát bồi dưỡng nhân tài cấp thiết hết mà kinh tế tri thức bùng nổ toàn giới Để đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước, đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IX Đảng cộng sản Việt Nam khẳng định: ―Phát triển giáo dục- đào tạo động lực quan trọng thúc đẩy nghiệp công nghiệp hoá đại hoá; điều kiện phát huy nguồn lực người, yếu tố để phát triển xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh bền vững‖ Để quán triệt quan điểm Đảng, bên cạnh nhiệm vụ đào tạo toàn diện cho hệ trẻ, ngành giáo dục đào tạo cịn có nhiệm vụ quan trọng phát bồi dưỡng học sinh có khiếu môn học bậc phổ thông, nhằm đào tạo em trở thành nhân tài tương lai đất nước Nhiệm vụ phải thực thường xuyên trình dạy học, qua kỳ thi chọn bồi dưỡng học sinh giỏi cấp Hơn nữa, số lượng, chất lượng học sinh giỏi mặt để khẳng định uy tín giáo viên vị nhà trường Cho nên, công tác phát bồi dưỡng học sinh giỏi nhà trường thân giáo viên quan tâm trọng Việc tổng kết, đúc rút kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi cần thiết mang tính thiết thực, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục Cân axit – bazơ nội dung quan trọng chương trình hố học trung học phổ thông, tạo sức hấp dẫn học sinh giỏi Đã có số tác giả quan tâm nghiên cứu sử dụng tập hoá học để bồi dưỡng học sinh giỏi, song hệ thống lý thuyết tập phần cân axit – bazơ dùng cho bồi dưỡng HSG cần tổng kết dạng chuyên đề nâng cao để đáp ứng nhu cầu tham khảo giáo viên học sinh Xuất phát từ thực đó, với kinh nghiệm thân tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm chọn đề tài nghiên cứu: -1- “Xây dựng dạng tập phần cân axit – bazơ dùng bồi dƣỡng học sinh giỏi hoá học THPT” Hy vọng đề tài luận văn tài liệu tham khảo có ích cho thân đồng nghiệp việc thực nhiệm vụ bồi dưỡng HSG hố học Mục đích nghiên cứu Xây dựng dạng tập bản, nâng cao phần cân axit – bazơ để bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học bậc THPT Nhiệm vụ đề tài Nghiên cứu sở lý luận có liên quan đến đề tài Nghiên cứu chương trình hố học phổ thơng ban khoa học tự nhiên, chương trình chun hố học, phân tích đề thi HSG cấp tỉnh, cấp quốc gia sâu vào nội dung phần cân axit – bazơ Căn vào xác định: - Hệ thống kiến thức cần phát triển mở rộng - Các dạng tập cần trọng xây dựng, phương pháp giải tập Lựa chọn, xây dựng hệ thống dạng tập hoá học phần cân axit – bazơ nhằm bồi dưỡng HSG Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu hệ thống dạng tập việc bồi dưỡng HSG Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống dạng tập phần cân axit – bazơ phù hợp để bồi dưỡng học sinh giỏi nâng cao hiệu trình bồi dưỡng HSG hố học bậc trung học phổ thơng Khách thể đối tƣợng nghiên cứu 5.1 Khách thể nghiên cứu: Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT 5.2 Đối tƣợng nghiên cứu: Các dạng tập phần cân axit – bazơ để bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học THPT Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1 Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu sở lý luận có liên quan đến đề tài - Nghiên cứu cấu trúc, nội dung chương trình sách giáo khoa chun hố học phần cân axit – bazơ đồng thời vào tài liệu hướng dẫn nội dung thi chọn HSG quốc gia Bộ GD - ĐT -2- 6.2 Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn - Tìm hiểu trình dạy bồi dưỡng HSG hố học khối THPT, từ đề xuất vấn đề cần nghiên cứu - Trao đổi, tổng kết kinh nghiệm vấn đề bồi dưỡng HSG với giáo viên có kinh nghiệm lĩnh vực khối phổ thông 6.3 Thực nghiệm sƣ phạm - Mục đích: Nhằm xác định tính đắn giả thuyết khoa học, tính hiệu nội dung đề xuất - Phương pháp xử lý thông tin: Dùng phương pháp thống kê toán học khoa học giáo dục Đóng góp đề tài 7.1 Về mặt lý luận: Góp phần làm rõ quan niệm HSG phẩm chất HSG hố học Từ đề xuất phương pháp phát bồi dưỡng HSG hoá học trường THPT 7.2 Về mặt thực tiễn: Xây dựng hệ thống dạng tập phần cân axit-bazơ tương đối phù hợp với yêu cầu mục đích bồi dưỡng HSG hoá học trường trung học phổ thông giai đoạn -3- CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Một số quan niệm học sinh giỏi [3], [ 37], [39], [55] 1.1.1 Quan niệm học sinh giỏi Trên giới, việc phát bồi dưỡng HSG có từ lâu, Việt Nam ngoại lệ Vậy, quan niệm HSG nào? Luật bang Georgia (Mỹ) định nghĩa HSG sau: ― HSG HS chứng minh trí tuệ trình độ cao có khả sáng tạo, thể động học tập mãnh liệt đạt kết xuất sắc lĩnh vực khoa học; người cần có giáo dục đặc biệt để đạt trình độ giáo dục tương ứng với lực người đó‖ 1.1.2 Quan niện học sinh giỏi hố học • Một số quan niệm học sinh giỏi hoá học Theo PGS.PTS Trần Thành Huế (ĐHSPHN) Nếu dựa vào kết thi để đánh giá học sinh giỏi hóa cần hội đủ yếu tố sau đây: - Có kiến thức tốt, thể nắm vững khái niệm, định nghĩa, định luật, quy tắc quy định chương trình, khơng thể thiếu sót cơng thức, phương trình hóa học Số điểm phần chiếm 50% tồn - Vận dụng sắc bén, có sáng tạo, kiến thức Phần chiếm khoảng 40% toàn - Tiếp thu dùng số vấn đề đầu đưa Những vấn đề vấn đề chưa cập nhật đề cập đến mức độ chương trình hóa học phổ thơng, thiết vấn đề phải liên hệ mật thiết với nội dung chương trình Số điểm chiếm khoảng 6% tồn - Bài làm cần trình bày rõ ràng, đẹp tốt Phần chiếm khoảng 4% toàn Theo PGS Bùi Long Biên (Đại học Bách khoa Hà Nội) "HSG Hóa học phải người nắm vững chất tượng hóa học, nắm vững kiến thức học, vận dụng tối ưu kiến thức -4-   HCO    OH CO32   H2 O       CH COOH    OH CH COO    H O    3 + HCO3 ion lưỡng tính vừa có khả cho proton vừa có khả nhận proton:   CO2     H O HCO3    H2 O   3   H CO    OH HCO3    H2 O   Hoạt động Ví dụ 2: So sánh pH dung dịch: Ví dụ 2: a) NH4HSO4 0,1M b) NH4Cl 0,1M HS: nghiên đề, thảo luận c) (NH4)2S 0,05M c) (NH4)2Cr2O7 0,05M GV: gợi ý phân tích Giải a) NH4 HSO    NH4  HSO 4 0,1          0,1      0,1 *Phân tích: cân cho proton ion   NH    H       H       SO  HSO   NH 4 H2 O NH4 + Cả dung dịch có     H       OH + Dung dịch có thêm cân cho proton có [ H  ] lớn hơn, ngược lại dung dịch có thêm cân thu proton có [ H  ] nhỏ b) NH4 Cl    NH4       Cl   0,1      0,1 NH4 H2 O         NH3       H H        OH c)  NH4 2 S     2NH4    S2  0,1       0,05   NH        H     H        OH H2 O    NH4 Nhận xét: Trong trường hợp có cân cho proton NH 4 (   HS      OH  S2       H2 O     H S     OH HS       H O   nồng độ NH 4 giống nhau) cần so sánh cân - 109 - cho nhận proton d)  NH  Cr O      2 NH  Cr O   2   anion HSO4 0,1       0,05 Cr2O72 cho proton, HSO4 phân li mạnh S2- thu proton mạnh Cl -   NH        H NH4      H         OH H2 O     2CrO    2H    Cr2 O27    H2 O    có phản ứng trung tính Vậy pH dung dịch xếp theo thứ tự sau: pH NH4HSO4  pH ( NH4 )2 Cr2O7  pH NH4Cl  pH ( NH4 )2 S Hoạt động Học sinh đọc: - Chương trình mơn hố học lớp 10 (chun hóa):chương - Nguyễn Tinh Dung Hố học phân tích tâp II Định luật bảo toàn proton (điều kiện proton) Phương pháp giải + Nếu chọn trạng thái dung dịch làm chuẩn hay cịn gọi mức khơng (MK) (hoặc trạng trạng thái quy chiếu) tổng nồng độ mà cấu tử mức khơng giải phóng tổng nồng độ proton mà cấu tử thu vào để đạt đến trạng thái cân Hay nói cách khác: Nồng độ cân proton có dung dịch hiệu số tổng nồng độ proton giải phóng tổng nồng độ proton thu vào từ mức khơng + MK trạng thái ban đầu, trạng thái giới hạn trạng thái tùy chọn Nhưng thường chọn trạng thái nồng độ cấu tử chiếm ưu làm MK để tính tốn nhanh lập Hoạt động Ví dụ 1: HS: nghiên đề, thảo luận Phân tích tập: Ví dụ 1: Viết biểu thức điều kiện proton dung dịch sau: - 110 - GV: gợi ý phân tích a) dd CH2ClCOOH b) dd HCl + NaHSO4 * Phân tích: Tại MK, tổng c) dd NaOH + NH3 nồng độ mà cấu tử giải d) dd CH3COOH C1 M + CH3COONa C2M phóng tổng nồng độ e) dd Na2CO3 proton mà cấu tử thu vào để đạt đến trạng thái cân Giải:   CH ClCOO      H a) CH2 ClCOOH      H        OH H2 O   MK : CH2 ClCOOH vaø H2 O       H   CH2 ClCOO         OH   b) HCl    H       Cl  NaHSO     Na       HSO 4   H       SO  HSO 4      H       OH   H O    MK : HCl, HSO 4 ,H2 O      Cl      SO 24     OH   ÑKP :  H         c) NaOH      Na       OH   H       OH H2 O     NH NH       H   MK : NaOH, NH3 ,H2 O         NH    ÑKP :  H   OH     Na 4    d) CH3COONa      CH3COO         Na C2                 C2 GV: lưu ý Chọn MK: CH3COOH C1M H2O → ĐKP: [H+] = [OH-] + - [CH3COO ] – C2   CH COO        H  CH3COOH       CH COOH CH3COO        H       H     OH H2 O   Chọn CH3COO- C2M nước làm MK → ĐKP: [H+] = [OH-] - [CH3COOH] + C1 - 111 - e) Na2 CO3       2Na       CO32    HCO  CO32     H      CO       H O CO32     2H    2   H     OH H2 O   MK : CO32  nướ c     ĐKP :  H   OH     HCO3   CO  Hoạt động Ví dụ 2: Trộn 15 ml H2SO4 0,2M với 25 ml NaOH Ví dụ 2: 0,04M Xác định TPGH hỗn hợp viết biểu HS: thảo luận, thức ĐKP GV: hướng dẫn phân tích Giải: * Phân tích: Đối với trường hợp xảy phản ứng hóa học vào thành phần giới hạn C NaOH để chọn MK 0, 2.15  0, 075M 40 0, 04.25  0, 025M 40 CH2SO4  H2SO4 → H+ + HSO4 0,075 0,075 NaOH  Na      OH 0,025   0,025 Phản ứng: H+ + OH- → H2O 0,075 0,025 0,05 K w1  1014 - TPGH gồm: H+ = 0,05M, HSO4 0,075M ĐKP với mức không H+, HSO4 nước [H+] = CH+ + [OH-] + [ SO24 ] Hoạt động - Chương trình mơn hố học lớp 10 (chuyên hóa):chương - Nguyễn Tinh Dung Hố học phân tích tâp Dung dịch đơn axit đơn bazơ 3.1 Axit mạnh bazơ mạnh Phương pháp giải a) Axit mạnh (kí hiệu HY) chất dung dịch có khả nhường hoàn toàn proton - 112 - cho nước: HY + H2O  H3O+ + Y- Cân thường viết dạng đơn giản: HY  H3O+ + Yb) Bazơ mạnh (kí hiệu XOH) chất dung dịch có khả thu proton nước: XOH + H2O  X+(H2O) + OHCân thường viết dạng đơn giản: XOH  X+ + OH- Các tập giải coi hệ số hoạt độ cấu tử 1, pH   lg( H  )   lg[[ H  ] Hoạt động Phân tích tập Ví dụ 1: Ví dụ 1: Thêm giọt NaOH (V=0,03ml) 0,001M vào 100 ml nước Tính pH dung dịch HS: thảo luận, thu được? GV: hướng dẫn phân tích Giải:  * Phân tích: Vì [OH ] CNaOH = 0, 03.0, 001  3.107 100  0, 03 NaOH phân li gần Cân bằng: [OH  ] H2O phân li nên NaOH   Na        OH 3.10 7 bỏ qua cân   H        OH     K  10 14   H2 O    W   3.10 7 h       3.10 7  h Hoạt động h(3.10-7 + h) = 10-14 → h = 3,03.10-8 Ví dụ 2: → pH = 7,52 HS: thảo luận, Ví dụ 2: Thêm ml dung dịch HCl C(M) vào 999 ml NaNO3 thu dung dịch có pH = 6,7 - 113 - GV: hướng dẫn phân tích Tính C Cá ch 1: Á p dụ ng điề u kiệ n proton 3 * Phân tích: Vì [ H  ] HCl Sau troän : CHCl  1.C/ 10  10 C phân li gần [ H  ] H2O phân li nên bỏ qua cân AÙ p dung ÑKP :  H   CHCl  OH      10 6,7  10 3 C     10 14 / 10 6,7    C  103 10 6,7 – 10 7,3  1,49.10 4  M  Cá ch : Tính theo câ n bằ ng   H        OH     K   10 14    H2 O   W 3  C         10 C            1 0 3.C  x    x 10  C  x x   10 14 3 Mặ t c 10 3 C  x  10  6,7 Hoạt động 10     C  1,49.10 4 M   - Chương trình mơn hố học lớp 3.2 Đơn axit yếu đơn bazơ yếu 10 (chuyên hóa):chương Phương pháp giải - Nguyễn Tinh Dung Hoá học a) Đơn axit yếu (kí hiệu HA) chất phân tích tâp dung dịch có khả nhường phần proton cho nước dung dịch có phản ứng axit - Độ mạnh đơn axit yếu đặc trưng số phân li axit Ka số số phân li pKa = -lgKa Giá trị Ka lớn hay pKa bé axit mạnh - Độ mạnh, yếu axit yếu phản ánh qua độ điện li  Độ điện li  tỉ số số mol n chất phân li thành ion với tổng số mol n0 chất tan dung dịch Hoặc  tỉ số nồng độ chất phân li thành ion với tổng nồng độ chất điện li Độ điện li tỉ lệ thuận với số phân li K tỉ lệ nghịch với nồng độ Đối với đơn axit HA ta có liên hệ: K 2  a 1 C - 114 - - Trong dung dich axit HA xảy trình sau: HA ⇌ H + + A- H2O ⇌ H+ + OH- Ka Kw Nếu Ka.CHA >> K w t ính thành phần hệ theo cân (4.11) Nếu Ka.CHA  K w phải kể đến phân li nước b) Đơn bazơ yếu (kí kiệu A-) chất dung dịch phần chúng có khả thu proton nước dung dịch có phản ứng bazơ - Độ mạnh đơn bazơ yếu phụ thuộc vào số phân li bazơ Kb =Kw/Ka số số phân li pKb = -lgKb=pKw-pKa Giá trị Kb lớn hay pKb bé bazơ mạnh Như axit liên hợp mạnh bazơ yếu ngược lại - Trong dung dich bazơ A- xảy trình sau: A  H2 O  H2 O     HA  OH    Kb  Kw / Ka    H  OH           K w Tương tự, Kb.CA- >> K w tính thành phần hệ theo cân (4.13) , Ka.CA-  K w phải kể đến phân li nước c) Phân số nồng độ (  ): - Trong dung dịch axit, bazơ phân số nồng độ  i tỉ số nồng độ cân cấu tử i với tổng nồng độ dạng tồn i dung dịch Ví dụ, cân bằng: - 115 -            HA   Ta coù:  HA   H     A        Ka   [HA] [HA]   [HA] [A ] CHA Hay : [HA]   HA CHA Tương tự : [A  ]   A CHA Dó nhiê n :   HA   A  đâ y :  HA  Ka [H ] ;    A Ka  [H ] Ka  [H ] Phân tích tập Hoạt động 11 Ví dụ 1: (QG-2009) Ví dụ 1: (QG-2009) Một dung dịch monoaxit HA nồng độ 0,373% có khối HS: thảo luận, lượng riêng 1,000 g/ml pH = 1,70 Khi pha GV: hướng dẫn phân tích lỗng gấp đơi pH = 1,89 Xác định số ion hóa Ka axit (coi nhiệt độ khơng đổi) Giải: * Phân tích: HA  H   A  1 [H + ][A - ] [HA]  2 Ka = Khi pha loãng dd nồng độ Bỏ qua phân li nước, ta có: [H+]  [A-] giảm cịn nửa, số cân C (nồng độ mol axit) = [A-] + [HA] khơng đổi Vì pH =1,70 Thay [H+] = [A-] [HA] = C - [H+] vào (2), ta 1,89 nên bỏ qua phân li H2O K a = [H + ]2 c - [H + ] (3) Khi pH = 1,70 [H+]  10 -1,70  0,0200; pH = 1,89 [H+]  10 -1,89  0,0129 Thay kết vào (3) ta hệ phương trình: - 116 -  0,022 K a = c - 0,02   0,01292 K a = c  - 0,0129  Giải hệ phương trình ta C = 0,0545 Ka = 0,0116 Vậy C = 0,0545 mol/l Ka = 0,0116 Ví dụ 2: Hãy tính độ điện li α dung dịch axit HA 0,01M Biết pKa axit HA 3,75 Đánh giá Hoạt động 12 ảnh hưởng HCl 0,001M đến độ điện li HA HS: thảo luận, Giải: GV: hướng dẫn phân tích Vì Ka.CHA >> KW → Bỏ qua phân li nước * Phân tích: Khi thêm axit Xét cân bằng: mạnh vào dd axit yếu làm tăng nồng độ ion H+, nên làm giảm độ điện li axit yếu   HA   C   0,01 H      A        0,01 – x    x     x → x2 -3  Ka  103,75 → x = 1,248.10 = [A ] 0, 01  x [A] 1, 248.103  →  = = 0,1248 =12,48% CHA 0, 01 Ảnh hưởng HCl đến cân HA     C       H           A        Ka 0,01         0,001  pli      x           x           x  cb     0,01 – x     0,001  x      x (0, 001  x) x  103,75 0, 01  x → x = 8,69.10-4M 8, 69.104 Vậy α = 100% = 8,69% 0, 01 Vậy độ điện li dung dịch giảm dung dịch có mặt axit mạnh - 117 - V Bài tập nhà: Bài 1: a) Tính pH dung dịch H2SO4 0,1 M b) Tính thể tích dung dịch NaOH 0,01 M cần dùng để trung hịa hồn tồn 10 ml dung dịch H2SO4 có pH = Biết HSO4- có pKa = Bài 2: Dung dịch A gồm Na2CO3 NaOH 0,001 M có pH = 11,8 Tính thể tích dung dịch HCl 0,2 M cần dùng để trung hoà hoàn toàn 25 ml dung dịch A Biết H2CO3 có pKa 6,35 10,33 Bài 3: Độ điện ly axit HA dung dịch HA 0,1 M 1,3% a)Tính pH dung dịch hỗn hợp HA NaOH có nồng độ ban đầu 0,3 M 0,1 M b)Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần cho vào 20 ml dung dịch HA 0,2 M để thu dung dịch có pH = 4,8 Bài 4: Độ điện ly HCOOH dung dịch HCOOH 0,10 M thay đổi có mặt: a) HCl 0,010 M; b) NH4Cl 1,0 M; c) CH3COONa 0,010 M Biết pKa HCOOH, NH4+ CH3COOH 3,75; 9,24 4,76 Bài 5: Ở 25oC, lit nước hòa tan 33,9 lit SO2 (p = 1atm) Tính pH nồng độ cân cấu tử dung dịch bão hòa SO2 nước Biết SO2 nước có pKa1 = 1,76 HSO3- có pKa2 = 7,21 Bài 6: a) Tính pH nồng độ cân cấu tử dung dịch H2S 0,010 M b) Thêm 0,001 mol HCl vào lit dung dịch H2S 0,010 M nồng độ ion S2bằng bao nhiêu? Biết H2S có pKa1 = 7, pKa2 = 12,92 - 118 - Bài 7: Tính nồng độ cân cấu tử dung dịch hỗn hợp CH 3COOH 0,01M HCN 0,2M Biết pKa(CH3COOH) = 4,76, pKa(HCN) = 9,35 Bài 8: Cho số axit axit HA Ka tích số ion nước Kw Thiết lập biểu thức tính số bazơ Kb bazơ A- Bài 9: a) Tính pH dung dịch H2SO4 0,1 M b) Tính thể tích dung dịch NaOH 0,01 M cần dùng để trung hịa hồn tồn 10 ml dung dịch H2SO4 có pH = Biết HSO4- có pKa = Bài 10: Độ điện ly HA dung dịch HA 0,1 M 1,3% Tính pH dung dịch hỗn hợp HA NaOH có nồng độ ban đầu 0,2 M 0,1 M VI Dặn dò: Chuẩn bị nội dung : + Hỗn hợp đơn axit, đơn bazơ ; đa axit đa bazơ + Chất điện li lưỡng tính + Dung dịch đệm - 119 - Phụ lục 3: Mẫu phiếu điều tra PHIẾU ĐIỀU TRA Giáo viên Hóa học THPT Q thầy (cơ) giáo vui lịng đánh dấu (x) vào ý kiến xem Xin cảm ơn hợp tác quý thầy (cô)! Thầy (cơ) có thường biên soạn chun đề hóa học phục vụ công tác giảng dạy không? A Thường xuyên  B Thỉnh thoảng  C Ít  D Không  2.Thầy (cô) thường biên soạn chun đề hóa học sử dụng với mục đích dạy học nào? A Chương trình học khóa  B Chương trình học ngoại khóa (học thêm, luyện thi đại học)  C Bồi dưỡng học sinh giỏi  D Thảo luận chun mơn Tổ, nhóm  E Ý kiến khác  Theo thầy (cơ) lí khiến thầy (cơ) ngại biên soạn chun đề hóa học phục vụ cơng tác dạy học? A Phải có kiến thức chuyên môn vững vàng  B Phải tham khảo nhiều tài liệu  C Phải đầu tư nhiều thời gian  D Cả A, B C  E Không phát huy hiệu dạy học  G Ý kiến khác  Theo thầy (cơ) lí khiến thầy (cơ) thích biên soạn chun đề hóa học phục vụ cơng tác dạy học? A Chuyên đề giúp dạy học có hệ thống - 120 -  B Tham khảo nhiều tài liệu  C Phát huy hiệu dạy học  D Chuyên đề tài liệu tham khảo bổ ích  E Cả ý  G Ý kiến khác  Theo thầy (cơ) nội dung kiến thức sau xem hay khó cần bồi dưỡng cho học sinh? A Cấu tạo chất  B Phản ứng hóa học (đánh giá chiều phản ứng, viết cân  PTHH phản ứng) C Nhiệt hóa học  D Cân axit – bazơ  E Kim loại chuyển tiếp  F Cơ chế phản ứng  G Ý kiến khác  Theo thầy (cơ) có cần thiết phải biên soạn chun đề dùng bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT không? A Cần thiết  B Không cần thiết  C Ý kiến khác  Thầy (cơ) có thích sử dụng chuyên đề dùng bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT khơng? A Thích  B Khơng thích  - 121 - PHIẾU ĐIỀU TRA Học sinh THPT Bạn vui lòng đánh dấu (x) vào ý kiến xem Xin cảm ơn hợp tác bạn! ạn có thường học chuyên đề hóa học giáo viên biên soạn không? A Thường xuyên  B Thỉnh thoảng  C Ít  D Không  ạn thường học chuyên đề hóa học giáo viên biên soạn, dạy với mục đích học tập nào? A Học khóa  B Học ngoại khóa (học thêm, luyện thi đại học)  C Bồi dưỡng học sinh giỏi  D Ý kiến khác  Theo bạn nội dung kiến thức sau xem hay khó cần bồi dưỡng? A Cấu tạo chất  B Phản ứng hóa học (đánh giá chiều phản ứng, viết cân  PTHH phản ứng) C Nhiệt hóa học  D Cân axit – bazơ  E Kim loại chuyển tiếp  F Cơ chế phản ứng  G Ý kiến khác  Theo bạn giáo viên có cần thiết phải biên soạn chuyên đề dùng bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT không? A Cần thiết  B Không cần thiết  C Ý kiến khác  - 122 - ạn có thích học chun đề dùng bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT không? A Thích  B Khơng thích  Theo bạn lí khiến bạn thích học chuyên đề hóa học? A Chuyên đề giúp HS hệ thống kiến thức  B Chuyên đề giúp HS mở rộng hiểu sâu sắc kiến thức  C Phát huy hiệu học tập  D Chuyên đề tài liệu tham khảo bổ ích  E Cả ý  G Ý kiến khác  - 123 - ... Chƣơng Xây dựng dạng tập cân axit- bazơ dùng bồi dƣỡng học sinh giỏi hóa học 2.1 Cấu trúc, nội dung chương trình SGK chun hóa phần đại cương vơ 2.2 18 18 Xây dựng hệ thống dạng tập nâng cao phần cân. .. giỏi Hóa Học 14 1.4.1 Một số biện pháp phát học sinh giỏi 14 1.4.2 Một số biện pháp phát học sinh giỏi hóa học 15 1.5 Tầm quan trọng phần cân axit- bazơ việc bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa Học Ttrường... việc bồi dưỡng học sinh giỏi dạy học hóa học trường THPT Điều tra Giới thiệu kỳ thi học sinh giỏi quốc tế, quốc gia tỉnh thành 12 Phương pháp phát học sinh giỏi tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa