Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung
dịch (P) nhỏ hơn áp suất hơi bão hịa của dung mơi nguyên chất (P0)
suất hơi bão hòa của dung dịch bằng phần mol của chất tan trong dung dịch"
Nội dung 2. Nghiên cứu nhiệt độ sơi, nhiệt độ hóa rắn của các dung dịch
- Yêu cầu học viên giải thích vì sao nước sơi ở 1000C và hóa rắn ở 00C? Từ đó chỉ ra điều kiện để một chất lỏng đạt tới điểm sôi và điểm hóa rắn (cịn gọi là điểm đơng đặc?)
- Yêu cầu HV nghiên
cứu bài toán nhận thức (BTNT) 2:
+ Nếu đun trong điều kiện như nhau 2 bình chất lỏng nói trên: bình 1 chứa nước nguyên chất và bình 2 chứa dung dịch nước đường thì ở bình nào chất lỏng sôi trước?
+ Trong tủ lạnh thường thấy: nước vẫn đóng đá nhưng
- Nghiên cứu BTNT để: + Phát hiện mâu thuẫn
(1) Tại sao cùng lượng chất lỏng mà thời gian sôi khác nhau? Cùng nhiệt độ làm lạnh mà sao nước hóa đá cịn kem vẫn bị chảy lỏng?
(2) Thành phần dung dịch có ảnh hưởng như thế nào tới nhiệt độ sơi, nhiệt độ hóa rắn của các dung dịch?
+ Giải quyết vấn đề Đề xuất giả thuyết
(1) Chất lỏng sôi khi đạt tới điểm sôi. Ở nhiệt độ sôi của chất lỏng, áp suất hơi bão hòa bằng với áp suất của khí quyển. Dưới áp suất khơng khí là 1.013 bar (1 atm) điểm sơi của nước là 1000C. Chất lỏng hóa rắn khi áp suất hơi bão hòa trên pha lỏng bằng áp suất hơi bão hòa trên pha rắn. Nước hố rắn ở 0,00990C vì nhiệt độ đó áp suất hơi bão hồ của nước lỏng bằng áp suất hơi bão hoà của nước đá bằng 4,6 mmHg.
b. Nhiệt độ sôi, nhiệt độ hóa rắn
- Dựa trên hình vẽ mơ tả giản đồ pha của nước thường sẽ thấy được mối quan hệ giữa nhiệt độ sôi và nhiệt độ hóa rắn của nước với áp suất hơi bão hòa đo được trên pha lỏng và pha rắn.
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung
que kem bị chảy lỏng, không đông cứng như nước đá?
(2) Thành phần của dung dịch ảnh hưởng đến áp suất hơi bão hòa của dung dịch, do đó nhiệt độ sơi, nhiệt độ hóa rắn cũng biến đổi khác với dung môi nguyên chất.
Hướng giải quyết vấn đề
(1) Áp suất hơi bão hòa ảnh hưởng đến nhiệt độ sơi, nhiệt độ hóa rắn của dung dịch.
(2) Ở dung dịch có sự giảm áp suất hơi bão hòa so với dung môi nguyên chất và sự giảm áp suất hơi bão hòa trên pha rắn mạnh hơn pha lỏng. Để dung dịch sôi cần đun đến nhiệt độ cao hơn và để hóa rắn thì cần phải hạ thấp nhiệt độ.
(3) Tìm mối quan hệ giữa thành phần chất tan và nhiệt độ sơi, nhiệt độ hóa rắn của dung dịch. + Kết luận rút ra kiến thức mới
So với dung môi nguyên chất, ở
- Từ thực nghiệm, sự tăng nhiệt độ sôi và sự giảm nhiệt độ đông đặc của dung dịch tuân theo định luật Raoult 2: "Độ tăng
nhiệt độ sôi và độ giảm nhiệt độ đông đặc của dung dịch tỷ lệ với nồng độ molan của chất tan trong dung dịch" ts Ks.C C K tr r. Ks; Kr hằng số nghiệm sôi và hằng số nghiệm rắn của dung dịch. C: nồng độ molan C m M m: Số gam đồng chất tan trong 1000 gam dung môi M: Phân tử khối của chất tan Dung môi Dung dịch t0 C 760 tr Áp suất (mmHg) tro ts o ts S t r t
Hình vẽ 2.13. Sự biến đổi nhiệt độ sơi, nhiệt độ hóa rắn của chất lỏng
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung
các dung dịch có sự tăng nhiệt độ sơi và giảm nhiệt độ hóa rắn.
Nội dung 3. Nghiên cứu hiện tƣợng thẩm thấu
- Yêu cầu HV liệt kê các hiện tượng thẩm thấu thường gặp trong đời sống. Từ đó chỉ ra khái niệm hiện tượng thẩm thấu, áp suất thẩm thấu là gì? - Từ mơ hình máy lọc nước, yêu cầu học viên giải thích q trình tách nước ngọt từ nước biển?
- Học viên liệt kê các hiện tượng thẩm thấu thường gặp trong đời sống hàng ngày. - Khái quát khái niệm hiện tượng thẩm thấu và áp suất thẩm thấu.
- Thảo luận để giải thích q trình lọc nước
c. Áp suất thẩm thấu
- Hiện tượng các phân tử dung môi khuếch tán qua màng bán thấm vào dung dịch chứa cùng dung môi đó để làm lỗng dung dịch (hoặc từ dung dịch đặc hơn vào dung dịch loãng hơn), được gọi là sự thẩm thấu. - Lực cần phải tác dụng lên 1cm2 màng bán thấm để ngăn không cho dung môi đi qua nó, nghĩa là phải làm cho hiện tượng thẩm thấu ngừng lại gọi là áp suất thẩm thấu.
- PT Van't Hoff:
nRT
V
Nội dung 4. Nghiên cứu độ điện li, hằng số điện li
Yêu cầu HV thảo luận theo nhóm để ơn lại các khái niệm về độ điện li, hằng số điện li và đánh giá pH của dung dịch một chất điện li
Nội dung phiếu học tập số 1:
Ở 250C, có 5 a 1,75.10 K COOH 3 CH và 8 a 5,8.10 K HClO
Nếu dung dịch của 2 axit trên đều có cùng nồng độ và ở cùng nhiệt độ thì khi quá trình điện li đạt trạng thái cân bằng, nhận định nào sau đây là đúng?
A. [CH3COO-]< [ClO-]
2. Dung dịch chất điện li.
a) Độ điện li, hằng số điện li
- Độ điện li là tỉ số giữa số phân tử phân li (n) và tổng số phân tử hòa tan (n0) .
Biểu thức: 0 n n
- Đối với dung dịch lỗng của chất điện li yếu:
Hình vẽ 2.14. Mơ hình máy lọc nƣớc ngọt từ nƣớc biển lọc nƣớc ngọt từ nƣớc biển
Hoạt động của thầy Hoạt động của trị Nội dung
thơng qua phiếu học tập số 1.
- GV tổ chức, duy trì cho HV hoạt động nhóm, thảo luận giải quyết vấn đề được đưa ra trong phiếu học tập . B. pH CH3COOH > pHHClO C. CH3COOH < HClO D. [H+]CH3COOH > [H+]HClO - Các nhóm thảo luận và điền đáp án vào phiếu học tập.
- Từ đó khái quát lại các biểu thức tính tốn về độ điện li, hằng số điện li, cách tính pH. AnBm nAm+ + mBn- n m m n n m cb B A B . A K b) Khái niệm pH
pH là đại lượng đánh giá môi trường của dung dịch. Biểu thức: pH lgH3O Ở 250C, các dung dịch có mơi trường là: - Trung tính: pH = 7 - Bazơ: pH > 7 - Axit: pH < 7
Nội dung 5. Nghiên cứu cân bằng của axit - bazơ trong nƣớc; xác định pH của một số dung dịch axit - bazơ.
Yêu cầu HV thảo luận theo nhóm để hồn thành nội dung phiếu học tập số 2 và phát hiện mâu thuẫn từ kết quả tính tốn với mơi trường của các dung dịch. GV tổ chức, duy trì cho HV hoạt động Phiếu học tập số 2: Xác định pH của các dung dịch sau đây: a) Dung dịch HCl 6,3.10-8 (M) b) Dung dịch KOH 10-8 (M) c) Dung dịch CH3COOH 10-4 (M) d) Dung dịch NH3 10-3 (M) Biết: 5 COOH CH 1,8.10 K 3 5 NH 1,8.10 K 3
- Học viên thảo luận theo các nhóm và điền kết quả vào phiếu học tập.
- Phát hiện mâu thuẫn: dung dịch
axit HCl có pH = 7,2 (>7); dung dịch bazơ KOH có pH = 6 (<7).
- Hướng giải quyết: nồng độ
II. CÂN BẰNG HÓA HỌC TRONG DUNG DỊCH
1. Cân bằng của axit – bazơ trong nước
2. Tính pH của dung dịch axit – bazơ
- Đối với dung dịch axít mạnh HA có nồng độ Ca (mol/lít):
HA + H2O → H3O+ + A- H2O + H2O H3O+ + OH-
Do nồng độ Ca < 10-7 nên không bỏ qua sự điện li của nước. Ta có:
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung
nhóm, thảo luận giải quyết vấn đề được đưa ra trong PHT.
của các dung dịch quá nhỏ cỡ 10-8 (M). Do đó sự điện li của H2O có ảnh hưởng đến nồng độ của các ion trong dung dịch.
[H3O+]= Ca+ ] [ 10 14 O H3 Giải PT [H3O+] pH = - lg [H3O+] - Thiết lập tương tự có được cách tính pH trong dung dịch bazơ mạnh. - Với axit yếu, bazơ yếu căn cứ theo biểu thức độ điện li, hằng số điện li để tính [H3O+]. Từ đó suy ra giá trị pH của dung dịch.
Nội dung 6. Nghiên cứu cân bằng của chất điện li ít tan
- Yêu cầu HV dự đoán và giải thích hiện tượng xảy ra từ các thí nghiệm sau: (1) Trộn 10ml dung dịch Mg(NO3)2 2.10-4 M với 10ml dung dịch NaOH 2.10-4 M. (2) Trộn 10ml dung dịch Mg(NO3)2 2.10-3 M với 10 ml dung dịch NH3 4.10-3M. Biết rằng: 11 Mg(OH) 10 T 2 - Mâu thuẫn nhận thức:
(1) Không tạo thành kết tủa trắng của Mg(OH)2 hay không xảy ra phản ứng hóa học:
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 ↓trắng (2) Có tạo kết tủa màu trắng. Có thể lý giải là do dung dịch NaOH có tính kiềm mạnh hơn dung dịch NH3 nên đã hòa tan kết tủa của Mg(OH)2???
- Giải quyết vấn đề: Nồng độ
các muối đều nhỏ cỡ 10-4 (M). Tích số nồng độ các ion nhỏ hơn độ tan của Mg(OH)2.
- Tìm hiểu điều kiện kết tủa và hòa tan kết tủa của một chất điện li ít tan.
- Kết luận rút ra kiến thức mới:
3. Cân bằng trong dung dịch chất điện li ít tan.
a) Tích số tan
Trong dung dịch bão hoà của các chất điện li ít tan AnBm có cân bằng: AnBm nAm+ + mBn- m n n m B A A B T n m
- Quan hệ giữa độ tan và tích số tan. m n m n m B n A m n m n m n n m m B n A m . n T S S . m . n B A T
b) Điều kiện kết tủa và hòa tan kết tủa của chất điện li ít tan
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung 5 NH 1,58.10 K 3
+ Mối quan hệ giữa độ tan và tích số tan
+ Điều kiện kết tủa và hòa tan kết tủa của một chất điện li ít tan.
có thể kết tủa được khi:
m n n m B
A A B
T n m
- Ngược lại, kết tủa bị hoà
tan khi: m n n m B A A B T n m Hoạt động 3: Củng cố - Vận dụng
- HV tự chốt lại những kiến thức mới đã học qua việc lập sơ đồ tư duy nội dung kiến thức bài học.
- Bài tập củng cố là một số bài tập nhận thức, vừa khắc sâu kiến thức mới vừa rèn luyện năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.
- Có thể sử dụng các bài tập số .... trong luận văn.
Câu 1. Vì sao khi luộc rau người ta thường hay thêm vài hạt muối?
Câu 2. Tích số tan của BaSO4 bằng 10-10. So sánh độ tan của BaSO4 trong nước nguyên chất và trong dung dịch H2SO4 0,1 M.
Hoạt động 4: Đánh giá, tổng kết
- Làm bài tập 9, 10, 11 SGT trang 99
- Chuẩn bị nội dung bài 5 “Phản ứng oxi hóa - khử và điện hóa"
2.5.2. Giáo án bài 5.1: Phản ứng oxi hóa - khử và điện hóa
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức, kĩ năng Kiến thức
Học viên nêu được:
- Các khái niệm về phản ứng oxi hóa khử.
- Biểu thức của PT Nernst, quy tắc xác định chiều phản ứng.
- Cấu tạo, sơ đồ pin, nguyên tắc hoạt động, biểu thức tính tốn suất điện động của một số loại pin điện hóa (pin Ganvani, pin nồng độ).
Học viên giải thích được:
chiều hướng diễn biến của phản ứng oxi hóa - khử (quy tắc anpha).
- Tính tốn thế điện cực của một số cặp oxi hóa - khử và viết phương trình phản ứng xảy ra trong các điều kiện khác nhau
Kĩ năng
- Quan sát sơ đồ, hình ảnh, vận dụng các kiến thức đã học ở phần nhiệt động học để thiết lập PT Nersnt, chứng minh quy tắc xác định chiều hướng diễn biến của phản ứng oxi hóa - khử .
- Viết các phản ứng OXH - K xảy ra ở điều kiện khác nhau và trong pin điện. - Giải được bài tập nhận thức, bài tập tính tốn về thế điện cực, pin điện hóa.
2. Phát triển năng lực
- Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề:
+ Biết cách nghiên cứu BTNT để phát hiện được mâu thuẫn và phát biểu rõ được vấn đề cần giải quyết.
+ Đề xuất được các giả thuyết đúng hướng. + Xây dựng quy trình giải BTNT thành cơng. - Phát triển năng lực sáng tạo:
+ Biết tự nghiên cứu, tự phát hiện được vấn đề cần giải quyết.
+ Biết đề xuất nhiều phương án giải quyết mới lạ đúng hướng để giải quyết vấn đề. + Biết tự xây dựng quy trình mới, nhiều quy trình khác nhau để giải quyết BTNT thành công.
3. Trọng tâm:
- Phương trình Nernst
- Cách xác định chiều phản ứng oxi hóa - khử - Cách xác định suất điện động của pin
II. CHUẨN BỊ
1. Phương pháp
- Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề - PPDH đàm thoại phát hiện.
- Hoạt động nhóm.
2. Đồ dùng dạy học
- Bài giảng, sách giáo trình, kế hoạch giảng bài
III. Thiết kế HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ: Nêu điều kiện kết tủa và hòa tan kết tủa của một chất điện li ít tan?
3. Bài mới
GV dẫn dắt vào bài: Chiếu hình ảnh, clip về các loại pin điện trên thị trƣờng, một số q trình ăn mịn hóa học thƣờng gặp... Từ đó đi tìm hiểu bản chất các q trình điện hóa xung quanh ta diễn ra nhƣ thế nào?
Hoạt động 1. Khởi động
Hoạt động của thầy Hoạt động của trị Nội dung
Nêu mục đích của bài học. Tìm hiểu được những mục đích chính của bài sẽ học.
Hoạt động 2. Hình thành kiến thức mới
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung
Nội dung 1. Nghiên cứu phản ứng oxi hóa - khử
- Từ ví dụ về các phản ứng hóa học, phát vấn học viên các khái niệm cơ bản về phản ứng oxi hóa - khử: chất khử, chất oxi hóa, sự khử, sự oxi hóa. - Phát vấn HV về các cặp oxi hóa - khử tồn tại trong ví dụ về phản ứng oxi hóa - khử? So sánh độ mạnh yếu của chúng
- HV nghiên cứu, trả lời.
I. PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ
1. Định nghĩa
- Phản ứng OXH - K là phản ứng hóa học có sự thay đổi số ơxi hố của một số nguyên tố.
2. Cặp oxi hóa - khử Dạng oxi hóa (Ox) và dạng khử (Kh) của một nguyên tố hóa học liên hệ với nhau bằng bán phản ứng OXH - K tạo thành 1 cặp OXH - K (Ox/Kh). Tổng quát: Ox + ne Kh (1) Ví dụ: Cu2+/ Cu
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung
và kết luận về chiều hướng diễn biến của các phản ứng oxi hóa - khử.
- Yêu cầu học viên nghiên cứu bài toán nhận thức (BTNT) sau:
+ BTNT1: Điện cực
hiđro có áp suất khí P = 1atm được nhúng vào dung dịch trung tính hoặc dung dịch kiềm thì thế điện cực có thay đổi khơng? Biết 0 0 2 2 H H