Skkn một số phương pháp giải bài toán hóa học tính ph của dung dịch

  • Số trang: 17 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 24 |
  • Lượt tải: 0
nguyen-thanhbinh

Đã đăng 8358 tài liệu

Mô tả:

SỞGIÁO GIÁODỤC DỤCĐÀO ĐÀOTẠO TẠOĐỒNG ĐỒNGNAI NAI SỞ TRƯỜNG THPT LONG PHƯỚC TRƯỜNG THPT LONG PHƯỚC Mã số:…………………… (Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi) Mã số:…………………… CHUYÊN ĐỀ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH Người thực hiện: Đào Duy Quang Lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý giáo dục:  Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa Học  Lĩnh vực khác:……………..  Có đính kèm: các sản phẩm không thể hiện trong bảng in  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác Năm học: 2011 - 2012 1 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC -------------------*-----------------------I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: 1. Họ và Tên: Đào Duy Quang 2. Ngày tháng năm sinh:15 tháng 12 năm 1981. 3. Nam(Nữ): Nam 4. Địa chỉ:Trường THPT Long Phước,Long Thành,Đồng Nai. 5. Điện thoại: 0916772119 6. Fax: Email:daoduyquanglp@yahoo.com.vn. 7. Chức vụ: Giáo viên 8. Đơn vị công tác:Trường THPT Long Phước. II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: 1. Trình độ chuyên môn: Cử nhân khoa học 2. Năm nhận bằng:2005. 3. Chuyên ngành đào tạo:Hóa Học. III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC: 1. Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy Hóa Học. 2. Số năm kinh nghiệm: 7 năm. 3. Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây: - Chuyên đề giải nhanh bài tập hóa học bằng công thức. - Chuyên đề kim loại tác dụng với dung dịch muối - Chuyên đề giải bài toán tạo muối cacbonat. - Chuyên đề các phương pháp giải nhanh bài tập về sắt và hợp chất của chúng. 2 I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI  Hoá học là bộ môn khoa học quan trọng trong nhà trường phổ thông. Môn hoá học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học, giáo viên bộ môn hoá học cần hình thành ở các em một kỹ năng cơ bản, phổ thông và thói quen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động. Có những phẩm chất thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với bản thân, gia đình, xã hội có thể hoà hợp với môi trường thiên nhiên, chuẩn bị cho học sinh lên và đi vào cuộc sống lao động.  Trong môn hoá học thì bài tập hoá học có một vai trò cực kỳ quan trọng nó là nguồn cung cấp kiến thức mới, vận dụng kiến thức lí thuyết, giải thích các hiện tượng các quá trình hoá học, giúp tính toán các đại lượng: Khối lượng, thể tích, số mol... Việc giải bài tập sẽ giúp học sinh được củng cố kiến thức lí thuyết đã được học vận dụng linh hoạt kiến thức vào làm bài. Để giải được bài tập đòi hỏi học sinh không chỉ nắm vững các tính chất hoá học của các đơn chất và hợp chất đã học, nắm vững các công thức tính toán, biết cách tính theo phương trình hóa học và công thức hoá học. Đối với những bài tập đơn giản thì học sinh thường đi theo mô hình đơn giản: Như viết phương trình hoá học, dựa vào các đại lượng bài ra để tính số mol của một chất sau đó theo phương trình hoá học để tính số mol của các chất còn lại từ đó tính được các đại lượng theo yêu cầu của bài . Nhưng đối với nhiều dạng bài tập thì nếu học sinh không nắm được bản chất của các phản ứng thì việc giải bài toán của học sinh sẽ gặp rất nhiều khó khăn.  Qua giảng dạy tôi thấy rằng tính pH của dung dịch là một dạng bài tập tương đối khó song nó lại rất quan trọng . Tuy nhiên qua thực tế giảng dạy, tôi thấy một số giáo viên còn xem nhẹ dạng bài tập này vì thế học sinh gặp rất nhiều khó khăn khi gặp phải những bài toán dạng này . Chính vì những lý do trên mà tôi đã chọn đề tài : “Một số phương pháp giải bài toán hóa học tính pH của dung dịch ’’ 3 II. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 1. Mục đích:  Nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy- học hoá học  Giúp cho học sinh nắm chắc được bản chất của các bài tập xác định pH của dung dịch  Phát huy tính tích cực và tạo hứng thú cho học sinh trong học tập đặc biệt là trong giải bài tập hoá học 2. Nhiệm vụ:  Nghiên cứu cơ sở lí thuyết, bản chất bài tập  Xây dựng các cách giải bài tập  Các dạng bài tập minh hoạ III. PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI Kết quả khảo sát trước khi áp dụng đề tài 32,45%42,9%5 11A2 11A5 11A6 11A7 2,67%Lớp 25,9% Tì lệ �5,0 1. Điểm mới của đề tài  Học sinh nắm được bản chất của vấn đề nên các em cảm thấy dễ hiểu, hiểu sâu sắc vấn đề giải thích được nguyên nhân dẫn đến các trường hợp của bài toán  Có thể áp dụng cho nhiều đối tượng học sinh 2. Điểm hạn chế của đề tài  Đề tài khó áp dụng vào việc giảng dạy trực tiếp trên lớp mà chủ yếu áp dụng vào việc phụ đạo học sinh ngoài giờ hoặc bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi.  Đề tài chỉ đề cập một số phương phương pháp giải cơ bản chưa mở rộng được các phương pháp giải nhanh. 4 IV. GIẢI QUYẾT VẦN ĐỀ. 1. Cơ sở lí thuyết.  Để giải quyết được bài toán tính pH của dung dịch thì yêu cầu học sinh phải tìm ra được nồng độ của ion H+ có trong dung dịch cần tìm. Học sinh cần trang bị cho mình một số kiến thức như sau: � H  �= 10a � pH = a � � hay pH =  lg � H � � � 14 � H  �� OH  � �= 1,0.10 � �� 2. Thí dụ minh họa. Dạng 1: Dung dịch axit tác dụng với dung dịch bazơ. Phương pháp chung: Bước 1: Tính �n �  �, �n �OH � �H � � � � � � � Bước 2: Viết phương trình ion rút gọn H � Bước 3: Tính số mol của ion còn dư � � � � � pH Ví dụ 1: Trộn 3 lít dung dịch HCl 0,05 M với 2 lít NaOH 0,05M. Tính pH của dung dịch thu được. Giải: n   0,15 mol H  0,1 mol OH H  + OH  �� �H O 2 0,1 0,1 n Số mol H  dư = 0,05 mol Vdd = 5 lít 0,05 � H � = = 102M � � 5 � pH = 2 5 Ví dụ 2: Trộn 3 lít hỗn hợp dung dịch gồm HCl 0,2M và HNO 3 0,3M với 2lít hỗn hợp dung dịch NaOH 0,3M và KOH 0,2M. Tính pH của dung dịch thu được. Giải: n   1,5 mol H  1 mol OH H  + OH  �� �H O 2 1 1 n Số mol H  dư = 0,5 mol Vdd = 5 lít  � = 0,5 = 101M � H � � 5 � pH = 1 Ví dụ 3: Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch X. Dung dịch X có pH là (ĐHKB – 2009) A. 1,2 B. 1,0 C. 12,8 Giải n   0,02 mol H n OH  0,04 mol H  + OH  �� �H O 2 0,02 0,02 Số mol OH  dư = 0,02 mol Vdd = 0,2 lít 0,02 = 101M 2  �= 1013 � pH = 13 �� H � � � OH  � � �= 6 D. 13,0 Ví dụ 4: Trộn lẫn V ml dung dịch NaOH 0,01M với V ml dung dịch HCl 0,03 M được 2V ml dung dịch Y. Dung dịch Y có pH là A. 4. B. 3. C. 2. Giải n   0,03V mol H n OH  H  0,01V mol + 0,01V OH  �� �H O 2 0,01V Số mol H  dư = 0,02V mol Vdd = 2V lít 0,02V � H � = = 102M � � 2V � pH = 2 7 (ĐHKA – 2008) D. 1. Dạng 2: Bài tập tính pH liên quan đến độ điện li của dung dịch Phương pháp chung: Bước 1: Viết phương trình điện li Bước 2: Tính nồng độ của chất phân li = n n 0 H � Bước 3: Tính số mol của ion còn dư � � � � � pH Ví dụ 1: Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1M (  = 4,25% ) Giải: 0,1 �4,25 � CH COOH � = = 4,25.103M � 3 � fan ly 100 ��� CH COOH + HOH �� CH COO + H O  � 3 3 3 4,25.103M 4,25.103M pH = 2,38 Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch HCOOH 7.10-3 M (  = 14,29% ) Giải: 7.103 �14,29 = 1.103M 100   ��� HCOOH + HOH �� �HCOO + H 3O HCOOH � � � � fan ly = 1.103M 1.103M pH = 3 Ví dụ 3: Tính pH của dung dịch HClO 0,1 M (  = 5,0.104 ) Giải: 5,0.104 �0,1 = 5,0.107M 100   ��� HCOOH + HOH �� �HCOO + H 3O HClO � � � � fan ly = 5,0.107 M 5,0.107M pH = 6,3 Dạng 3: Bài tập tính pH liên quan đến hằng số Ka, Kb. 8 Phương pháp chung: Bước 1: Viết phương trình thủy phân của các chất và ion Bước 2: Thiết lập biểu thức tính Ka, Kb Axit:   ��� HA �� �H + A � � H � A � � � � � Ka = HA � � � � Bazơ   ��� BOH �� � B + OH � � B � OH  � � � � � K = b BOH � � � � Bước 3: Tính n H ; nOH  � pH Ví dụ 1: Dung dịch CH3COOH 0,10M ( Ka = 1,75.10-5) Tính pH của dung dịch. Giải   ��� CH COOH + HOH �� �CHCOO + H 3O 3 Ban đầu: 0,10M Điện lí: aM Cân bằng: (0,10 – a)M Ka = aM aM aM aM  a   a  = 1,75.105 0,1  a � � � � � a = 1,33.103M pH = - lg( 1,33.103 ) = 2,88 Ví dụ 2: Dung dịch NH3 0,10M ( Kb = 1,80.10-5) Tính pH của dung dịch. Giải 9   ��� NH + HOH �� �NH 4 + OH 3 � NH  �� OH  � � � 4 � � K = b � NH � � 3�   ��� NH + HOH �� � NH 4 + OH 3 Ban đầu: 0,10M Điện lí: aM Cân bằng: (0,10 – a)M aM aM aM aM  a   a  = 1,80.105 K = b � 0,1  a � � � � a = 1,34.103M � � H  �= � � 1,0.1014 1,34.103 pH = 11,13 Ví dụ 3: Cho dung dịch X chứa hi64n hợp gồm CH3COOH 0,1M và CH3COONa 0,1M. Biết ở 250C, Ka của CH3COOH là 1,75.10-5 và bỏ qua sự điện li của nước. Giá trị pH của dung dịch X ở 250C là : A. 4,24. B. 2,88. C. 4,76. D. 1,00. CH COONa �� � CHCOO  + Na  3 0,1M 0,1M   ��� CH COOH + HOH �� �CHCOO + H 3O 3 Ban đầu: 0,10M Điện lí: aM Cân bằng: (0,10 – a)M Ka =  a aM aM aM aM 0,1 + a �  a � � �= 1,75.105 0,1  a � � � � 1,75.105 pH = - lg( 1,75.105 ) = 4,76 Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm HClO 0,01M và NaClO 0,001M. Tính pH của dung dịch X, biết HClO có Ka = 3,4.10-8 10 NaClO �� � ClO  + Na  0,001M 0,001M   ��� HClO + HOH �� �ClO + H 3O Ban đầu: 0,01M Điện lí: aM Cân bằng: (0,01 – a)M Ka =  a aM aM aM aM 0,001 + a �  a � � �= 3,4.108 0,01  a � � � � 8,68.104 pH = - lg( 8,68.104 ) = 3,06 11 Dạng 4: Vận dụng một số phương pháp khác để giải bài toán tính pH. Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp gồm Al, Zn và Mg tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl 0,1M thu được 0,112 lít H2(đktc) và 100ml dung dịch X. Dung dịch X có pH là A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Giải �n H = 0,02 mol n H = 0,005 mol 2 Sơ đồ phản ứng: Kim loại + 2 H+ �� � Muối + H2 0,01 0,005 Số mol H+ dư: 0,02 – 0,01 = 0,01 mol  �= 0,01 = 0,1 M � H � � 0,1 � pH = 1 Ví dụ 2: Cho m gam hỗn hợp Mg và Al vào 250ml dd X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và H2SO4 0,5M thu được 5,32 lit H2 (đktc) và dd Y có pH là A. 1. B. 2. C. 4. D. 7. Giải �n H = 0,5 mol n H = 0,2375 mol 2 Sơ đồ phản ứng: Kim loại + 2 H+ �� � Muối + H2 0,475 0,2375 Số mol H+ dư: 0,5 – 0,475 = 0,025 mol  �= 0,025 = 0,1 M � H � � 0,25 � pH = 1 12 2  Ví dụ 3: Dung dịch X có chứa: 0,07 mol Na+; 0,02 mol SO 4 và x mol OH . Dung     dịch Y có chứa ClO 4 , NO3 và y mol H+; tổng số mol ClO 4 và NO3 là 0,04. Trộn X và Y được 100 ml dung dịch Z. Dung dịch Z có pH (bỏ qua sự điện li của H 2O) là (ĐHKA – 2010) A. 1 B. 2 C. 12 D. 13 Giải Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: Dung dịch X: 0,07 = 0,02.2 + x � x = 0,03 Dung dịch Y: 0,04 = y. H  + OH  �� �H O 2 0,03 0,03 Số mol H  dư = 0,01 mol Vdd = 0,1 lít  � = 0,01 = 101M � H � � 0,1 � pH = 1 13 IV. HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI  Qua tiến hành khảo sát thử nghiệm với đối tượng học sinh ở các lớp 11A2, 11A5, 11A6, 11A7 đã đạt được kết quả như sau:  70% học sinh nắm bài và vận dụng được vào các dạng bài cụ thể ( trên 5 điểm)  20% vận dụng chưa thuần thục còn lúng túng  10% học sinh chỉ nắm được dạng cơ bản Kết quả khảo sát trước khi áp dụng đề tài Lớp 11A2 11A5 11A6 11A7 65,9% 72,45% 80,9% 95,67% Tì lệ �5,0  Hoàn thành được đề tài sáng kiến kinh nghiệm tôi xin chân thành cảm ơn Quí thầy cô, các bạn đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ tôi.  Do kinh nghiệm còn hạn chế nên các phương pháp đưa ra chưa được phong phú và đa dạng dể đáp ứng nhu cầu của các em học sinh. V. KẾT LUẬN  Trong quá trình sử dụng loại bài tập này, Tôi nhận thấy học sinh rất hào hứng, vì nó rất cụ thể và thiết thật, giúp các em tiếp cận gần hơn với các kĩ năng giải bài tập hóa học. Trên cơ sở bài tập dạng này học sinh sẽ tự định hướng và tìm ra cho mình những phương pháp giả những bài tập tương tư hay những bài tập có liên quan đến pH của dung dịch Long Phước, ngày 23 tháng 05 năm 2012 Đào Duy Quang 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bài Tập Hóa Học 11 - Tác Giả Ngô Ngọc An. Nhà Xuất Bản Giáo Dục. 2. Bài Giảng Trọng Tâm Hóa Học 11 - Tác Giả Cao Cự Giác. Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Hà Nội 3. Sách giáo khoa Hóa Học 11 Ban Nâng Cao- Tác Giả Nguyễn Xuân Trường. Nhà Xuất Bản Giáo Dục. 15 MỤC LỤC 1. Sơ lược về lí lịch khoa học.............................................................. Trang 2 2. Lí do chọn đề tài............................................................................... Trang 3 3. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài...................................................... Trang 4 4. Giải quyết vấn đề ............................................................................ Trang 5 5. Hiệu quả của đề tài, kết luận........................................................... Trang 14 6. Tài liệu tham khảo.......................................................................... Trang 15 16 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường THPT Long Phước Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Long Phước,ngày 23 tháng 5 năm 2012 PHIẾU NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2011-2012 Tên sáng kiến kinh nghiệm: Một số phương pháp giải bài toán hóa học tính pH của dung dịch Họ và tên tác giả: Đào Duy Quang Đơn vị: Tổ Hóa Sinh.Trường THPT Long Phước. Lĩnh vực: Quản lý giáo dục  Phương pháp dạy học bộ môn  Phương pháp giáo dục  Lĩnh vự khác  1. Tính mới:  Có giải pháp hoàn toàn mới   Có giải pháp cải tiến,đổi mới từ giải pháp đã có  2. Hiệu quả:  Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong ngành có hiệu quả cao  Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao  Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao   Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và áp dụng tại đơn vị có hiệu quả  3. Khả năng áp dụng:  Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối,chính sách: Tốt  Khá  Đạt   Đưa ra các giải pháp kiến nghị có khả năng ứng dụng thực tiễn,dễ thực hiện và dễ đi vào cuộc sống: Tốt  Khá  Đạt   Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong phạm vi rộng Tốt  Khá  Đạt  XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ 17
- Xem thêm -