Giáo án Bài 8. Acid

Huy động kiến thức nền của HS về vị chua, hoá chất có nhãn cảnh báo và xác định vấn đề cần giải quyết: làm thế nào để nhận biết acid một cách an toàn.

GV chiếu hình chai hydrochloric acid 2 M có nhãn cảnh báo (mô phỏng 3D trên NeoEdu). GV đặt câu hỏi: (1) Vì sao trên nhãn chai có biểu tượng cảnh báo? (2) Nhiều đồ ăn có vị chua như chanh, giấm; theo em, có nên nếm dung dịch chưa rõ tính chất để nhận biết acid không? (3) Có cách nào khác để biết một dung dịch là acid mà không cần nếm không?

HS nêu được: hoá chất có nhãn cảnh báo vì có thể gây bỏng, ăn mòn da và mắt; không nên nếm vì hoá chất trong phòng thí nghiệm có thể gây bỏng, ngộ độc. Đưa ra dự kiến cần dùng chỉ thị (giấy quỳ tím) để nhận biết. Xác định nhiệm vụ bài học: tìm hiểu acid là gì, cách nhận biết và tính chất với kim loại.

Nêu được khái niệm acid theo mô hình ion $\mathrm{H^+}$; phân biệt acid với các chất chứa hydrogen không phải acid như $\mathrm{H_2O}$.

HS quan sát mô phỏng “Trong nước, HCl tạo ion H⁺ và Cl⁻” trên NeoEdu, sau đó đọc mục Kiến thức trong sách và hoàn thành Phiếu học tập số 1. Nhiệm vụ: (1) Viết quá trình HCl tan trong nước tạo ion. (2) Nêu khái niệm acid theo mô hình. (3) Xét các chất $\mathrm{H_2O}$, $\mathrm{CH_4}$ hoặc $\mathrm{C_2H_5OH}$: chất nào được xếp vào acid theo mô hình, vì sao.

Kết quả HS ghi được: $\mathrm{HCl \rightarrow H^+ + Cl^-}$ (trong nước). Acid là chất khi tan trong nước tạo ion $\mathrm{H^+}$. $\mathrm{H_2O}$ có hydrogen nhưng không tạo $\mathrm{H^+}$ theo mô hình này nên không phải acid; nhiều chất chứa hydrogen khác cũng không được xếp là acid, cần xét khả năng tạo $\mathrm{H^+}$ trong nước. Ghi nhớ: không phải cứ có H trong công thức là acid.

Nêu được hiện tượng dung dịch acid làm quỳ tím chuyển đỏ và giải thích được vì sao dùng chỉ thị thay cho việc nếm để nhận biết acid.

HS quan sát mô phỏng: ống nghiệm HCl với giấy quỳ hoá đỏ và mảnh quỳ khô màu tím để so sánh. Nhóm trả lời: (1) Màu quỳ trước và sau khi nhỏ HCl là gì? (2) Dung dịch acid làm quỳ tím đổi màu thế nào? (3) Vì sao nên nhận biết acid bằng chỉ thị thay vì nếm? Kết quả ghi vào Phiếu học tập số 1, mục 2.

Mảnh quỳ khô màu tím; nhỏ dung dịch HCl vào giấy quỳ, quỳ chuyển đỏ. Kết luận: dung dịch acid làm quỳ tím chuyển đỏ, dùng để nhận biết acid. Lí do không nếm: nếm hoá chất có thể gây bỏng, ngộ độc; dùng chỉ thị an toàn và chính xác hơn; acid loãng vẫn cần đeo kính và tránh tiếp xúc với da.

Nêu được nhiều kim loại đứng trước H phản ứng với HCl loãng tạo muối và khí $\mathrm{H_2}$; kim loại đứng sau H (Cu) không phản ứng; viết được phương trình minh hoạ.

HS quan sát mô phỏng: bình tam giác HCl với hạt kẽm, bọt khí H₂ dẫn sang ống úp ngược; ống nghiệm HCl với mảnh đồng (không sủi bọt). Nhóm thực hiện Phiếu học tập số 1, mục 3: (1) Kẽm có hiện tượng gì khi cho vào HCl? (2) Khí thoát ra là gì? (3) Đồng có phản ứng với HCl không? (4) Hãy dự đoán Mg, Fe có phản ứng như Zn không. Viết phương trình $\mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2}$.

Kẽm tan dần, có bọt khí thoát ra; khí là $\mathrm{H_2}$ (được dẫn sang ống úp ngược và đẩy nước ra). Đồng không sủi bọt, không phản ứng với HCl loãng vì Cu đứng sau H. Magnesium và sắt cũng phản ứng tương tự kẽm (đứng trước H). Kết luận: nhiều kim loại đứng trước H phản ứng với HCl loãng tạo muối và $\mathrm{H_2}$. Phương trình: $\mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2}$.

Phân biệt được acid, chỉ thị quỳ và acid tác dụng với kim loại; vận dụng khái niệm để trả lời các câu hỏi trắc nghiệm và lập luận.

HS làm việc cá nhân rồi cặp đôi các bài tập sau (dùng bài tập đã cho): Bài 1 (đặc điểm acid), Bài 2 (đặc điểm chỉ thị quỳ), Bài 3 (ghép khái niệm), Bài 4 (nhận định “Mọi chất có hydrogen trong công thức đều là acid”), Bài 5 (chọn thuật ngữ mô tả phản ứng với kim loại), Bài 7 (vì sao không dùng vị chua để nhận biết acid). GV dùng phiếu chấm 2 bên.

Bài 1: C. Chất khi tan trong nước tạo ion H⁺ theo mô hình học. Bài 2: A. Dung dịch acid làm quỳ tím chuyển đỏ. Bài 3: Acid – chất khi tan trong nước tạo ion H⁺; Chỉ thị quỳ – dung dịch acid làm quỳ tím chuyển đỏ; Acid và kim loại – nhiều kim loại trước H phản ứng với HCl loãng tạo muối và H₂. Bài 4: Sai, vì H₂O và nhiều chất chứa H không được xếp là acid theo mô hình này; cần xét khả năng tạo H⁺ trong nước. Bài 5: Acid và kim loại. Bài 7: Không nếm vì có thể gây bỏng, ngộ độc; dùng chỉ thị phù hợp dưới sự hướng dẫn của GV; acid loãng vẫn cần kính bảo hộ và tránh tiếp xúc với da.

Vận dụng được tỉ lệ mol trong phương trình để tính số mol HCl cần dùng và số mol H₂ tạo thành khi 0,1 mol Zn phản ứng hết.

HS làm Phiếu học tập số 2. Đề: $\mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2}$. Có $0{,}1$ mol Zn phản ứng hết. Tính số mol HCl cần dùng và số mol $\mathrm{H_2}$ tạo ra; tính thể tích $\mathrm{H_2}$ ở 25 °C nếu biết 0,1 mol H₂ tương ứng 2,479 L.

Đáp án: theo tỉ lệ 1 : 2 : 1, số mol HCl = $2 \times 0{,}1 = 0{,}2$ mol; số mol $\mathrm{H_2}$ = $0{,}1$ mol; thể tích $\mathrm{H_2}$ = $2{,}479\ \mathrm{L}$ (ở 25 °C). Lưu ý: $\mathrm{H_2}$ là khí dễ cháy, khi làm thí nghiệm phải kiểm tra kĩ trước khi đốt. Thang điểm gợi ý: 40% xác định đúng dữ kiện và quan hệ mol; 40% suy luận theo tỉ lệ; 20% kết luận và đơn vị.

Vận dụng kiến thức về acid, chỉ thị và phản ứng với kim loại để đưa ra cách xử lí an toàn và giải thích các hiện tượng gặp trong đời sống.

Tình huống: Trong phòng thí nghiệm, một bạn định nếm thử dung dịch không rõ nhãn để xem có phải acid không. Một bạn khác đề nghị dùng mảnh đồng cho vào dung dịch để kiểm tra. Nhóm hãy: (1) Nhận xét cách làm của hai bạn; (2) Đề xuất cách kiểm tra an toàn; (3) Giải thích vì sao mảnh đồng không phù hợp để nhận biết acid loãng. Về nhà: tìm ví dụ trong đời sống có sử dụng acid (ví dụ giấm, nước chanh) và dự đoán cách nhận biết bằng quỳ tím.

Nhận xét: cách nếm là không an toàn, có thể gây bỏng, ngộ độc; cách dùng đồng để nhận biết không hiệu quả vì Cu đứng sau H nên không phản ứng với HCl loãng, không có khí $\mathrm{H_2}$ thoát ra. Đề xuất: dùng giấy quỳ tím nhỏ vài giọt dung dịch; quan sát màu quỳ, đeo kính và găng tay khi thao tác. Nếu dung dịch làm quỳ tím chuyển đỏ thì là acid. Ví dụ đời sống (về nhà): giấm, nước chanh chứa acid, làm quỳ tím chuyển đỏ.