CHUYÊN đề NHÔM và hợp CHẤT của NHÔM

Ngày soạn: Ngày giảng: CHUYÊN ĐỀ: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM Tiết 47,48,49: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM I.Nội dung chun đề: 1.Nơi dung 1: Vị trí – tính chất vật lý, tính chất hóa họ (1/3tiết) 2.Nơi dung : Điều chế - Ứng Dụng (2/3 tiết ) 3.Nôi dung : Hợp chất Al (1 tiết ) II.Tổ chức dạy học chuyên đề: Mục tiêu - a Kiếnthức Biết được: Vị trí, cấu hình lớp electron ngồi cùng, tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng nhôm hợp chất Hiểu được: Nhơm kim loại có tính khử mạnh: phản ứng với phi kim, dung dịch axit, nước, dung dịch kiềm, oxit kim loại Nguyên tắc sản xuất nhơm phương pháp điện phân oxit nóng chảy Tính chất vật lí ứng dụng số hợp chất: Al2O3, Al(OH)3, muối nhơm Tính chất lưỡng tính Al2O3, Al(OH)3 Cách nhận biết ion nhôm dung dịch b Kĩ -Quan sát mẫu vật, thí nghiệm, rút kết luận tính chất hóa học nhận biết ion nhôm - Viết PTHH minh hoạ tính chất hố học nhơm hợp chất - Sử dụng bảo quản hợp lý đồ dùng nhơm - BT tính chất hóa học nhôm hợp chất; điều chế nhôm Thiết bị dạy học Giáo viên: Chuẩn bị giảng cho học sinh III Bảng mô tả mức yêu cầu cần đạt Loại câu hỏi/bài tập Câu hỏi/bài tập định tính Nhận biết Thơng hiểu Vận dụng Vận dụng cao - Vị trí Al bảng tuần hồn, cấu hình electron lớp ngồi dạng lượng tử nguyên tử nguyên tố - Tính chất vật lí, hóa học Al hợp chất Al - Điều chế Al hợp chất quan trọng công nghiệp - Thành phần hố - Viết cấu hình electron dạng ô lượng tử trạng thái trạng thái kích thích - Viết phương trình hóa học minh hoạ cho biến đổi tính chất đơn chất, tính chất hợp chất.trong nhóm -Viết phương - - Vận dụng kiến thức học để làm tập nhận biết, tách tinh chế, điều chế hợp chất - - Vận dụng kiến thức học để làm tập nhận biết, tách tinh chế, điều chế hợp chất học, ứng dụng số muối Al quan trọng trình hóa học minh hoạ tính chất hố học Al hợp chất - Tính tốn tốn đơn giản theo phương trình hóa học - Tính tốn tốn theo, cơng thức, phương trình hóa học đơn giản - Giải tập: Tinh khối lượng cacbon tham gia phản ứng với hỗn hợp chất khử % khối lượng chất sản phẩm, số tập tổng hợp có nội dung liên quan - Giải tập : Tính thành phần % Al hợp chất hỗn hợp ; số tập tổng hợp khác có nội dung liên quan - Mô tả nhận biết Bài tập thực tượng hành/thí thí nghiệm tính chất nghiệm hóa học -Giải thích tượng thí nghiệm tính chất hóa học - Giải thích số tượng TN liên quan đến thực tiễn Bài tập định lượng Học sinh: Đọc trước nhà Tiến trình dạy học A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG: (10 phút) a) Mục tiêu: Tạo tâm trước bắt đầu học b) Nội dung: Giáo viên kiểm tra cũ c) Sản phẩm: HS vận dụng kiến thức học để trả lời câu hỏi d Tổ chức thực hiện: Giáo viên gọi số em học sinh kiểm tra cũ B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI Hoạt động 1: Vị trí bảng tuần hồn, cấu hình electron ngun tử a) Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm, định nghĩa kiến thức liên quan b) Nội dung: Làm việc với sách giáo khoa, thảo luận nhóm - Vị trí Al bảng tuần hồn, cấu hình electron lớp ngồi dạng lượng tử nguyên tử nguyên tố - Giải tập : Tính thành phần % Al hợp chất hỗn hợp ; tính % khối lượng oxit hỗn hợp phản ứng với H2O dd kiềm;, số tập tổng hợp khác có nội dung liên quan c) Sản phẩm: Học sinh nắm kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: SẢN PHẨM DỰ KIẾN I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU HÌNH  GV dùng bảng tuần hồn cho HS xác ELECTRON NGUYÊN TỬ định vi trí Al bảng tuần hồn - Ơ số 13, nhóm IIIA, chu kì Bước 2: Thực nhiệm vụ: - Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1 hay [Ne]3s23p1  HS viết cấu hình electron nguyên tử - Dễ nhường electron hố trị nên có số oxi hố +3 Al, suy tính khử mạnh có số oxi hợp chất hoá +3 Bước 3: Báo cáo thảo luận HS trình bày kết Bước 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét, chốt kiến thức Hoạt động 2: Tính chất vật lí a) Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm, định nghĩa kiến thức liên quan b) Nội dung: Làm việc với sách giáo khoa, thảo luận nhóm c) Sản phẩm: Học sinh nắm kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ SẢN PHẨM DỰ KIẾN HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ (Tự học có hướng dẫn) GV yêu cầu HS đọc SGK khái niệm - Màu trắng bạc, tnc = 6600C, mềm, dễ kéo sợi, dễ dát thông tin liên quan mỏng GV bổ sung thông tin - Là kim loại nhẹ (d = 2,7g/cm3), dẫn điện tốt dẫn nhiệt Bước 2: Thực nhiệm vụ: tốt (Tự học có hướng dẫn) HS tự nghiên cứu SGK để biết tính chất vật lí kim loại Al Bước 3: Báo cáo thảo luận HS trình bày kết Bước 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét, chốt kiến thức Hoạt động 3: Tính chất hóa học a) Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm, định nghĩa kiến thức liên quan b) Nội dung: Làm việc với sách giáo khoa, thảo luận nhóm c) Sản phẩm: Học sinh nắm kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: SẢN PHẨM DỰ KIẾN III – TÍNH CHẤT HỐ HỌC  GV biểu diễn thí nghiệm Al mọc lơng Nhơm kim loại có tính khử mạnh, sau kim loại kiềm tơ HS quan sát tượng xảy viết kim loại kiềm thổ, nên dễ bị oxi hoá thành ion dương Al → Al3+ + 3e PTHH phản ứng  GV?: Vì vật dụng làm Al Tác dụng với phi kim lại bền vững khơng khí nhiệt a) Tác dụng với halogen 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 độ thường? - GV làm thí nghiệm với oxi, axit HCl, b) Tác dụng với oxi H2SO4đ, HNO3  GV giới thiệu dẫn dắt HS viết PTHH phản ứng xảy cho kim loại Al tác dụng với dung dịch kiềm GV bổ sung thông tin Bước 2: Thực nhiệm vụ:  HS: Cho biết vị trí cặp oxi hóa khử nhơm dãy điện hóa, từ xác định tính chất hóa học Al - HS quan sát giải thích tượng viết 4Al + 3O nào? Sản phẩm? - Với axit HNO3, H2SO4đđ… Al khử ion nào? Vì sao? - Trường hợp với axit HNO 3, H2SO4đ 2Al2O3  Al bền khơng khí nhiệt độ thường có lớp màng oxit Al2O3 mỏng bảo vệ Tác dụng với axit  Khử dễ dàng ion H+ dung dịch HCl H2SO4 loãng → H2 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2  Tác dụng mạnh với dung dịch HNO3 lỗng, HNO3 đặc, nóng H2SO4 đặc, nóng t0 phương trình phản ứng - Với axit HCl, H2SO4l… Al khử ion t0 Al + 4HNO (loãng) Al(NO3)3 +NO +2H2O t0 2Al + 6H 2SO4 (đặc) Al2(SO4)3 +3SO2 +6H2O  Nhơm bị thụ động hố dung dịch HNO3 đặc, nguội H2SO4 đặc nguội Tác dụng với oxit kim loại t0 nguội phản ứng cho sản phẩm gì? Vì 2Al + Fe 2O3 sao? Tác dụng với dung dịch kiềm  HS viết PTHH phản ứng - Trước hết, lớp bảo vệ Al2O3 bị hoà tan dung dịch Bước 3: Báo cáo thảo luận kiềm: HS trình bày kết Bước 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét, chốt kiến thức Al2O3 +2Fe Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (1) - Al khử nước: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 (2) - Lớp bảo vệ Al(OH)3 bị hoà tan dung dịch kiềm Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (3) Các phản ứng (2) (3) xảy xen kẽ khí nhơm bị hồ tan hết  2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 Hoạt động 3: Ứng dụng trạng thái thiên nhiên a) Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm, định nghĩa kiến thức liên quan b) Nội dung: Làm việc với sách giáo khoa, thảo luận nhóm c) Sản phẩm: Học sinh nắm kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ SẢN PHẨM DỰ KIẾN HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: IV ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN (Tự GV yêu cầu HS đọc SGK khái niệm học có hướng dẫn) thơng tin liên quan  GV bổ sung thêm số ứng dụng khác Ứng dụng nhôm - Dùng làm vật liệu chế tạo ô tô, máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ Bước 2: Thực nhiệm vụ: - Dùng xây dựng nhà cửa, trang trí nội thất  HS trình bày ứng dụng quan trọng - Dùng làm dây dẫn điện, dùng làm dụng cụ nhà bếp Al cho biết ứng dụng dựa - Hỗn hợp tecmit (Al + Fe xOy) để thực phản ứng nhiệt tính chất vật lí nhơm nhơm dùng hàn đường ray  HS nghiên cứu SGK để biết trạng Trạng thái thiên nhiên thái thiên nhiên Al Đất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O), mica (K2O.Al2O3.6SiO2), boxit Bước 3: Báo cáo thảo luận (Al2O3.2H2O), criolit (3NaF.AlF3), HS trình bày kết Bước 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét, chốt kiến thức Hoạt động 3: Sản xuất a) Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm, định nghĩa kiến thức liên quan b) Nội dung: Làm việc với sách giáo khoa, thảo luận nhóm c) Sản phẩm: Học sinh nắm kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: SẢN PHẨM DỰ KIẾN V SẢN XUẤT NHƠM  GV?: Vì cơng nghiệp để sản Trong công nghiệp, nhôm sản xuất phương pháp xuất Al người ta lại sử dụng phương pháp điện phân Al2O3 nóng chảy điện phân nóng chảy mà khơng sử dụng Ngun liệu: Quặng boxit Al2O3.2H2O có lẫn tạp chất phương pháp khác? Fe2O3 SiO2 Loại bỏ tạp chất phương pháp hoá học  GV?: Nguyên liệu sử dụng để sản → Al2O3 gần nguyên chất xuất Al gì? Nước ta có sẵn nguồn Điện phân nhơm oxit nóng chảy ngun liệu hay khơng?  Chuẩn bị chất điện li nóng chảy: Hồ tan Al2O3  GV giới thiệu sơ đồ điện phân Al2O3 criolit nóng chảy nhằm hạ nhiệt độ nóng chảy hỗn hợp nóng chảy xuống 9000 C dẫn điện tốt, khối lượng riêng nhỏ  GV?: Vì sau thời gian điện  Quá trình điện phân phân, người ta phải thay điện cực dương? o t Al2O3   2Al3+ + 3O2-  HS nghiên cứu SGK để biết Al K (-) Al2O3 (nó ng chả y) A (+) 3+ Al O23+ 2Al +3e Al 2O O2 +4e cơng nghiệp sản xuất theo phương Phương trình điện phân: 2Al2O3 Bước 2: Thực nhiệm vụ: đpnc 4Al +3O2 pháp  Khí oxi nhiệt độ cao đốt cháy cực dương cacbon,  HS nghiên cứu SGK để biết phải sinh hỗn hợp khí CO CO2 Do q trình điện hồ tan Al2O3 criolit nóng chảy? phân phải hạ thấp cực dương Việc làm nhằm mục đích gì? Bước 3: Báo cáo thảo luận HS trình bày kết Bước 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét, chốt kiến thức Hoạt động 3: Nhôm oxit a) Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm, định nghĩa kiến thức liên quan b) Nội dung: Làm việc với sách giáo khoa, thảo luận nhóm c) Sản phẩm: Học sinh nắm kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ SẢN PHẨM DỰ KIẾN HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: I – NHÔM OXIT GV yêu cầu HS đọc SGK khái niệm Tính chất thơng tin liên quan  Tính chất vật lí: Chất rắn, màu trắng, không tan GV bổ sung thông tin nước không tác dụng với nước, tnc > 20500C Bước 2: Thực nhiệm vụ:  Tính chất hố học: Là oxit lưỡng tính  HS nghiên cứu SGK để biết * Tác dụng với dung dịch axit số tính chất vật lí nhơm oxit Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O  HS viết phương trình hố học phản Al2O3 + 6H+  2Al3+ + 3H2O ứng để chứng minh Al2O3 hợp chất * Tác dụng với dung dịch kiềm lưỡng tính Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O  HS nghiên cứu SGK để biết natri aluminat số ứng dụng nhôm oxit Al2O3 + 2OH  2AlO2 + H2O Bước 3: Báo cáo thảo luận Ứng dụng: Nhôm oxit tồn dạng ngậm nước HS trình bày kết dạng khan Bước 4: Kết luận, nhận định:  Dạng ngậm nước thành phần yếu quặng boxit GV nhận xét, chốt kiến thức (Al2O3.2H2O) dung để sản xuất nhôm  Dạng oxit khan, có cấu tạo tinh thể đá quý, hay gặp là: - Corinđon: Dạng tinh thể suốt, không màu, rắn, dùng để chế tạo đá mài, giấy nhám, - Trong tinh thể Al2O3, số ion Al3+ thay ion Cr3+ ta có hồng ngọc dùng làm đồ trang sức, chân kính đồng hồ, dùng kĩ thuật laze - Tinh thể Al2O3 có lẫn tạp chất Fe2+, Fe3+ Ti4+ ta có saphia dùng làm đồ trang sức - Bột nhôm oxit dùng công nghiệp sản xuất chất xúc tác cho tổng hợp hữu Hoạt động 4: Nhôm hidroxit a) Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm, định nghĩa kiến thức liên quan b) Nội dung: Làm việc với sách giáo khoa, thảo luận nhóm c) Sản phẩm: Học sinh nắm kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: SẢN PHẨM DỰ KIẾN  Tính chất vật lí: Chất rắn, màu trắng, kết tủa dạng keo  GV biểu diễn thí nghiệm hoà tan Al(OH)3 dung dịch HCl dung  Tính chất hố học: Là hiđroxit lưỡng tính dịch NaOH * Tác dụng với dung dịch axit Bước 2: Thực nhiệm vụ: Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O  HS biểu diễn thí nghiệm điều chế Al(OH)3 + 3H+  Al3+ + 3H2O Al(OH)3, sau cho HS quan sát Al(OH) * Tác dụng với dung dịch kiềm vừa điều chế Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O  HS nhận xét trạng thái, màu sắc Al(OH)3 natri aluminat Al(OH)3 + OH  AlO2 + 2H2O  HS quan sát tượng xảy ra, viết phương trình phân tử phương trình ion phản ứng Bước 3: Báo cáo thảo luận HS trình bày kết Bước 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét, chốt kiến thức Hoạt động 4: Nhôm sunfat a) Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm, định nghĩa kiến thức liên quan b) Nội dung: Làm việc với sách giáo khoa, thảo luận nhóm c) Sản phẩm: Học sinh nắm kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: SẢN PHẨM DỰ KIẾN III – NHÔM SUNFAT GV yêu cầu HS đọc SGK khái niệm thông tin liên quan GV bổ sung thông tin Bước 2: Thực nhiệm vụ: - Muối nhôm sunfat khan tan nước vàlàm dung dịch nóng lên bị hiđrat hố - Phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O dùng ngành thuộc da, công nghiệp giấy, chất cầm HS nghiên cứu SGK để biết số màu công nghiệp nhuộm vải, chất làm nước, ứng dụng quan trọng nhôm sunfat - Phèn nhôm: M2SO4.Al2(SO4)3.24H2O (M+ Na+; Li+, NH4+) Bước 3: Báo cáo thảo luận HS trình bày kết Bước 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét, chốt kiến thức Hoạt động 5: Cách nhận biết ion Al3+ dung dịch a) Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm, định nghĩa kiến thức liên quan b) Nội dung: Làm việc với sách giáo khoa, thảo luận nhóm c) Sản phẩm: Học sinh nắm kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ SẢN PHẨM DỰ KIẾN HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: IV – CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+ TRONG DUNG GV yêu cầu HS đọc SGK khái niệm DỊCH thông tin liên quan Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch thí nghiệm, GV bổ sung thơng tin thấy kết tủa keo xuất tan NaOH dư  có ion Bước 2: Thực nhiệm vụ: Al3+  GV?: Trên sơ sở tính chất số Al3+ + 3OH  Al(OH)3 hợp chất nhôm, theo em để chứng Al(OH)3 + OH (dư)  AlO2 + 2H2O minh có mặt ion Al3+ dung dịch ta làm nào? Bước 3: Báo cáo thảo luận HS trình bày kết Bước 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét, chốt kiến thức C HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP a Mục tiêu: Củng cố, luyện tập kiến thức vừa học b Nội dung: Dạy học lớp, hoạt động nhóm, hoạt động cá nhân c Sản phẩm: HS vận dụng kiến thức vào giải tập d Tổ chức thực hiện: D HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG a) Mục tiêu: Luyện tập, vận dụng kiến thức giải vấn đề thực tiễn b Nội dung: Dạy học lớp, hoạt động nhóm, hoạt động cá nhân c Sản phẩm: Bài làm học sinh, kĩ tính tốn hóa học d Tổ chức thực hiện: - Giáo viên cho hs tự trao đổi câu hỏi nội dung học liên quan đến thực tiễn xung quanh hs ( Ghi lại câu hay hs để tích lũy) * HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ Hướng dẫn HS tìm hiểu thêm nội dung liên quan đến học HD học sinh tự học, tự tìm hiểu cũ mới, đưa câu hỏi mở rộng cho học sinh tham khảo ... tham gia phản ứng với hỗn hợp chất khử % khối lượng chất sản phẩm, số tập tổng hợp có nội dung liên quan - Giải tập : Tính thành phần % Al hợp chất hỗn hợp ; số tập tổng hợp khác có nội dung liên... Al hợp chất hỗn hợp ; tính % khối lượng oxit hỗn hợp phản ứng với H2O dd kiềm;, số tập tổng hợp khác có nội dung liên quan c) Sản phẩm: Học sinh nắm kiến thức d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA... hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ SẢN PHẨM DỰ KIẾN HỌC SINH Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: I – NHÔM OXIT GV yêu cầu HS đọc SGK khái niệm Tính chất thơng tin liên quan  Tính chất vật lí: Chất rắn, màu