BÀI 18 HYDROGEN HALIDE VÀ HYDROHALIC ACID I Mục tiêu 1 Kiến thức Nêu được xu hướng biến đổi nhiệt độ sôi của các hydrogen halide từ HCl tới HI Giải thích được sự bất thường về nhiệt độ sôi của HF so với các HX khác Trình bày được xu hướng biến đổi tính acid của dãy hydrohalic acid Trình bày được tính khử của các ion halide (Cl , Br , I ) thông qua phản ứng với chất oxi hoá là sulfuric acid đặc Phân biệt được các ion F , Cl , Br , I bằng cách cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch muối của chúng Nêu đ.
BÀI 18: HYDROGEN HALIDE VÀ HYDROHALIC ACID I Mục tiêu Kiến thức -Nêu xu hướng biến đổi nhiệt độ sôi hydrogen halide từ HCl tới HI -Giải thích bất thường nhiệt độ sơi HF so với HX khác -Trình bày xu hướng biến đổi tính acid dãy hydrohalic acid -Trình bày tính khử ion halide (Cl -, Br-, I-) thông qua phản ứng với chất oxi hoá sulfuric acid đặc -Phân biệt ion F-, Cl-, Br-, I- cách cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch muối chúng -Nêu ứng dụng số hydrogen halide Năng lực: * Năng lực chung: - Năng lực tự chủ tự học: Kĩ tìm kiếm thơng tin SGK, quan sát video thí nghiệm, hình ảnh ứng dụng hydrogen halide để rút kết luận tính chất ứng dụng hydrogen halide hydrohalic acid - Năng lực giao tiếp hợp tác: Làm việc nhóm tìm hiểu nội dung trọng tâm học: hydrogen halide hydrohalic acid, tính khử số ion halide X -, ứng dụng số hydrogen halide, phân biệt ion halide X- - Năng lực giải vấn đề sáng tạo: Giải thích xu hướng biến đổi nhiệt độ sôi hydrogen halide từ HCl đến HI dựa vào tương tác van der Waals Giải thích bất thường nhiệt độ sôi HF so với HX khác *Năng lực hoá học a Nhận thức hoá học: Học sinh đạt yêu cầu sau: -Nêu xu hướng biến đổi nhiệt độ sôi hydrogen halide từ HCl tới HI -Giải thích bất thường nhiệt độ sôi HF so với HX khác -Trình bày xu hướng biến đổi tính acid dãy hydrohalic acid -Trình bày tính khử ion halide (Cl -, Br-, I-) thông qua phản ứng với chất oxi hoá sulfuric acid đặc -Phân biệt ion F-, Cl-, Br-, I- cách cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch muối chúng -Nêu ứng dụng số hydrogen halide b Tìm hiểu tự nhiên góc độ hóa học thực thơng qua hoạt động: Thảo luận nhóm, tiến hành thí nghiệm, quan sát hình ảnh, video thí nghiệm c Vận dụng kiến thức, kĩ học để giải thích Phẩm chất: - Chăm chỉ, tự tìm tịi thơng tin SGK -Tự giác, nghiêm túc q trình thực thí nghiệm - HS có trách nhiệm việc hoạt động nhóm, hồn thành nội dung giao II Thiết bị dạy học học liệu Dụng cụ hoá chất thực hành: ống nghiệm, kẹp gỗ, hoá chất: NaF, NaCl, NaBr, NaI, AgNO3 Phiếu tập số 1, số 2, … Video, hình ảnh III Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Khởi động a) Mục tiêu: Khơi gợi hứng thú học tập học sinh, tạo tâm vui vẻ, thoải mái, sẵn sàng tiếp nhận kiến thức b) Nội dung: HS trả lời câu đố sau (bằng thơ): Acid nhận biết Bằng quỳ tím đổi màu Thêm bạc nitrat Cho kết tủa trắng phau? Khí tan nước Ăn mịn thuỷ tinh Dung dịch ứng dụng Để khắc chữ khắc hình? Màu vàng lục độc Mùi gây xốc người ta Làm hại đường hô hấp Bạn chưa biết tới Khi gặp tránh xa Khí gặp nước nóng Có phản ứng tức Tạo chất Giải phóng khí oxi? c) Sản phẩm: 1: HCl 2: HF, Cl2, 4: F2 d) Tổ chức thực hiện: GV trình chiếu câu hỏi, học sinh suy nghĩ, trả lời câu hỏi Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 1: Hydrogen halide Mục tiêu: -Nêu xu hướng biến đổi nhiệt độ sôi hydrogen halide từ HCl tới HI -Giải thích bất thường nhiệt độ sôi HF so với HX khác Hoạt động GV HS Giao nhiệm vụ học tập: (Hoạt động theo cặp) HS nghiên cứu SGK trang 109, cho biết thành phần nguyên tố hợp chất halogen halide -Liên kết nguyên tử phân tử halogen halide thuộc loại liên kết gì? -Cho biết xu hướng phân cực biến đổi từ HF đến HI? Giải thích -Dựa vào bảng 18.1 cho biết xu hướng biến đổi nhiệt độ sơi từ HCl đến HI? Khí hydro halide hoá lỏng nhiệt độ hạ xuống thấp dần? Tại HF có nhiệt độ sôi cao bất thường so với halogen halide lại? Thực nhiệm vụ: HS nghiên cứu SGK, tìm kiếm thơng tin hồn thành vào phiếu học tập Thảo luận với bạn cặp câu trả lời Tranh luận, phản biện theo cặp Báo cáo, thảo luận: Các cặp thống câu trả lời, nộp kết thảo luận cho giáo viên Đại diện cặp trình bày kết trước lớp Các cặp khác lắng nghe, nhận xét, bổ sung để hoàn thiện nội dung Kết luận, nhận định: GV nhận xét câu trả lời học sinh, chốt lại nội dung quan trọng Sản phẩm dự kiến I HYDROGEN HALIDE VÀ HYDROHALIC ACID Hydrogen halide -Thành phần: gồm nguyên tố halogen nguyên tố hydrogen - Liên kết phân tử hydrogen halide liên kết cộng hoá trị phân cực -Xu hướng phân cực giảm dần từ HF đến HI hiệu độ âm điện nguyên tử halogen nguyên tử hydrogen giảm dần - Ở điều kiện thường hydrogen halide chất khí, nhiệt độ sơi tăng dần từ HCl đến HI Riêng HF có nhiệt độ sơi cao so với hydrogen halide lại phân tử HF có liên kết hydrogen Hoạt động 2: Hydrohalic acid Mục tiêu: Trình bày xu hướng biến đổi tính acid dãy hydrohalic acid Giao nhiệm vụ học tập: Hydrohalic acid (hoạt động cá nhân) HS trả lời câu hỏi sau: Các hydrogen halide dễ tan 1) Các hydrogen halide tan nước dễ hay khó? nước phân tử phân cực Vì sao? 2) Khi tan nước, hydrogen halide tạo thành Dung dịch hydrogen halide dung dịch gọi gì? gọi hydrohalic acid 3) Tại dung dịch hydrohalic acid có tính dung dịch hydrogen halide acid? phân li ionH+ 4) Tính acid biến đổi từ HF đến HI? Thực nhiệm vụ: HS nghiên cứu SGK, tìm kiếm thơng tin để trả lời câu hỏi Báo cáo, thảo luận: HS trả lời câu hỏi giáo viên Các bạn lớp lắng nghe, nhận xét, bổ sung để hoàn thiện Kết luận, nhận định: HX ( aq ) → H (+aq ) + X (−aq ) ( X : Cl , Br , I ) Riêng HF điện li yếu HF( aq ) € H (+aq ) + F( −aq ) GV nhận xét, đánh giá câu trả lời HS phần bổ sung bạn Từ HF đến HI tính acid tăng dần độ bền liên kết phân tử HX Thống chốt lại nội dung hydrohalic acid giảm dần Hoạt động 3: Tính khử số ion halide XMục tiêu: Trình bày tính khử ion halide (Cl -, Br-, I-) thông qua phản ứng với chất oxi hoá H2SO4 đặc Giao nhiệm vụ học tập: Phương trình hố học HS quan sát video thí nghiệm sau: https://www.youtube.com/watch?v=BgdDRnn6IAg https://www.youtube.com/watch?v=-vZspn1GZ2E https://www.youtube.com/watch?v=gPbWfrJVUKQ Hồn thành phiếu học tập sau Phương trình hố học NaCl(s) +H2SO4 Hiện tượng Nhận xét (đặc) NaBr(s) +H2SO4 (đặc) KI(s) +H2SO4 (đặc) Thực nhiệm vụ: HS quan sát video thí nghiệm, hồn thành nội dung phiếu học tập Thảo luận nhóm (4HS) kết quan sát nội dung phiếu học tập Báo cáo, thảo luận NaCl(s) +H2SO4 (đặc) t → 2NaBr(s) + 3H2SO4 (đặc) 2NaHSO4 8KI(s) +9H2SO4 (đặc) H2S+ 4H2O → → HCl +NaHSO Br2 + SO2 + 8NaHSO4 + 4I2 + Các nhóm thống câu trả lời, nộp sản phẩm cho giáo viên Đại diện nhóm lên trình bày kết Các nhóm khác quan sát, nhận xét, bổ sung Kết luận, nhận định: Trong phản ứng với H2SO4 đặc, Cl- khơng thể tính khử, Br- có tính khử yếu I- Trong phản ứng với chất oxi hố khác tính khử tăng dần theo dãy: Cl-, Br-, I- Hoạt động 4: Ứng dụng số hydrogen halide Mục tiêu: HS nêu số ứng dụng hydrogen halide Giao nhiệm vụ học tập: HS nêu số ứng dụng Trò chơi: Ai nhanh hợp chất hydrogen halide: HS quan sát video https://www.youtube.com/watch?v=IGHyMW2w8zY HF: sản xuất cryonite (Na3AlF6); dùng chế biến dầu mỏ, https://www.youtube.com/watch?v=MUfW6pksxVU công nghiệp hạt nhân, sản xuất flouride,… Cho biết ứng dụng HCl HF nhắc đến video trên? Dung dịch HF dùng để khắc chi tiết lên thuỷ tinh Thực nhiệm vụ: HS quan sát video, giáo viên trao điểm thưởng HCl: sản xuất vinyl chloride cung cấp phần thưởng cho hs nêu nhiều ứng cho ngành nhựa, ammoninium dụng HCl HF video chloride cung cấp cho ngành sản xuất Báo cáo, thảo luận phân bón, chloride kim loại cung HS quan sát video, ghi chép trả lời câu hỏi cấp cho ngành hoá chất, hợp chất hữu chứa chloride để sản xuất dược Kết luận, nhận định: phẩm, thuốc nhuộm GV tổng kết câu trả lời học sinh, kết luận ứng dụng quan trọng HF HCl Dung dịch HCl dùng để trung hồ dung dịch có mơi trường base, thuỷ phân chất q trình sản xuất, tẩy rửa gỉ sét,… Hoạt động 5: Phân biệt ion XMục tiêu: -Phân biệt ion F-, Cl-, Br-, I- cách cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch muối chúng Giao nhiệm vụ học tập: (hoạt động nhóm) GV chia lớp làm nhóm Các nhóm nhận dụng cụ, hố chất tiến hành thí nghiệm: Có bình nhỏ đậy nút cao su có ống nhỏ giọt Mỗi bình chứa dung dịch NaCl, NaBr, NaI, HCl tên hoá chất ghi nhãn bị nhoè Hãy thảo luận hoá chất dụng cụ cần dùng trình tự tiến hành thí nghiệm để nhận bình chứa dung dịch Tiến hành thí nghiệm, ghi lại kết Lặp lại thí nghiệm để kiểm tra kết Thực nhiệm vụ: Thành viên nhóm thảo luận nhiệm vụ giao Thống cách tiến hành thí nghiệm GV tổ chức cho HS nhóm báo cáo quy trình nhóm lựa chọn -HS tiến hành làm thí nghiệm theo quy trình thống -Ghi lại kết quả, kiểm tra kết - Kết luận Báo cáo kết thí nghiệm với giáo viên Báo cáo, thảo luận Các nhóm báo cáo quy trình tiến hành thí nghiệm B1: Lần lượt nhỏ dung dịch vào giấy quỳ tím Nhận biết dung dịch HCl làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ Các dung dịch cịn lại khơng làm quỳ tím đổi màu, B2: Nhỏ ba dung dịch lại vào ống nghiệm riêng biệt đựng sẵn AgNO3 Dung dịch NaCl tạo với AgNO3 kết tủa màu trắng Dung dịch NaBr tạo với AgNO3 kết tủa màu vàng nhạt Dung dịch NaI tạo với AgNO3 kết tủa màu vàng đậm Kết luận, nhận định: Khi nhỏ dung dịch AgNO3 vào dung dịch HX muối X- quan sát tượng khác nhau, tuỳ thuộc vào X- Có thể dùng dung dịch AgNO3 để nhận biết ion halide Hoạt động 3: Luyện tập IV PHÂN HALIDE X- BIỆT CÁC ION Quy trình: B1: Lần lượt nhỏ dung dịch vào giấy quỳ tím Nhận biết dung dịch HCl làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ Các dung dịch cịn lại khơng làm quỳ tím đổi màu, B2: Nhỏ ba dung dịch lại vào ống nghiệm riêng biệt đựng sẵn AgNO3 Dung dịch NaCl tạo với AgNO3 kết tủa màu trắng Dung dịch NaBr tạo với AgNO3 kết tủa màu vàng nhạt Dung dịch NaI tạo với AgNO3 kết tủa màu vàng đậm Báo cáo kết thực nghiệm Phương trình hố học NaCl + AgNO3 NaBr + AgNO3 NaI + AgNO3 → → → AgCl + NaNO3 AgBr + NaNO3 AgI + NaNO3 a) Mục tiêu: Củng cố kiến thức học hydrogen halide hydrohalic acid b) Nội dung: Trong dãy hydrogen halide, từ HCl đến HI, nhiệt độ sôi chất biến đổi theo chiều hướng sau đây? A Tăng dần B Giảm dần C Ban đầu tăng, sau giảm D Ban đầu giảm, sau tăng Trong dãy hydrogen halide, HF có nhiệt độ sơi cao bất thường so với HX lại do: A phân tử HF có liên kết hydrogen B HF có phân tử khối nhỏ so với HX lại C HF có phân tử khối lớn so với HX cịn lại D Do HF có kích thước phân tử nhỏ HX lại Cho phản ứng: 2NaBr(s) + 3H2SO4 (đặc) → Br2 + SO2 + 2NaHSO4 Vai trò NaBr phản ứng A chất khử B chất oxi hoá C acid D base Nhỏ dung dịch AgNO3 dung dịch muối sau tạo thành kết tủa màu trắng? A Postasium chloride B Sodium bromide C Hydrobromic acid D Sodium iodide c) Sản phẩm: 1A, 2A, 3A, 4A d) Tổ chức thực hiện: HS hoạt động cá nhân, trả lời câu hỏi phiếu học tập để củng cố kiến thức cho thân Hoạt động 4: Vận dụng a) Mục tiêu: giúp HS vận dụng kiến thức học để giải câu hỏi, nội dung gắn liền với thực tiễn mở rộng thêm kiến thức HS hydrogen halide hydrohalic acid b) Nội dung: Tìm hiểu ứng dụng HF HCl đời sống thực tế c) Sản phẩm: Hydroflouric acid có độc tính cao tính ăn mịn mạnh Khi acid tiếp xúc với thể gây vết bỏng nặng, ăn sâu đau rát, phá huỷ hồn tồn mơ xương vùng tiếp xúc Khi HF dính vào thể cần nhanh chóng rửa vùng tiếp xúc vịi nước phút Sau rửa thương dung dịch calcium gluconate 2,5% để hạn chế xâm nhập F- vào thể nhanh chóng đến sở y tế để xử lý tiếp Trước đây, HF ứng dụng phổ biến để sản xuất hợp chất CFC, sử dụng cho hệ thống làm lạnh Tuy nhiên, tác động phá huỷ tầng ozone nên đầu kỉ XXI hợp chất CFC bị cấm sản xuất Gần đây, từ HF người ta sản xuât HCFC thay cho CFC HCl: Trong dày (bao tử) người có hydrochloric acid với nồng độ từ 10 -4 đến 10-2M tạo pH từ đến Mơi trường giúp hồ tan chất khó tan thúc đẩy thuỷ phân chất béo, chất đường, tinh bột, chất đạm q trình tiêu hố thực phẩm Nồng độ HCl thay đổi thói quen ăn uống, sinh hoạt không điều độ, sống căng thẳng nguyên nhân gây bênh đau dày d) Tổ chức thực hiện: GV hướng dẫn HS nhà làm hướng dẫn HS tìm nguồn tài liệu tham khảo qua internet, thư viện… TÊN BÀI 18: HYDROGEN HALIDE VÀ HYDROHALIC ACID I Mục tiêu Kiến thức Trình bày xu hướng biến đổi tính acid dãy hydrohalic acid Thực thí nghiệm phân biệt ion halide cách cho dung dịch siliver nitrate vào dung dịch muối chúng Trình bày tính khử ion halide thơng qua phản ứng với chất oxi hóa Nêu ứng dụng sô hydrogen halide Năng lực: 2.1 Năng lực chung: - Năng lực tự chủ tự học: Xác định nhiệm vụ học tập dựa kết đạt được; biết đặt mục tiêu học tập chi tiết, cụ thể, khắc phục hạn chế - Năng lực giao tiếp hợp tác Biết chủ động giao tiếp; tự tin biết kiểm sốt cảm xúc, thái độ nói trước nhiều người - Năng lực giải vấn đề sáng tạo Biết thu thập làm rõ thông tin có liên quan đến vấn đề; biết đề xuất phân tích số giải pháp giải vấn đề; lựa chọn giải pháp phù hợp 2.2 Năng lực hóa học: a Nhận thức hố học: – Trình bày kiện, đặc điểm, vai trị đối tượng, khái niệm q trình hố học – Mơ tả đối tượng hình thức nói, viết, cơng thức, sơ đồ, biểu đồ, bảng – So sánh, phân loại, lựa chọn đối tượng, khái niệm q trình hố học theo tiêu chí khác b Tìm hiểu tự nhiên góc độ hóa học thực thơng qua hoạt động: - Thực kế hoạch: thu thập kiện chứng (quan sát, ghi chép, thu thập liệu, thực nghiệm); phân tích liệu nhằm chứng minh hay bác bỏ giả thuyết; rút kết luận và điều chỉnh kết luận cần thiết – Viết, trình bày báo cáo thảo luận c Vận dụng kiến thức, kĩ học để giải thích – Vận dụng kiến thức hố học để phát hiện, giải thích số tượng tự nhiên, ứng dụng hoá học sống –Vận dụng kiến thức hoá học để phản biện, đánh giá ảnh hưởng vấn đề thực tiễn Phẩm chất – Có ý thức sử dụng tiền hợp lí ăn uống, mua sắm đồ dùng học tập, sinh hoạt – Chủ động, tích cực tham gia vận động người khác tham gia hoạt động tuyên truyền, chăm sóc, bảo vệ thiên nhiên, ứng phó với biến đổi khí hậu phát triển bền vững II Thiết bị dạy học học liệu Phiếu tập số 1, số 2, … III Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Khởi động a) Mục tiêu: Giải thích dung dịch có tính acid yếu dựa vào độ bền liên kết giúp học sinh liên hệ kiến thức độ âm điện, liên kết hóa học để trả lời câu hỏi? b) Nội dung: Khi hòa tan hydrogen halide HF, HCl, HBr, HI vào nước thu dung dịch hydrohalic acid Dung dịch có tính acid yếu nhất? Vì sao? c) Sản phẩm: HF có tính acid yếu Đó từ F đến I độ âm điện chúng giảm , mà độ âm điện lớn liên kết chúng với hydro ngày bền vững , mà độ mạnh yếu axit khả tách nhiều ion H+ nên độ âm điện chất lớn axit dạng HX yếu khó phá vỡ liên kết chúng để tạo ion H+ ngược lại d) Tổ chức thực hiện: Học sinh hoạt động cá nhân kết hợp kiến thức học đưa câu trả lời 2 Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 1: Hydrogen halide hydrohalic acid Mục tiêu: Giải thích xu hướng biến đổi nhiệt độ sơi hydrogen halide Giải thích bất thường nhiệt độ sôi HF Hoạt động GV HS Giao nhiệm vụ học tập: GV chia học sinh làm việc theo bàn, hoàn thành câu hỏi sau Liên kết hợp chất hydrogen halide liên kết gì? Vì sao? Giải thích xu hương phân cực giảm dần từ HF đến HI Giải thích từ HCl đến HI nhiệt độ sơi tăng HF có nhệt độ sơi bất thường Sắp xếp theo chiều tăng dần tính acid dung dịch HF, HCl, HBr, HI Thực nhiệm vụ: Hs thảo luận hoàn thành câu hỏi Báo cáo, thảo luận: GV gọi đại diện vài hs đưa kết luận thảo luận Kết luận, nhận định: GV nhận xét đưa kết luận Hợp chất hydrogen halide hợp chất cộng hóa trị phân cực có chênh lệch độ âm điện H halogen Xu hướng phân cực giảm dần từ HF đến HI Từ HCl đến HI nhiệt độ sơi tăng có tăng khối lượng phân tử, tăng kích thước số lượng e làm tăng khả xuất lưỡng cực tạm thời phân tử Riêng HF có nhiệt độ sôi bất thường phân tử HF tạo liên kết hydrogen với Tính axit tăng dần từ HF tới HI giảm độ bền liên kết Sản phẩm dự kiến Hợp chất hydrogen halide hợp chất cộng hóa trị phân cực có chênh lệch độ âm điện H(2,2) halogen, TH đặc biệt HF có hiệu độ âm điện 1,78 hợp chất cộng hóa trị phân cực Xu hướng phân cực giảm dần từ HF đến HI Từ HCl đến HI nhiệt độ sôi tăng có tăng khối lượng phân tử, tăng kích thước số lượng e làm tăng khả xuất lưỡng cực tạm thời phân tử Riêng HF có nhiệt độ sơi bất thường phân tử HF tạo liên kết hydrogen với … F-H…F-H… Tính acid HF