Đang tải... (xem toàn văn)
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT BÌNH XUYÊN BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Tên sáng kiến Nâng cao hiệu quả học tập của học sinh thông qua dạy học chuyên đề nhôm và hợp chất[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT BÌNH XUYÊN BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: Nâng cao hiệu học tập học sinh thông qua dạy học chuyên đề nhơm hợp chất nhơm – Hóa học lớp 12 Tác giả sáng kiến: Nguyễn Thị Thu Hằng * Mã sáng kiến: 31.55.02 Vĩnh Phúc, năm 2019 skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN BÁO CÁO KẾT QUẢ Tên sáng kiến: Phát triển lực giải vấn đề qua dạy học tích NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN hợp chủ đề: Phân bón hóa học sức khỏe cộng đồng Tên sáng kiến: Nâng cao hiệu học tập học sinh thông qua dạy học chuyên đề nhôm hợp chất nhôm – Hóa học lớp 12 Tác giả sáng kiến: Nguyễn Thị Thu Hằng * Mã sáng kiến: 31.55.02 skkn NHỮNG TỪ VIẾT TẮT BT Bài tập dd Dung dịch đktc Điều kiện tiêu chuẩn GV Giáo viên HS Học sinh hh Hỗn hợp PTHH Phương trình hóa học SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông skkn Mục lục Trang Lời giới thiệu Tên sáng kiến Tác giả sáng kiến Chủ đầu tư tạo sáng kiến 5 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu áp dụng thử Mô tả chất sáng kiến Phần 1: Hệ thống kiến thức Phần 2: Hệ thống dạng tập đặc trưng phương pháp giải 18 Phần 3: Phân tích xử lý kết thực nghiệm 59 Những thông tin cần bảo mật 61 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến 61 10 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả theo ý kiến tổ chức, cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến 62 10.1 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả 62 10.2 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tổ chức, cá nhân 62 Tài liệu tham khảo 65 11 Danh sách tổ chức/cá nhân tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu 66 skkn BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Lời giới thiệu Mấy năm trở lại đây, đề thi THPT Quốc Gia tập trung chủ yếu vào kiểm tra kiến thức lớp 12 học sinh Với cách thức xét hai kì thi (vừa xét tốt nghiệp, đồng thời xét điểm để tuyển sinh vào trường đại học), ôn thi THPT Quốc Gia trở nên quan trọng chí căng thẳng, khốc liệt Việc địi hỏi học sinh phải ơn luyện nghiêm túc, tập trung cao độ, cần đến vai trò dẫn dắt, định hướng học người thầy Với mơn hóa nói riêng, nhận thức rõ việc định hướng học sinh học, ôn tập trọng tâm quan trọng q trình giảng dạy tơi cố gắng xây dựng mảng kiến thức, chuyên đề ôn thi để giúp học sinh tiếp thu kiến thức nhanh, vận dụng linh hoạt để giải toán Một chuyên đề dạy học mà lựa chọn xây dựng nhằm giúp học sinh củng cố phương pháp giải toán rèn luyện phát triển khả tư sáng kiến mình, chun đề “Nhôm hợp chất nhôm” Đây nội dung quan trọng chương trình hóa học lớp 12 đề thi THPT Quốc Gia Thời lượng kiến thức chuyên đề chiếm nhiều với ba tiết lí thuyết, hai tiết luyện tập, chưa tính đến tiết thực hành Tên sáng kiến: Nâng cao hiệu học tập học sinh thông qua dạy học chuyên đề nhôm hợp chất nhôm – Hóa học lớp 12 Tác giả sáng kiến: - Họ tên: Nguyễn Thị Thu Hằng - Địa tác giả sáng kiến: Hương Canh – Bình Xuyên – Vĩnh Phúc - Số điện thoại: 0983893485 E_mail: thuhangc3bx@gmail.com Chủ đầu tư tạo sáng kiến: Nguyễn Thị Thu Hằng Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Áp dụng cho học sinh lớp 12, chương kim loại kiềm – kiềm thổ – nhôm Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu áp dụng thử skkn Áp dụng thử vào tháng 12/2018 - 02/2019 Mô tả chất sáng kiến: Sáng kiến gồm ba phần chính: - Phần 1: Hệ thống kiến thức bám sát chương trình sách giáo khoa Trong phần này, sau hệ thống kiến thức nhôm hợp chất nhôm, có xây dựng giáo án luyện tập áp dụng phương pháp dạy học tích cực nhằm giúp HS củng cố lại kiến thức hiểu sâu để vận dụng giải tập tốt - Phần 2: + Hệ thống dạng tập đặc trưng phương pháp để giải tập + Hệ thống tập trắc nghiệm xếp theo bốn mức độ: Nhận biết, thông hiểu, vận dụng vận dụng cao + Bài kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh sau học xong chuyên đề - Phần 3: Phân tích xử lý kết thực nghiệm skkn PHẦN 1: HỆ THỐNG KIẾN THỨC A NHƠM I VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUN TỬ - Vị trí: Nhơm số 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì bảng tuần hồn - Cấu hình electron ngun tử: [Ne]3s23p1 - Nhơm có số oxi hóa +3 hợp chất II TÍNH CHẤT VẬ LÍ - Nhơm kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi dát mỏng Có thể dát nhơm mỏng tới 0,01 mm dùng làm giấy gói thuốc lá, gói thực phẩm,… - Nhơm kim loại nhẹ (2,7g/cm3), nóng chảy 660oC, dẫn điện gấp lần sắt, 2/3 lần đồng) dẫn nhiệt tốt (gấp lần sắt) III TÍNH CHẤT HĨA HỌC: Nhơm có tính khử mạnh, sau kim loại kiềm kiềm thổ Nên dễ bị oxi hóa thành ion dương: Al → Al3++ 3e Tác dụng với phi kim Nhôm tác dụng trực tiếp mạnh với nhiều phi kim O2, Cl2, S, … - Nhôm tự bốc cháy tiếp xúc với khí clo 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 - Khi đốt, bột nhơm cháy khơng khí với lửa sáng chói, tỏa nhiều nhiệt o t 4Al + 3O2 2Al2O3 Oxit nhôm bền ngăn cản không cho oxi tác dụng sâu hơn, đồng thời màng oxit lại đặc khít khơng thấm nước nên bảo vệ nhơm khơng bị ăn mịn Tác dụng với axit - Với HCl, H2SO4 lỗng: Nhơm dễ dàng khử ion H+ dung dịch HCl H2SO4 lỗng thành khí H2 Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2↑ - HNO3 lỗng, HNO3 đặc, nóng H2SO4 đặc, nóng: Nhơm có tính khử mạnh nên khử N+5, S+6 xuống số oxi hóa thấp o t 8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O o t 2Al + 6H2SO4 đặc Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O Chú ý: Al bị thụ động dung dịch axit H2SO4 đặc, nguội HNO3 đặc, nguội skkn Vì vậy, dùng thùng nhơm để chun chở axit đặc, nguội Tác dụng với oxit kim loại: Ở nhiệt độ cao, Al khử nhiều ion kim loại oxit kim loại (Fe 2O3, Cr2O3, CuO, …) o t 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 Phản ứng gọi phản ứng nhiệt nhôm Nhiệt lượng phản ứng tỏa lớn làm sắt nóng chảy nên phản ứng dùng để điều chế lượng nhỏ sắt nóng chảy hàn đường ray Tác dụng với nước: Nếu phá bỏ lớp oxit bề mặt nhôm (hoặc tạo thành hỗn hống Al – Hg), nhơm tác dụng với nước nhiệt độ thường 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2↑ Nhưng phản ứng nhanh chóng dừng lại lớp Al(OH) khơng tan nước ngăn cản không cho nhôm tiếp xúc với nước Những vật nhôm hàng ngày tiếp xúc với nước dù nhiệt độ không xảy phản ứng bề mặt vật phủ kín màng Al 2O3 mỏng, mịn bền khơng cho nước khí thấm qua Tác dụng với dung dịch kiềm: Những đồ vật nhơm bị hịa tan dung dịch kiềm NaOH, Ca(OH) 2,… Hiện tượng giải thích sau: - Trước hết màng oxit Al2O3 bị phá hủy dung dịch kiềm: (1) Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (có thể viết NaAlO2 dạng Na[Al(OH)4]) Natri aluminat - Tiếp đến, kim loại nhôm khử nước: (2) 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2↑ - Màng Al(OH)3 bị phá hủy dung dịch bazơ (3) Al(OH)3 + NaOH → 2Na[Al(OH)4] + H2O (hay NaAlO2 + 2H2O) - Các phản ứng (2) (3) xảy luân phiên nhôm bị ta hết Hai phương trình hóa học hai phản ứng viết gộp vào phương trình hóa học sau 2Al + 2NaOH + H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ hay 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ → Khi sử dụng, tránh để vật nhôm tiếp xúc lâu với môi trường kiềm như: Đựng vôi, vữa chậu, xô nhôm; ngâm quần áo với bột giặt chậu nhôm, skkn IV ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Ứng dụng: - Nhơm hợp kim nhơm có đặc tính nhẹ, bền khơng khí nước, dùng làm vật liệu chế tạo máy bay, ôtô, tên lửa, tàu vũ trụ - Nhơm hợp kim nhơm có màu trắng bạc, dùng làm khung cửa trang trí nội thất - Nhôm nhẹ, dẫn điện tốt nên dùng làm dây dẫn điện thay cho đồng kim lọai đắt tiền Do dẫn điện tốt, bị gỉ không độc nên nhôm dùng làm dụng cụ nhà bếp, chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt - Tecmit (hỗn hợp bột Al Fe2O3), dùng để hàn đường ray,… - Bột nhôm trộn với bột sắt oxit (gọi hỗn hợp tecmit) để thực phản ứng nhiệt nhôm dùng để hàn đường ray Trạng thái tự nhiên - Nhôm kim loại hoạt động mạnh nên tự nhiên tồn dạng hợp chất - Nhôm nguyên tố đứng thứ sau oxi silic độ phổ biến vỏ trái đất - Hợp chất nhơm có mặt khắp nơi, số khống vật nhơm: Đất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O); Mica (K2O.Al2O3.6SiO2); Boxit (Al2O3.2H2O); Criolit (3NaF.AlF3), V SẢN XUẤT NHƠM: Trong cơng nghiệp, nhơm sản xuất phương pháp điện phân nhơm oxit nóng chảy Ngun liệu - Nguyên liệu quặng boxit Al2O3.2H2O Trong quặng thường có lẫn tạp chất SiO Fe2O3 Bằng phương pháp hóa học, người ta loại bỏ tạp chất để có Al2O3 tinh khiết Điện phân nhơm oxit nóng chảy - Al2O3 nóng chảy 20500C Người ta trộn với criolit, hỗn hợp nóng chảy khoảng 9000C - Việc làm nhằm mục đích: + Tiết kiệm lượng + Tạo chất lỏng có tính dẫn điện tốt nhơm oxit nóng chảy + Hỗn hợp có khối lượng riêng nhỏ nhơm, lên bảo vệ nhơm nóng chảy sau tạo thành khơng bị oxi hóa oxi khơng khí skkn - Thùng điện phân có cực âm (catot) than chì đáy thùng Cực dương (anot) khối than chì lớn - Phương trình điện phân Al2O3 nóng chảy: 2Al2O3 dpnc 4Al + 3O2 + Khí oxi sinh cực dương đốt cháy than chì thành khí CO CO Vì sau thời gian phải thay điện cực dương B MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHƠM Một số hợp chất quan trọng nhơm nhơm oxit, nhơm hiđroxit, muối nhơm HỢP CHẤT CỦA NHƠM HỢP CHẤT - Nhơm oxit Al2O3 M= 102 TÍNH CHẤT ĐIỀU CHẾ/ ỨNG DỤNG - Là chất rắn màu trắng, không tan Ứng dụng: Trong tự nhiên, nhôm nước không tác dụng với oxit tồn dạng ngậm nước nước, nóng chảy 20500C dạng khan - Là oxít lưỡng tính, vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O - Dạng oxit ngậm nước thành phần chủ yếu quặng boxit dung để sản xuất nhôm - Dạng oxit khan có cấu tạo tinh thể đá quý + Corinđon dạng tinh thể suốt, không màu, rắn, dung để chế tạo đá mài + Corinđon thường có màu lẫn số tạp chất oxit kim loại Nếu tạp chất Cr2O3, ngọc có màu đỏ tên rubi, dùng làm đồ trang sức, chân kính đồng hồ, kĩ thuật laze Nếu tạp chất TiO2 Fe3O4, ngọc có màu xanh tên saphia dung làm đồ trang sức + Bột nhôm oxit dùng công nghiệp sản xuất chất xúc tác cho tổng hợp hữu - Nhôm hidroxit Al(OH)3 - Là chất rắn, màu trắng, kết tủa dạng keo - Là hiđroxit lưỡng tính - Điều chế: Cho dung dịch muối nhôm tác dụng với dung dịch ammoniac 10 skkn ... kiến: Nâng cao hiệu học tập học sinh thông qua dạy học chuyên đề nhôm hợp chất nhơm – Hóa học lớp 12 Tác giả sáng kiến: Nguyễn Thị Thu Hằng * Mã sáng kiến: 31.55.02 skkn NHỮNG TỪ VIẾT TẮT BT Bài tập. .. kiến: Nâng cao hiệu học tập học sinh thông qua dạy học chuyên đề nhôm hợp chất nhơm – Hóa học lớp 12 Tác giả sáng kiến: - Họ tên: Nguyễn Thị Thu Hằng - Địa tác giả sáng kiến: Hương Canh – Bình... LUYỆN TẬP TÍNH CHẤT CỦA NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM Giới thiệu chung - Bài luyện tập nhằm ôn tập, củng cố lại kiến thức cho HS tính chất nhơm hợp chất nhôm: nhôm oxit, nhôm hiđroxit muối nhôm -