Giáo án bài sắt dư thi

TRƯỜNG THPT ĐỒNG XOÀI TỔ HÓA Tuần 26 (24.02 01.03) Tiết : 52 Ngày soạn : 20.02.2014 Ngày dạy 27/ 02/2014 CHƯƠNG 7: SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG Bài 31: SẮT I. MỤC TIÊU: A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng 1. Kiến thức Biết được: - Vị trí , cấu hình electron lớp ngoài cùng, tính chất vật lí của sắt. - Tính chất hoá học của sắt: tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, dung dịch axit, dung dịch muối). - Sắt trong tự nhiên (các oxit sắt, FeCO 3 , FeS 2 ). 2.Kĩ năng - Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hóa học của sắt. - Viết các PTHH minh hoạ tính khử của sắt. - Tính % khối lượng sắt trong hỗn hợp phản ứng. Xác định tên kim loại dựa vào số liệu thực nghiệm. B. Trọng tâm − Đặc điểm cấu tạo nguyên tử sắt và các phản ứng minh họa tính khử của sắt, các phản ứng tạo Fe 2+ , Fe 3+ II. CHUẨN BỊ: GV: Máy chiếu, giáo án, phiếu học tập Hóa chất : Đinh sắt, dung dịch H 2 SO 4 loãng và dung dịch CuSO 4 Dụng cụ : 6 khay hóa chất cho 6 nhóm thực hành . Mỗi khay gồm :1 cốc thủy tinh, 2 ống nghiệm, 1 kẹp sắt , 1 đĩa thủy tinh, 1 kẹp ống nghiệm. HS: Ôn bài 18. III. PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại nêu vấn đề , diễn giảng , thí nghiệm trực quan (nghiên cứu và minh họa), thảo luận nhóm, sử dụng bài tập IV. TIẾN TRÌNH BÀY DẠY: 1. Ổn định lớp: (1 phút) 2. Kiểm tra bài cũ: (5-7 phút ) Chơi ô chữ Luật chơi: Học sinh trả lời các câu hỏi hoặc điền vào chỗ trống để mở các chữ cái trong từ khóa. Sắp xếp các chữ cái lại để tạo thành từ khóa đúng Câu 1: Trong các phản ứng hóa học các nguyên tử kim loại …… electron hóa trị Đáp án : Dễ nhường e  Mở chữ cái trong từ khóa : Đ, H,O Câu 2: Tính chất hóa học chung của kim loại là…. Đáp án : Tính khử > Mở chữ cái trong từ khóa : T Câu 3: Kim loại thường tác dụng với những chất… Đáp án : Phi kim, axit, nước, muối > Mở chữ cái trong từ khóa : A, A, I Câu 4: Thông thường trong dãy điện hóa, các kim loại đứng sau nhôm và trước hidro có tính khử … Đáp án : Trung bình > Mở chữ cái trong từ khóa : R Giải đáp từ khóa : ĐA HÓA TRỊ GIÁO ÁN DỰ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP TỈNH NGUYỄN THỊ XUÂN THÙY TRƯỜNG THPT ĐỒNG XOÀI TỔ HÓA Dẫn dắt vào bài: Nhắc đến đa hóa trị ta dễ dàng liên tưởng ngay đến sắt. Một nguyên tố được xem như “người bạn” đồng hành thân thiết trong cuộc sống con người. Từ lâu sắt đã có mặt trong những công cụ lao động thô sơ dao, cuốc, rìu hay trong những công trình xây dựng thiết yếu nhà ở, xe, tàu, đường ray… cho đến những công trình đồ sộ mang dấu ấn lịch sử Tượng Chúa Cứu Thế ở Brazil , Tháp Eiffel Để biết rõ hơn về cấu tạo và tính chất của sắt chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu bài học hôm nay. 3. Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu vị trí và cấu hình electrron Thời gian : 3 phút - GV : Chiếu bảng HTTH điện tử và yêu cầu HS xác định vị trí của Fe trong bảng tuần hoàn. ? Từ cấu hình hãy cho biết sắt là kim loại hay phi kim ? - HS : Đọc ô, chu kì, nhóm và lên bảng viết cấu hình electron của Fe -HS: Sắt là kim loại I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ - Ô thứ 26, nhóm VIIIB, chu kì 4. - Cấu hình electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 hay [Ar]3d 6 4s 2  Sắt là kim loại Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lí sắt Thời gian : 3 phút -GV: Yêu cầu HS quan sát đinh sắt và các sản phẩm từ sắt hãy rút ra nhận xét về trạng thái và màu sắc của sắt -GV: Bổ sung : Sắt có khối lượng riêng lớn (d = 7,9 g/cm 3 ), nóng chảy ở 1540 0 C. -GV: Chiếu hình nam châm hút sắt. ? Hình trên cho thấy sắt có tính gì? -GV Chiếu ứng dụng - HS : Quan sát đinh sắt và nhận xét - HS: Sắt có tính nhiễm từ II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt . - Sắt có tính nhiễm từ Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất hóa học của sắt Thời gian : 22 phút Dự đoán tính chất và kiểm chứng Thời gian : 5 phút -GV : Từ cấu hình electron và tính chất chung kim loại đã ôn trong phần ô chữ hãy dự đoán tính chất hóa học của sắt? ? Từ dãy điện hóa hãy cho biết tính khử của sắt thuộc loại nào? có thể tạo thành những ion nào ? -GV: Sắt dễ nhường 2 electron ở phân lớp 4s trở thành ion Fe 2+ và có thể nhường thêm 1 electron ở phân lớp 3d để trở thành ion Fe 3+ . - Để kiểm tra dự đoán và - HS: Sắt là kim loại có tính khử - HS: Từ dãy điện hóa Sắt có tính khử trung bình, có 2 ion Fe 2+ , Fe 3+ III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Có tính khử trung bình. Với chất oxi hoá yếu: Fe → Fe 2+ + 2e [Ar]3d 6 Với chất oxi hoá mạnh: Fe → Fe 3+ + 3e [Ar]3d 5 (bán bão hòa bền) GIÁO ÁN DỰ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP TỈNH NGUYỄN THỊ XUÂN THÙY TRƯỜNG THPT ĐỒNG XOÀI TỔ HÓA để biết khi nào thì thu được Fe 2+ , Fe 3+ phải dùng thí nghiệm kiểm chứng. -GV: Yêu cầu các nhóm làm thí nghiệm Fe tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 loãng -GV: Lưu ý màu Fe 2+ khó quan sát - GV: Chiếu phim thí nghiệm Fe tác dụng với dung dịch HNO 4 đặc bấm dừng ở giây 35 để học sinh từ màu dung dịch đọc tên công thức muối tạo thành -GV: Gọi 2 HS lên viết phương trình xác định vai trò -GV: Tổng kết: Fe + H 2 SO 4 loãng  Fe 2+ Fe + HNO 3  Fe 3+ Vậy axit loại 1 và loại 2 khác nhau điểm nào? ? Khái quát, sắt tác dụng với chất nào thu được hợp chất Fe 3+ , Fe 2+ - HS : Hợp tác làm thí nghiệm Fe tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 loãng -HS: Nhận xét hiện tượng: Fe phản ứng tạo muối Fe 2+ , giải phóng H 2 - HS: Theo dõi phim thí nghiệm nhận xét: dung dịch màu vàng  muối Fe(NO 3 ) 3 -HS: Viết phương trình vào bảng so sánh và kết luận dự đoán ban đầu - HS: Axit loại 2 có tính oxi hóa mạnh -HS: Sắt tác dụng với chất oxi hóa mạnh thu được Fe 3+ , với chất oxi hóa yếu hơn được Fe 2+ So sánh các phản ứng tạo Fe 2+ , Fe 3+ Thời gian : 10 phút -GV: Yêu cầu HS làm câu 2 phần A trong phiếu học tập - GV: Nhận xét và nhấn mạnh tính khử sắt và các phản ứng tạo Fe 3+ , Fe 2+ -GV: Yêu cầu HS làm thí nghiệm kiểm tra phản ứng Fe + CuSO 4 -HS : Lên bảng viết phương trình, xác định số oxi hóa và điền vào bảng so sánh sản phẩm -HS: Làm thí nghiệm Fe + CuSO 4 và hoàn thành câu 1 trong phiếu hoc tập phần A 1. Các phản ứng tạo Fe 2+ a. Tác dụng với phi kim Fe + S FeS 0 0 +2 -2 t 0 b. Với dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng Fe + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 0 +1 +2 0 c. Tác dụng với dung dịch muối Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu 0 +2 +2 0 2. Các phản ứng tạo Fe 3+ a. Tác dụng với phi kim 2Fe + 3Cl 2 2FeCl 3 0 0 +3 -1 t 0 b) Với dung dịch HNO 3 và H 2 SO 4 đặc, nóng. 0 +5 +3 +4 Fe + 4HNO 3 đặc, nóng  Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + 2H 2 O GIÁO ÁN DỰ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP TỈNH NGUYỄN THỊ XUÂN THÙY TRƯỜNG THPT ĐỒNG XOÀI TỔ HÓA - GV Chiếu thí nghiệm đốt Fe + O 2 -GV: Chiếu ảnh vận chuyển H 2 SO 4 đặc trong các thùng sắt ? Tại sao Fe phản ứng mạnh với axit loại 2 mà lại dùng chứa axit H 2 SO 4 đặc ? -HS: Theo dõi phim thí nghiệm và xác định sản phẩm - HS : Sử dụng kiến thức đã biết lớp 10,11 trả lời : Fe thụ động trong HNO 3 đặc, nguội hoặc H 2 SO 4 đặc, nguội Chú ý đặc biệt ♣ 3Fe + 2O 2 Fe 3 O 4 0 0 +8/3 -2 t 0 (FeO.Fe 2 O 3 ) +2 +3 ♣ Fe bị thụ động bởi các axit HNO 3 đặc, nguội hoặc H 2 SO 4 đặc, nguội. Tìm hiểu phản ứng Fe với axit loại 2 và AgNO 3 Thời gian : 5 phút -GV : Yêu cầu học sinh làm câu 3 trong phiếu học tập phần A -GV: Chiếu silde 21,22,23 tổng kết và nhấn mạnh các trường hợp tạo Fe 2+ , Fe 3+ - HS : Viết phương trình và rút ra kết luận ♣ Fe + Axit loại 2 (1) Fe + 4HNO 3 loãng > Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O - Fe dư : (2) Fe + 2Fe(NO 3 ) 3 > 3Fe(NO 3 ) 2 - HNO 3 dư: HNO 3 + Fe(NO 3 ) 3 > không xảy ra Fe dư > Fe 2+ * Fe + Axit (2) HNO 3 dư > Fe 3+ (2)Fe 3+ dư > Fe 2+ và Fe 3+ Với (1) Fe + Axit loại 2 Fe 3+ (2) Fe + Fe 3+  Fe 2+ ♣ Fe + AgNO 3 (1) Fe + 2 AgNO 3 > Fe(NO 3 ) 2 + 2Ag - Fe dư : Fe + 2Fe(NO 3 ) 2 >không xảy ra - AgNO 3 dư: (2) AgNO 3 + Fe(NO 3 ) 2 > Fe(NO 3 ) 3 + Ag Fe dư > Fe 2+ *Fe + AgNO 3 AgNO 3 dư > Fe 3+ (2)Fe 2+ dư > Fe 2+ và Fe 3+ Với (1) Fe + Ag +  Fe 2+ (2) Ag + + Fe 2+  Fe 3+ Hoạt động 4: Tìm hiểu trạng thái tự nhiên Thời gian : 3 phút GIÁO ÁN DỰ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP TỈNH NGUYỄN THỊ XUÂN THÙY TRƯỜNG THPT ĐỒNG XOÀI TỔ HÓA *Fe + AgNO 3 AgNO 3 dư > Fe 3+ (2)Fe 2+ dư > Fe 2+ và Fe 3+ Với (1) Fe + Ag +  Fe 2+ (2) Ag + + Fe 2+  Fe 3+ - GV: Yêu cầu HS sử dụng SGK nêu dạng tồn tại và tên các quặng sắt. GV: Chiếu hình ảnh về trạng thái tự nhiên của sắt - HS nghiên cứu SGK để biết được trạng thái thiên nhiên của sắt. IV – TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN - Trong tự nhiên sắt chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất có trong các quặng: quặng manhetit (Fe 3 O 4 ), quặng hematit đỏ (Fe 2 O 3 ), quặng hematit nâu (Fe 2 O 3 .nH 2 O), quặng xiđerit (FeCO 3 ), quặng pirit (FeS 2 ). - Có trong hemoglobin (huyết cầu tố) của máu. - Có trong các thiên thạch. 4. CỦNG CỐ (5 phút) Từ câu 1-4 GV: Gọi HS trả lời và giải thích đáp án Câu 1 . Cấu hình electron của ion Fe 3+ là ? A. [Ar] 3d 5 B. [Ar] 3d 6 C. [Ar] 3d 4 D. [Ar] 3d 3 Câu 2 . Quặng nào sau đây giàu sắt nhất A. Manhetit (Fe 3 O 4 ) B. Hemantit đỏ (Fe 2 O 3 ) C. Xiđerit (FeCO 3 ) D. Pirit (FeS 2 ) Câu 3 . Kim loại tác dụng với Clo và HCl thu được 1 loại muối duy nhất là? A. Ag B. Al C. Cu D. Fe Câu 4: Phương trình nào sau đây không đúng? A. Fe dư + 4 HNO 3 đặc, nóng Fe(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2 H 2 O B. Fe + 3AgNO 3 dư → Fe(NO 3 ) 3 + 3Ag↓ C. 2Fe + 6H 2 SO 4 đặc nguội → Fe 2 (SO 4 ) 3 +3SO 2 +6H 2 O D. Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu↓ GV: Chiếu file thí nghiệm Fe+ CuSO 4 , học sinh xem thí nghiệm điền vào câu 5 HS: Thảo luận nhóm giải vào bảng phụ Câu 5: Cân một đinh sắt nặng gam cho vào dung dịch CuSO 4 , sau một thời gian lấy đinh sắt ra, cân lại thấy khối lượng là gam. a. Tính khối lượng sắt đã tham gia phản ứng. b. Tính khối lượng Cu bám vào đinh sắt (Về nhà) Tóm tắt : 21,56 (g) Đinh Fe + CuSO 4  21,66 (g) Đinh Fe m Fe đã phản ứng = ? Hướng dẫn: Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu↓ PT 1 1 tăng 8 gam Đề x 0,1 > x = 0,0125 mol > m Fe đã phản ứng = 0,0125.56= 0,7 gam 5. DẶN DÒ: 1. Bài tập về nhà: 1 - 5 trang 141 (SGK) 2. Xem trước bài HỢP CHẤT CỦA SẮT GIÁO ÁN DỰ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP TỈNH NGUYỄN THỊ XUÂN THÙY TRƯỜNG THPT ĐỒNG XOÀI TỔ HÓA 6 KINH NGHIỆM ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… GIÁO ÁN DỰ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP TỈNH NGUYỄN THỊ XUÂN THÙY . Sắt là kim loại Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lí sắt Thời gian : 3 phút -GV: Yêu cầu HS quan sát đinh sắt và các sản phẩm từ sắt hãy rút ra nhận xét về trạng thái và màu sắc của sắt. sắt. - Viết các PTHH minh hoạ tính khử của sắt. - Tính % khối lượng sắt trong hỗn hợp phản ứng. Xác định tên kim loại dựa vào số liệu thực nghiệm. B. Trọng tâm − Đặc điểm cấu tạo nguyên tử sắt. CHƯƠNG 7: SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG Bài 31: SẮT I. MỤC TIÊU: A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng 1. Kiến thức Biết được: - Vị trí , cấu hình electron lớp ngoài cùng, tính chất vật lí của sắt. -