Nguyễn Thị Anh Sơn Giáo án Hóa12 - Cơbản Ngày 31/12/08 Chng 6: KIM LOI KIM, KIM LOI KIM TH, NHễM MC TIấU CA CHNG 1. Kin thc HS bit: - V trớ, cu to, tớnh cht ca kim loi kim, kim loi kim th, nhụm. - Tớnh cht v ng dng ca mt s hp cht quan trng ca kim loi kim, kim loi kim th, nhụm. - Phơng pháp điều chế kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm. HS hiểu: Nguyên nhân gây ra tính khử mạnh của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm. 2. Kĩ năng Tiếp tục rèn luyện kĩ năng - Từ cấu tạo nguyên tử suy ra tính chất. - Giải bài tập về kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm. - Tiến hành một số thí nghiệm đơn giản. 3. Tình cảm thái độ Có thái độ tích cực, tự giác trong học tập. Có tinh thần hợp tác trong học tập. Bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm Mục tiêu bài học 1. Kiến thức HS biết: - Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất của kim loại kiềm. - Tính chất và ứng dụng của một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm. - Nguyên tắc và phơng pháp điều chế kim loại kiềm. HS hiểu: Nguyên nhân tính khử rất mạnh của kim lọai kiềm. 2. Kĩ năng - Làm một số thí nghiệm đơn giản về kim loại kiềm. - Giải bài tập về kim loại kiềm. chuẩn bị - Bảng tuần hoàn, bảng ghi một số hằng số vật lí của kim loại kiềm.Băng hình thí nghiệm về tính chất hóa học của kim loại kiềm. - Dụng cụ, hóa chất: Natri kim loại, cốc thủy tinh nớc cất, dao, lọ đựng NaOH rắn, phenolphtalein, NaHCO 3 , Na 2 CO 3 .10H 2 O. - Bảng hoạt động nhóm. phơng pháp Sử dụng powerpoint, đàm thoại kết hợp với nêu vấn đề cho HS chủ động tìm hiểu kiến thức. Có thí nghiệm chứng minh. Tiến trình bài giảng Tiết 41 Nguyễn Thị Anh Sơn Giáo án Hóa12 - Cơbản Hoạt động của GV và HS Nội dung ghi bảng GV giới thiệu nội dung chính sẽ tìm hiểu trong tiết 1 của bài25. HĐ1: Tìm hiểu vị trí, cấu tạo nguyên tử của kim loại kiềm. HS qua quan sát bảng tuần hoàn. Hãy - Xác định vị trí và tên gọi của các kim loại kiềm. - Nêu đặc điểm cấu hình electron nguyên tử của chúng. GV lu ý, nguyên tố Fr là nguyên tố phóng xạ không có đồng vị bền nên không xét trong bài này. HĐ 2: Tìm hiểu tính chất vật lí của kim loại kiềm. HS qua quan sát và nghiên cứu bảng ''Một số hằng số vật lí quan trọng của các kim loại kiềm'', nhận xét về tính chất vật lí chung, so sánh tính chất của các kim loại kiềm với các kim loại khác và so sámh tính chất của các chất trong nhóm. - GV chính xác hóa tính chất vật lí của kim loại kiềm. - GV làm thí nghiệm chứng minh. Cho HS quan sát mẫu Na, GV dùng dao cắt mẩu Na và cho HS quan sát vết cắt. - GV: Tại sao các kim loại kiềm có các tính chất chung nh trên? Chúng ta hãy cùng xem xét qua cấu tạo của đơn chất kim loại kiềm. GV cho HS quan sát cấu tạo mạng tinh thể của kim loại kiềm. Hãy nhận xét về: + Loại cấu trúc. + Đặc điểm của cấu trúc. Qua đó giải thích tính chất vật lí chung của kim loại kiềm. HĐ3: Tìm hiểu tính chất hóa học của kim loại Chơng 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm Bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm A. Kim loại kiềm I. Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử + Kim loại kiềm thuộc nhóm IA của BTH, gồm các nguyên tố sau: Liti ( 3 Li), natri ( 23 Na), kali ( 19 K), rubiđi ( 37 Rb), xesi ( 55 Cs) và franxi ( 87 Fr). + Cấu hình electron nguyên tử: Li: [He]2s 1 ; Na: [Ne]3s 1 ; K: [Ar]4 s 1 ; Rb: [Kr]5s 1 ; Cs: [Xe]6s 1 . Dạng chung: [khí hiếm]ns 1 . II. Tính chất vật lí * Các kim loại kiềm có đầy đủ các tính chất vật lí chung của kim loại. * Ngoài ra các kim loại kiềm còn có các tính chất đặc trng sau: - Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp.(Giảm dần từ Li đến Cs) - Khối lợng riêng nhỏ. (Tăng dần từ Li đến Cs) - Độ cứng thấp.(Giảm dần từ Li đến Cs) Các tính chất trên của kim loại kiềm biến đổi có qui luật. * Giải thích: Đơn chất kim loại kiềm có đặc điểm sau: - Mạng tinh thể lập phơng tâm khối có cấu trúc tơng đối rỗng. - Trong tinh thể kim loại kiềm các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng lực liên kết kim loại yếu. Nguyễn Thị Anh Sơn Giáo án Hóa12 - Cơbản kiềm * GV yêu cầu HS dựa vào đặc điểm cấu tạo riêng của kim loại kiềm dể dự đoán tính chất hóa học của kim loại kiềm. Đó là tính khử rất mạnh. - HS so sánh tính khử giữa các kim loại kiềm dựa vào cấu tạo nguyên tử. Đi từ Li đến Cs tính khử tăng dần. - Nhận xét về số oxi hóa của kim loại kiềm trong các hợp chất. GV lu ý: Đơn chất hóa ntử lượng năng Ntử hóa ion lượng năng ion. Hai giai đoạn trên đều dễ thực hiện do đó kim loại kiềm có tính khử rất mạnh. * GV: Hãy nêu các phản ứng thể hiện tính chất chung của kim loại ? Các kim loại kiềm sẽ có những phản ứng nào? Bây giờ ta xét từng nội dung nh sau: - GV lu ý mức độ phản ứng, sản phẩm của p khi Na tác dụng với O 2 trong không khí khô và trong oxi khô. Cho HS xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong sản phẩm. HS viết phản ứng hóa học của Na với clo. GV cho HS xem đoạn phim về phản ứng của Na với clo. - GV: Kim loại kiềm có khả năng khử mạnh ion H + của axit. - HS viết PTPƯ của Na. - GV nhấn mạnh p với axit xảy ra rất mãnh liệt, gây nổ, rất nguy hiểm nên không làm thí nghiệm với tính chất này. - GV biểu diễn thí nghiệm của Na tác dụng với nớc. HS quan sát, nhận xét và viết phơng trình hóa học. Chú ý: Cho phenolphtalein vào nớc trớc khi cho Na vào, giới thiệu màu của dd trớc p. GV: Nêu nhận xét về khả năng phản ứng của các kim loại kiềm khác sau đó cho HS xem phim về phản ứng của các kim loại kiềm với nớc để minh họa. HS quan sát và so sánh khả năng phản ứng. - GV nêu vấn đề: Khi cho kim loại kiềm vào dd muối thì kết quả sẽ nh thế nào? Cho ví dụ cụ thể với dd CuSO 4 và Na. III. Tính chất hóa học * Nhận xét: - Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lợng ion hóa nhỏ nên chúng có tính khử rất mạnh MM + + e - Từ Li đến Cs năng lợng ion hóa giảm dần nên tính khử của chúng tăng dần. - Trong các hợp chất kim loại kiềm có số oxi hóa +1. 1.Tác dụng với phi kim Kim loại kiềm khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm. a) Tác dụng với oxi 4Na + O 2 khô khí không 2Na 2 O 2Na + O 2 khô oxi Na 2 O 2 b) Tác dụng với clo 2Na + Cl 2 2NaCl 2.Tác dụng với axit Kim loại khử mạnh ion H + trong axit thành khí H 2 . Tất cả các kim loại kiềm đề nổ khi tiếp xúc với axit. 2Na + 2HCl 2NaCl + H 2 3. Tác dụng với nớc 2Na + 2H 2 O 2 NaOH + H 2 Kim loại kiềm khử nớc dễ dàng ở nhiệt độ thờng. Từ Li đến Cs khả năng khử nớc tăng dần. * Nêu hiện tợng xảy ra và viết các phơng trình phản ứng khi cho mẩu Na vào dd CuSO 4 ? Nguyễn Thị Anh Sơn Giáo án Hóa12 - Cơbản - HS viết ptp ra bảng phụ. GV nhận xét và kết luận. Kết luận chung: Kim loại kiềm phản ứng dễ dàng với các chất ở ngay nhiệt độ thờng do đó cần bảo quản kim loại kiềm bằng cách ngâm chúng trong dầu hỏa. HĐ 4: Tìm hiểu về ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế. - HS tìm hiểu trong SGK, nêu các ứng dụng của kim loại kiềm. T liệu : ứng dụng phụ thuộc vào tính chất Hợp kim Na-K với tỉ lệ 1:2 về nguyên tử có nhiệt độ nóng chảy thấp (4,3 0 C), có nhiệt dung riêng lớn nên đợc dùng làm chất mang nhiệt trong lò p hạt nhân Khi chiếu ánh sáng nhất định vào Cs các elecron đã có thể bật ra nên đợc dùng làm tế bào quang điện. - Dựa vào tính chất khử rất mạnh của kim loại kiềm để giải thích, trong tự nhiên kim loại kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Dựa vào bài học về điều chế kim loại và tính chất của kim loại kiềm. Hãy nêu nguyên tắc và phơng pháp điều chế kim loại kiềm. - Cần xét các các nội dung sau: Thiết bị- Sơ đồ điện phân- Phơng trình điện phân. GV cho HS quan sát sơ đồ thùng điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na, quá trình hoạt động của bình điện phân. HS viết sơ đồ và ph- ơng trình điện phân * L u ý: - Kim loại kiềm không khử ion kim loại trong dung dịch muối vì chúng phản ứng với nớc ở điều kiện thờng tạo thành dung dịch kiềm. - Để bảo quản kim loại kiềm ngời ta ngâm chìm chúng trong dầu hỏa. IV. ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế 1. ứng dụng Kim loại kiềm có nhiều ứng dụng. - Dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp. - Hợp kim Li-Al siêu nhẹ, đợc dùng trong kĩ thuật hàng không. - Cs đợc dùng làm tế bào quang điện. 2. Trạng thái tự nhiên - Trong tự nhiên kim loại kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. - Trong nớc biển có chứa một lợng tơng đối lớn NaCl - Đất chứa một số hợp chất của kim loại kiềm ở dạng silicat và aluminat. 3. Điều chế a) Nguyên tắc: Khử ion kim loại kiềm thành nguyên tử M + + e M b) Phơng pháp: Điện phân muối halogenua hoặc hiđroxit của kim loại kiềm nóng chảy. Quan trọng nhất là điện phân muối halogenua của kim loại kiềm nóng chảy. c) Ví dụ: Điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na. * Thiết bị: Bình điện phân với catot bằng thép, anot bằng than chì (hình 6.1 SGK) * Sơ đồ điện phân: NaCl Na + + Cl - Catot (cực âm) Anot ( cực dơng) Na + + e Na 2Cl - Cl 2 + 2e * Phơng trình điện phân: 2NaCl ychả nóng nph diện a 2Na + Cl 2 HĐ 5: Củng cố bài: Nguyễn Thị Anh Sơn Giáo án Hóa12 - Cơbản 1. Viết phơng trình hóa học của phản ứng trong đó : a) Nguyên tử K bị oxi hóa thành ion K + . (3 phản ứng) b) Ion K + bị khử thành nguyên tử K. (2 phản ứng) 2. Trong quá trình điện phân KCl nóng chảy, quá trình nào xảy ra ở anot? A. Sự oxi hoá ion K + . B. Sự oxi hoá ion Cl - . C. Sự khử ion K + . D. Sự khử ion Cl - . 3. Cho 3,1 gam hỗn hợp 2 kim loại kiềm ở 2 chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn tác dụng hết với nớc thu đợc dung dịch kiềm và 1,12 lít khí (đktc). Hai kim loại kiềm đó là: A. Li và Na. B. Rb và Cs. C. K và Rb. D. Na và K. 4. Cho 3,9 gam kim loại K tác dụng với 101,8 gam nớc. Thu đợc dung dịch có khối lợng riêng là 1,056 g/ml. Nồng độ mol và nồng độ phần trăm của chất trong dung dịch thu đợc là: A. 0,1M và 5,3%. B. 1M và 3,83%. C. 0,1M và 3,83%. D. 1M và 5,3%. * Dặn dò, bài tập về nhà: 1.Chuẩn bị phần B, làm các bài tập 1, 2, 3, 5 trong SGK. 2. Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: a) NaCl NaNa 2 ONaOHNaHCO 3 . b) NaHCO 3 Na 2 CO 3 NaNO 3 NaNO 2 NaHCO 3 CaCO 3 Bảng 6.1. Một số hằng số vật lí quan trọng của kim loại kiềm Nguyên tố Nhiệt độ nóng chảy ( 0 C) Nhiệt độ sôi ( 0 C) Khối lợng riêng (g/cm 3 ) Độ cứng (lấy độ cứng của kim c- ơng bằng 10) Li 180 1330 0,53 0,6 Na 98 892 0,97 0,4 K 64 760 0,86 0,5 Rb 39 688 1,53 0,3 Cs 29 690 1,90 0,2 . thành sơ đồ phản ứng sau: a) NaCl NaNa 2 ONaOHNaHCO 3 . b) NaHCO 3 Na 2 CO 3 NaNO 3 NaNO 2 NaHCO 3 CaCO 3 Bảng 6.1. Một số hằng số vật lí quan trọng của. loại, cốc thủy tinh nớc cất, dao, lọ đựng NaOH rắn, phenolphtalein, NaHCO 3 , Na 2 CO 3 .10H 2 O. - Bảng hoạt động nhóm. phơng pháp Sử dụng powerpoint, đàm