GIÁO án LUYỆN tập sắt, hợp CHẤT và hợp KIM sắt

I. Mục tiêu bài học: 1. Kiến thức: + Học sinh trình bày được vị trí, đặc điểm cấu hình và lớp electron ngoài cùng. Suy ra cấu hình Fe2+, Fe3+ từ đó suy ra tính chất của sắt. + Tính chất hoá học của sắt: tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, nước, dung dịch axit, dung dịch muối). + Sắt trong tự nhiên các quặng sắt (Fe2O3, Fe3O4, FeCO3, FeS2). + Tính chất vật lí, nguyên tắc điều chế và ứng dụng của một số hợp chất của sắt. Học sinh giải thích được: + Vì sao sắt thường có số oxi hóa +2 và +3 trong hợp chất. + Tính khử của hợp chất sắt (II): FeO, Fe(OH)2, muối sắt(II). + Tính oxi hoá của hợp chất sắt (III) : Fe2O3, Fe(OH)3, muối sắt(III). 2. Kỹ năng: + Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hoá học của sắt và hợp chất của sắt. + Làm việc nhóm. + Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính khử của sắt, tính khử và tính oxi hóa của Fe2+ và tính oxi hóa của Fe3+. + Vận dụng kiến thức để giải các bài tập, giải thích hiện tượng. + Nhận biết được ion Fe2+, Fe3+ trong dung dịch. 3. Thái độ: + Học sinh có thái độ tích cực, chủ động, nghiêm túc trong học tập, trong nghiên cứu, trong hoạt động nhóm. 4. Định hướng các năng lực cần hình thành: Năng lực chuyên biệt môn Hóa học + Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học. + Năng lực thực hành hóa học. + Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống: biết được các nguyên tắc cơ bản trong quá trình sản xuất gang thép. + Năng lực tính toán qua việc giải thích các bài tập hóa học. Các năng lực chung + Năng lực tự học. + Năng lực giao tiếp, hợp tác trong hoạt động nhóm. + Năng lực sáng tạo, năng lực tư duy, giải quyết vấn đề. + Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông. + Năng lực sử dụng ngôn ngữ: diễn đạt trình bày ý kiến nhận định của bản thân.

Ngày dạy: 16/3/2016.

Lớp 12B4 - Trường THPT Hai Bà Trưng - Huế

Chương 7: SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG Tiết 55: LUYỆN TẬP SẮT- HỢP CHẤT CỦA SẮT - HỢP KIM CỦA SẮT

I Mục tiêu bài học:

1 Kiến thức:

+ Học sinh trình bày được vị trí, đặc điểm cấu hình và lớp electron ngoài cùng Suy ra cấu hình Fe2+, Fe3+ từ đó suy ra tính chất của sắt + Tính chất hoá học của sắt: tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, nước, dung dịch axit, dung dịch muối)

+ Sắt trong tự nhiên các quặng sắt (Fe2O3, Fe3O4, FeCO3, FeS2)

+ Tính chất vật lí, nguyên tắc điều chế và ứng dụng của một số hợp chất của sắt

Học sinh giải thích được:

+ Vì sao sắt thường có số oxi hóa +2 và +3 trong hợp chất

+ Tính khử của hợp chất sắt (II): FeO, Fe(OH)2, muối sắt(II)

+ Tính oxi hoá của hợp chất sắt (III) : Fe2O3, Fe(OH)3, muối sắt(III)

2 Kỹ năng:

+ Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hoá học của sắt và hợp chất của sắt

+ Làm việc nhóm

+ Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính khử của sắt, tính khử và tính oxi hóa của Fe2+ và tính oxi hóa của Fe3+

+ Vận dụng kiến thức để giải các bài tập, giải thích hiện tượng

+ Nhận biết được ion Fe2+, Fe3+ trong dung dịch

3 Thái độ:

+ Học sinh có thái độ tích cực, chủ động, nghiêm túc trong học tập, trong nghiên cứu, trong hoạt động nhóm

4 Định hướng các năng lực cần hình thành:

Năng lực chuyên biệt môn Hóa học

+ Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học

+ Năng lực thực hành hóa học

+ Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống: biết được các nguyên tắc cơ bản trong quá trình sản xuất gang thép

+ Năng lực tính toán qua việc giải thích các bài tập hóa học

Các năng lực chung

+ Năng lực tự học

+ Năng lực giao tiếp, hợp tác trong hoạt động nhóm

+ Năng lực sáng tạo, năng lực tư duy, giải quyết vấn đề

+ Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông

+ Năng lực sử dụng ngôn ngữ: diễn đạt trình bày ý kiến nhận định của bản thân

II Trọng tâm bài học:

+ Lý thuyết và bài tập liên quan đến sắt và hợp chất của sắt

III Chuẩn bị của giáo viên và học sinh:

Giáo viên:

+ Tư liệu phim về sắt trong thực phẩm, powerpoint dưới hình thức trò chơi

+ Hóa chất: dung dịch FeCl3, KSCN

Học sinh

+ Ôn lại một số kiến thức về sắt, hợp chất và hợp kim của sắt

IV Phương pháp dạy học:

+ Xây dựng tiết học trên cơ sở “ Thang năng lực nhận thức của

Bloom” Theo Benjamin S Bloom (1956), thang nhận thức gồm có

6 cấp độ (Bloom’s Taxonomy)

Đối với bậc THPT chỉ cần học sinh đến mức độ 3 là ứng dụng, còn trình độ đại học và cao đẳng nên từ mức độ phân tích trở lên Trên cơ sở 3 bước cơ bản đầu tiên, kê hoạch dạy học sẽ tổ chức thêm bước thứ 4 là sáng tạo nhằm kích thích sự tò mò và tìm hiểu của học sinh.

6 Đánh giá

5 Tổng hợp

4 Phân tích

3 Ứng dụng 2.Hiểu

1 Biết

4 Sáng tạo

3 Ứng dụng

2 Hiểu

1 Biết

+ Ngoài ra, kế hoạch dạy học còn sử dụng một số phương pháp khác như: Khám phá- phát hiện, thảo luận nhóm, đặt vấn đề.

V Mô tả các mức độ nhân thức và câu hỏi bài tập kiểm tra đánh giá.

Nội

dung

Loại

CH/BT

Sắt -Nêu được vị trí của

sắt trong bảng tuần hoàn

- Nêu được tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng, cách điều chế sắt và một số hợp chất của sắt

- Viết được cấu hình lớp electron của sắt và ion

Fe2+ và ion Fe3+

- Viết được phương trình phản ứng thể hiện tính chất hoá học cơ bản của sắt là kim loại

có tính khử trung bình

- Dự đoán sản phẩm của một số phản ứng, kiểm tra

dự đoán bằng thí nghiệm và rút ra kết luận về tính chất hóa học của sắt

- Viết các PTHH minh hoạ tính chất hoá học của Fe với phi kim, dung dịch axit, dung dịch muối

- Giải các bài tập của sắt phản ứng với dung dịch muối (Ag+, )

Hợp

chất

của

sắt

- Nêu được tính chất vật lí, ứng dụng, cách điều chế hợp chất của sắt

- Nêu được tính chất hóa học của hợp chất của sắt

- Mô tả và nhận biết được các hiện tượng TN

- Viết được phương trình phản ứng chứng minh được tính chất của hợp chất sắt (II), sắt (III)

- Phân biệt được hợp chất sắt (II), hợp chất sắt (III) với một số hợp chất khác

- Tính thể tích, khối lượng của chất tham gia phản ứng hoặc sản phẩm tạo thành của một số bài tập đơn giản

- Giải các bài tập của Fe, hỗn hợp oxit sắt tác dụng với HNO3, H2SO4 đặc

- Phát hiện thích được được một số hiện tượng thực tiễn

có liên quan đến sắt và hợp chất và sử dụng kiến thức hóa học để giải thích

VI Tiến trình dạy học:

1 Ổn định lớp

2 Nội dung bài giảng:

Hoạt động 1: 2 phút

Vào bài: Thông qua tình huống có vấn đề bằng video thí nghiệm liên quan đến đời sống và mối liên hệ với bộ môn Sinh học.

Năng lực đạt được:

- Năng lực quan sát, năng lực phán đoán, tư duy sáng tạo

- Năng lực vận dụng hóa học vào các vấn đề thực tiễn

-GV cho HS xem đoạn thí nghiệm và đặt câu hỏi:

Cơ thể con người sẽ hấp thụ thành phần gì nếu ăn thực

phẩm trên?

- GV nhận xét, bổ sung và đồng thời đặt thêm vấn đề:

Nếu thiếu sắt thì cơ thể con người sẽ có những biểu

hiện thế nào?

- GV chia lớp thành 4 nhóm với các tên gọi (Hematit,

Manhetit, Xiderit, Pirit) và tổ chức tiết luyện tập thông

qua 3 phần chơi:

Phần 1: Đoán ý đồng đội

Phần 2: Ai nhanh hơn

Phần 3: Bứt phá

- HS trả lời:

Xuất hiện bột màu đen dịch chuyển cùng với thanh nam châm Bột màu đen chính là sắt

Thí nghiệm chứng tỏ: nếu chúng ta ăn thực phẩm này thì cơ thể sẽ hấp thụ một hàm lượng sắt nhất định

- Sắt là nguyên tố cần thiết cho sự kiến tạo hemoglobin vận chuyển oxi đến các mô tế bào Nếu thiếu sắt thì cơ thể sẽ hoạt động kém, chóng mặt, không tập trung, trí nhớ kém Nguyên nhân do oxi không vận chuyến đến các mô tế bào kịp thời

- HS hưởng ứng tham gia

Hoạt động 2: 5 phút

Phần 1: Đoán ý đồng đội (Tương ứng với cấp độ hiểu)

Các năng lực đạt được: Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học

- GV giới thiệu thể lệ của phần chơi Phần chơi gồm 4

gói câu hỏi Mỗi gói câu hỏi chứa 2 từ chìa khóa sẽ

được hiển thị trên màn hình Mỗi nhóm cử hai thành

viên tham gia phần chơi Một thành viên giải thích

bằng các thuật ngữ hay định nghĩa hóa học cho thành

viên còn lại phán đoán từ chìa khóa Thời gian của mỗi

nhóm là 30s

Lưu ý: Trong khi giải thích cần không sử dụng

từ chìa khóa, hoặc từ ngữ liên quan đến từ chìa khóa

Thứ tự giải thích từ chìa khóa có thể ngẫu nhiên

- Nội dung từ chìa khóa cho các gói câu hỏi:

Gói câu hỏi 1:

Sắt

Khử

Gói câu hỏi 2:

Oxi hóa

Kết tủa trắng xanh

Gói câu hỏi 3:

Pirit

Kết tủa nâu đỏ

Gói câu hỏi 4:

Thép

Xỉ

- HS giải thích

1 từ: Nguyên tố hóa học có số hiệu

nguyên tử 26

1 từ: Tính chất hóa học đặc trưng của

kim loại

2 từ: Tính chất hóa học đặc trưng của

hợp chất sắt (III)

4 từ: Phản ứng giữa Fe2+ và OH- tạo?

1 từ: Quặng sắt với CTPT FeS2

4 từ: Phản ứng giữa Fe3+ và OH- tạo?

1 từ: Hợp kim của Fe, C và một số

nguyên tố khác trong đó C (0,01- 2%)

1 từ: Hợp chất CaSiO3 được hình thành trong quá trình luyện gang được gọi là gì?

Trình chiếu

Hoạt động 3: 10 phút

Phần 2: Ai nhanh hơn (Tương ứng với cấp độ biết)

Năng lực đạt được:

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học.

- Năng lực giải quyết vấn đề.

- Năng lực vận dụng kiến thức

- GV yêu cầu HS hoàn thành chuỗi phản ứng sắt thông

qua việc trả lời mỗi gói câu hỏi trong phần chơi thứ 2

- GV giới thiệu thể lệ của phần chơi: Phần chơi gồm 4

gói câu hỏi với 3 thành viên tham gia trong mỗi nhóm

Thành viên số 1 trả lời câu hỏi số 1 Thành viên thứ 2

trả lời câu hỏi số 2 Mỗi câu hỏi trả lời trong vòng 30s

Sau 30s thì câu hỏi tiếp theo sẽ tự động hiện thị cho

thành viên kế tiếp

- Nội dung từ chìa khóa cho các gói câu hỏi:

Gói câu hỏi 1:

1 Fe có số thứ tự là 26 Fe3+ có cấu hình electron

là

A 1s22s22p63s23p64s23d3

B 1s22s22p63s23p63d5

C 1s22s22p63s23p63d6

D 2s22s22p63s23p63d64s2

2 Cho các chất sau:

(1) Cl2, (2) S, (3) HNO3 loãng dư, (4), HCl, (5)

H2SO4 đặc nguội Khi cho Fe tác dụng với chất nào

trong số các chất trên đều tạo được hợp chất trong đó

sắt có hóa trị III?

A (1), (2), (3), (5)

B (1), (2), (3)

C (1), (3)

D (1), (3), (4).

Gói câu hỏi 2:

- HS hưởng ứng tham gia

- HS trả lời

1 B

2 C

Sơ đồ chuyển hóa của sắt

Sau khi trả lời gói câu hỏi số 1:

HS trả lời được phản ứng số (1): Chất sử dụng là axit (H+), S, (7): Chất sử dụng là HNO3 dư., Cl2,

Sau khi trả lời gói câu hỏi số 2:

HS trả lời được phản ứng số (2) Chất sử dụng là HNO3, Cl2

1 Hợp chất nào của sắt phản ứng với HNO3 theo

sơ đồ

Hợp chất sắt + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O + NO

B Fe(OH)2

D Tất cả đều đúng

2 Đốt nóng một ít bột sắt trong bình đựng khí

oxi Sau đó để nguội và cho vào bình một lượng dung

dịch HCl để hòa tan hết chất rắn Dung dịch thu được

có chứa muối gì?

B FeCl3

C FeCl2 và FeCl3

D FeCl2 và HCl dư

-GV yêu cầu HS giải thích đáp án 1 nhằm lưu ý tính

khử của hợp chất Fe2+

Gói câu hỏi 3:

1 Phản ứng nào sau đây, FeCl3 không có tính oxi

hoá ?

A 2FeCl3 + Cu  2FeCl2 + CuCl2

B 2FeCl3 + 2KI  2FeCl2 + 2KCl + I2

C 2FeCl3 + Fe  3FeCl2

D 2FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3 + 3NaCl

ứng kết thúc thấy có bột Fe còn dư Dung dịch thu

được sau phản ứng là:

1 D

2 C

1 D

2 C

Sau khi trả lời gói câu hỏi số 3:

HS trả lời phản ứng (3) Chất sử dụng là Fe, KI, Cu (6) Chất sử dụng là OH

-B Fe(NO3)3, HNO3

C Fe(NO3)2

D Fe(NO3)2 , Fe(NO3)3

-GV yêu cầu HS giải thích đáp án 1 nhằm lưu ý tính

oxi hóa của hợp chất Fe3+

Gói câu hỏi 4:

1 Gang là hợp kim của Fe-C và một số nguyên

tố khác Trong đó C chiếm

D Trên 15%.

2 Phản ứng nào sau đây có thể xảy ra cả 2 quá

trình luyện gang và luyện thép ?

D P + O2 P2O5

- GV yêu cầu HS kết luận lại tính chất hóa

1 B

2 B

Hoạt động 4: 28 phút

Phần 3: Bức phá (Tương ứng với cấp độ vận dụng) Các năng lực đạt được:

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học.

- Năng lực vận dụng lý thuyết để giải quyết bài tập hoá học

- Năng lực tính toán.

- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa.

- GV giới thiệu thể lệ của phần chơi: Phần chơi gồm 4

câu hỏi liên quan đến thí nghiệm và bài tập Mỗi câu

hỏi sẽ có thời gian trả lời xác định Để trả lời mỗi câu

hỏi, yêu cầu các thành viên trong nhóm phải thảo luận

với nhau

- Nội dung các câu hỏi:

Câu 1: Có các thuốc thử sau: dung dịch NaOH, dung

dịch Br2, quỳ tím Sử dụng thuốc thử tối ưu để nhận

biết ba lọ mất nhãn FeSO4, Fe2(SO4)3, Al2(SO4)

dung dịch AgNO3 thu được m gam chất rắn Giá trị của

m là

B 6,48

C 9,72.

D 12,96.

Câu 3: Dẫn khí CO qua ống sứ chứa m gam Fe2O3

nung ở nhiệt độ cao Sau phản ứng thu được 202 gam

chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 Dẫn hết khí

thoát ra vào nước vôi trong dư thu được 30 gam kết

tủa Giá trị m là

- HS nhiệt tình tham gia

- HS trả lời: Sử dụng thuốc thử NaOH

Fe2+ + 2OH-  Fe(OH)2 xanh

Fe3+ + 3OH-  Fe(OH)3 nâu đỏ

Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 keo trắng tan trong NaOH dư

Al(OH)3+ OH- AlO2- + 2H2O

Câu 2 Đáp án C

nFe = 1,68

56 = 0,03 mol

Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag (2) Theo ptpứ (1) và (2): nAg sinh ra = 3.nFe= 3 0,03 = 0,09 mol

mc/r = mAg sinh ra = 0,09 108 = 9,72 gam

Câu 3 Đáp án A.

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

CO + O(oxít) → CO2

ĐLBTKL:

m = m Fe O2 3= mcr + mO(oxít)

= 202 + 0,3.16 = 206,8 gam

A 206,8 gam.

B 204 gam

C 215,8 gam

D 170, 6 gam

Câu 4: Hòa tan hết 13,6 gam X gồm Fe, FeO, Fe3O4,

Fe2O3 trong HNO3 dư thu được m gam muối và 2,24

lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất Giá trị m là

A 48,4

B 36,3

C 24,2

D 12,1.

- GV có thể giới thiệu thêm phương pháp bảo toàn

khối lượng

3 3

( )

Fe NO

n x mol

Định luật bảo toàn nguyên tố

N: n HNO3 n NO3n Fe NO( 3 3) 0,1 3 x

2

0,1 3

HNO

H O

Định luật bảo toàn khối lượng:

→ x = 0,2

- GV yêu cầu HS làm bài tập tương tự câu 4 ở nhà

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm

Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng H2SO4 đặc nóng thu được

dung dịch Y và 8,96 lít khí SO2 (đktc) Khối lượng

muối trong dung dịch Y là

A 160

Câu 4: Xem hỗn hợp ban đầu chứa Fe, O

với số mol lần lượt là a, b

N+5 + 3e → N+2(NO) Fe→ Fe+3 + 3e 0,3← 0,1 a → 3a

O + 2e → O-2

b→2b Định luật bảo toàn electron 0,3 + 2b = 3a (1)

Và mX = mFe + mO = 56a + 16b = 13,6 (2)

Từ (1) và (2) a = 0,2, b= 0,15 ĐLBTNT sắt

3 3

( )

Fe NO

n = nFe = 0,2 242 = 48,4 gam

B 140

C 120

D 100 Hoạt động 5: Tương ứng với cấp độ sáng tạo Các năng lực hình đạt được: - Năng lực quan sát - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống - Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa - GV tiến hành thí nghiệm tạo máu nhân tạo trong các bộ phim hành động GV giới thiệu hóa chất: FeCl3, và một dung dịch trong suốt Tẩm bông chứa FeCl3 vào găng tay và nhúng con dao và dung dịch trong suốt Cứa nhẹ vào găng tay Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và tìm hiểu dung dịch trong suốt đó là gì? -HS về nhà tìm hiểu dung dịch trong suốt trong thí nghiệm tạo máu nhân tạo Tài liệu tham khảo 1 Lê Ngọc Sáng, 2008 Phương pháp giải nhanh các bài toán trắc nghiệm Hoá Học Vô Cơ 12 NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội 2 Nguyễn Đình Độ, Nguyễn Ngô Hoà, 2009 Giải nhanh trắc nghiệm khách quan Hoá Học NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội 3 Nguyễn Xuân Trường, Trần Trung Ninh, 2006 555 câu trắc nghiệm Hoá Học NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 4 http:// www.chemical.sg/blast_furnace.html VII Rút kinh nghiệm, bổ sung. ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Huế, ngày 16/3/2016 Giáo viên giảng dạy

Võ Anh Tú