Giáo án Hóa học 12 bài 26: Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

GIÁO ÁN HÓA HỌC LỚP 12 Tiết KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT 43 QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ(Tiết 1) I MỤC TIÊU: Kiến thức: HS biết: - Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất kim loại kiềm thổ - Nguyên tắc phương pháp điều chế kim loại kiềm thổ Kĩ năng: - Từ cấu tạo suy tính chất, từ tính chất suy ứng dụng điều chế - Giải tập kim loại kiềm thổ Thái độ: Cẩn thận thí nghiệm hố học II CHUẨN BỊ: Bảng tuần hồn, bảng số vật lí số kim loại kiềm thổ III PHƯƠNG PHÁP: Nêu vấn đề + đàm thoại + hoạt động nhóm IV TIẾN TRÌNH BÀY DẠY: Ổn định lớp: Chào hỏi, kiểm diện Kiểm tra cũ: Viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố 4Be, 12Mg, 20Ca Nhận xét số electron lớp Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ Hoạt động  GV dùng bảng tuần hoàn cho HS tìm vị trí nhóm IIA  HS viết cấu hình electron kim loại NỘI DUNG KIẾN THỨC A KIM LOẠI KIỀM THỔ I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUN TỬ - Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA bảng tuần hồn, gồm nguyên tố beri (Be), magie (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) Ra Be, Mg, Ca,… nhận xét số electron lớp (Ra) - Cấu hình electron lớp ngồi ns2 (n số thứ tự lớp) Be: [He]2s2; Mg: [Ne]2s2; Ca: [Ar]2s2; Sr: [Kr]2s2; Ba: [Xe]2s2 Hoạt động II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ  HS dựa nghiên cứu bảng 6.2 Một số - Màu trắng bạc, dát mỏng số vật lí quan trọng kiểu mạng tinh thể - Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi kim kim loại kiềm thổ để rút kết luận tính loại kiềm thổ có cao kim loại kiềm tương đối thấp chất vật lí kim loại kiềm thổ bên - Khối lượng riêng nhỏ, nhẹ nhơm (trừ Ba)  GV ?: Theo em, tính chất vật lí kim loại kiềm thổ lại biến đổi không theo Độ cứng cao kim loại kiềm tương đối mềm quy luật định giống kim loại kiềm ? Hoạt động III – TÍNH CHẤT HỐ HỌC  GV ?: Từ cấu hình electron nguyên tử - Các nguyên tử kim loại kiềm thổ có lượng ion hố tương đối nhỏ, kim loại kiềm thổ kim loại kiềm thổ, em có dự đốn tính chất hố học kim loại kiềm thổ ? có tính khử mạnh Tính khử tăng dần từ Be đến  HS viết bán phản ứng dạng tổng quát biểu Ba M → M2+ + 2e diễn tính khử kim loại kiềm thổ - Trong hợp chất kim loại kiềm thổ có số oxi hoá +2 Tác dụng với phi kim 0 2Mg + O 2 Tác dụng với axit a) Với HCl, H2SO4 loãng +1 2Mg + 2HCl +5 +2 MgCl2 +H2 b) Với HNO3, H2SO4 đặc +2 -2 2MgO +2 -3 4Mg + 10HNO 3(loaõng) 4Mg(NO3)2 +NH4NO3 +3H2O  GV yêu cầu HS lấy thí dụ minh hoạ +6 +2 -2 viết PTHH để minh hoạ cho tính chất kim 4Mg + 5H 2SO4(đặc) 4MgSO4 +H2S +4H2O loại nhóm IIA Tác dụng với nước: Ở nhiệt độ thường Be không khử nước, Mg khử chậm Các kim loại lại khử mạnh nước giải phóng khí H2 Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑ Hoạt động B MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA  HS nghiên cứu SGK để biết CANXI Canxi hiđroxit tính chất Ca(OH)2  Ca(OH)2 gọi vơi tơi, chất rắn màu  GV giới thiệu thêm số tính chất trắng, tan nước Nước vơi dung dịch Ca(OH)2 mà HS chưa biết Ca(OH)2  GV biểu diễn thí nghiệm sục khí CO2 từ từ đến dư vào dung dịch Ca(OH)2  HS quan sát tượng xảy ra, giải thích phương trình phản ứng  GV hướng dẫn HS dựa vào phản ứng phân huỷ Ca(HCO3)2 để giải thích tượng tự nhiên cặn nước đun nước, thạch nhũ hang động, Hoạt động  GV giới thiệu thạch cao sống, thạch cao nung  Bổ sung ứng dụng CaSO4 mà HS chưa biết  Hấp thụ dễ dàng khí CO2: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O  nhận biết khí CO2  Ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp: sản xuất NH3, CaOCl2, vật liệu xây dựng, … Canxi cacbonat  Chất rắn màu trắng, không tan nước, bị phân huỷ nhiệt độ cao CaCO3 t0 CaO +CO2  Bị hồ tan nước có hồ tan khí CO2 CaCO3 + CO2 + H2O t0 Ca(HCO3)2 Canxi sunfat  Trong tự nhiên, CaSO4 tồn dạng muối ngậm nước CaSO4.2H2O gọi thạch cao sống  Thạch cao nung: 1600C CaSO4.2H2O thạch cao số ng CaSO4.H2O +H2O thaïch cao nung  Thạch cao khan CaSO4 3500C CaSO4.2H2O thạch cao số ng CaSO4 +2H2O thạch cao khan V CỦNG CỐ: Xếp kim loại kiềm thổ theo chiều tăng điện tích hạt nhân, A bán kính ngun tử giảm dần B lượng ion hố giảm dần  C tính khử giảm dần giảm dần D khả tác dụng với nước Cho dung dịch Ca(OH)2 vào dung dịch Ca(HCO3)2 A Có kết tủa trắng  B có bọt khí D khơng có tượng C có kết tủa trắng bọt khí Cho 2,84g hỗn hợp CaCO3 MgCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thu 672 ml khí CO2 (đkc) Phần trăm khối lượng muối hỗn hợp A 35,2% & 64,8% B 70,4% & 26,9% D.17,6% & 82,4% C 85,49% & 14,51% Cho g kim loại nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl tạo 5,55g muối clorua Kim loại kim loại sau ? A Be B Mg C Ca D Ba VI DẶN DÒ: BTVN: → trang 119 (SGK) Xem trước phần NƯỚC CỨNG Tiết KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT 44 QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ(Tiết 2) I MỤC TIÊU: Kiến thức: HS biết: Nước cứng ? Nguyên tắc phương pháp làm mềm nước cứng Kĩ năng: Biết cách dùng hoá chất để làm mềm loại nước cứng Thái độ: II CHUẨN BỊ: III PHƯƠNG PHÁP: Nêu vấn đề + đàm thoại + hoạt động nhóm IV TIẾN TRÌNH BÀY DẠY: Ổn định lớp: Chào hỏi, kiểm diện Kiểm tra cũ: Trình bày tượng xảy cho từ từ khí CO sục vào dung dịch Ca(OH)2 dư Giải thích phương trình phản ứng Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC C NƯỚC CỨNG Hoạt động 1 Khái niệm:  GV ? - Nước có vai trò đời sống người sản xuất? - Nước sinh hoạt hàng ngày lấy từ đâu? Là nguồn nứơc gì?  GV: thông báo: Nước tự nhiên lấy từ sông suối, ao hồ nước ngầm nước cứng, - Nước chứa nhiều ion Ca2+ Mg2+ gọi nước cứng - Nước chứa khơng chứa ion Mg2+ Ca2+ gọi nước mềm nước cứng ?  Phân loại: Nước mềm gì? Lấy ví dụ  GV ?: Em cho biết sở việc phân a) Tính cứng tạm thời: Gây nên muối Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 loại tính cứng ? Vì gọi tính cứng tạm thời ? Tính cứng vĩnh cữu ? Khi đun sơi nước, muối Ca(HCO 3)2 Mg(HCO3)2 bị phân huỷ → tính cứng bị Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 t0 t0 CaCO3 +CO2 +H2O MgCO3 +CO2 +H2O b) Tính cứng vĩnh cữu: Gây nên muối sunfat, clorua canxi magie Khi đun sôi, muối không bị phân huỷ c) Tính cứng tồn phần: Gồm tính cứng tạm thời tính cứng vĩnh cữu Tác hại Hoạt động  GV ? Trong thực tế em biết tác hại nước cứng ?  HS: Đọc SGK thảo luận - Đun sôi nước cứng lâu ngày nồi hơi, nồi bị phủ lớp cặn Lớp cặn dày 1mm làm tốn thêm 5% nhiên liệu, chí gây nổ - Các ống dẫn nước cứng lâu ngày bị đóng cặn, làm giảm lưu lượng nước - Quần áo giặ nước cứng xà phòng khơng bọt, tốn xà phòng làm áo quần mau chóng hư hỏng kết tủa khó tan bám vào quần áo - Pha trà nước cứng làm giảm hương vị trà Nấu ăn nước cứng làm thực phẩm lâu chín giảm mùi vị Hoạt động 3 Cách làm mềm nước cứng  GVđặt vấn đề: Như biết nước  Nguyên tắc: Làm giảm nồng độ ion Ca2+, cứng có chứa ion Ca2+, Mg2+, theo Mg2+ nước cứng em nguyên tắc để làm mềm nước cứng gì? a) Phương pháp kết tủa  GV ?: Nước cứng tạm thời có chứa muối ? đung nóng có phản ứng hố học xảy ? - Có thể dùng nước vơi vừa đủ để trung hồ muối axit tành muối trung hồ khơng tan , lọc bỏ chất không tan nứơc mềm  GV ?: Khi cho dung dịch Na2CO3, Na3PO4 vào nước cứng tạm thời vĩnh cửu có tượng xảy ? Viết pư dạng ion  GV đặt vấn đề: Dựa khả trao đổi ion số chất cao phân tử tự nhiên nhân tạo người ta có phương pháp trao đổi ion  GV ?: Phương pháp trao đổi ion làm loại tính cứng ? Hoạt động  Tính cứng tạm thời: - Đun sơi nước, muối Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 bị phân huỷ tạo muối cacbonat không tan Lọc bỏ kết tủa → nước mềm - Dùng Ca(OH)2, Na2CO3 (hoặc Na3PO4) Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O Ca(HCO3)2 + Na2CO3→ CaCO3↓ + 2NaHCO3  Tính cứng vĩnh cữu: Dùng Na2CO3 (hoặc Na3PO4) CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4 b) Phương pháp trao đổi ion - Dùng vật liệu polime có khả trao đổi ion, gọi chung nhựa cationit Khi qua cột có chứa chất trao đổi ion, ion Ca2+ Mg2+ có nước cứng vào lỗ trống cấu trúc polime, chỗ cho ion Na+ H+ cationit vào dung dịch - Các zeolit vật liệu trao đổi ion vô dùng để làm mềm nước Nhận biết ion Ca2+, Mg2+ dung dịch  Thuốc thử: dung dịch muối CO32 khí CO2 - HS nghiên cứu SGK để biết cách nhận  Hiện tượng: Có kết tủa, sau kết tủa bị hoà biết ion Ca2+ Mg2+ tan trở lại  Phương trình phản ứng: Ca2+ + CO32 → CaCO3↓ CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (tan) Ca2+ + 2HCO3- Mg2+ + CO32 → MgCO3↓ MgCO3 + CO2 + H2O Mg(HCO3)2 (tan) Mg2+ + 2HCO3- V CỦNG CỐ: Trong cốc nước có chứa 0,01 mol Na+, 0,02 mol Ca2+, 0,01 mol Mg2+, 0,05 mol HCO3−, 0,02 mol Cl− Nước cốc thuộc loại ? A Nước cứng có tính cứng tạm thời vĩnh cữu C Nước cứng có tính cứng tồn phần  B Nước cứng có tính cứng D Nước mềm Có thể dùng chất sau để làm mềm nước có tính cứng tạm thời ? A NaCl B H2SO4 C Na2CO3  D KNO3 Anion gốc axit sau làm mềm nước cứng ?  A NO3 B SO24  C ClO4 D PO34  Có thể loại bỏ tính cứng tạm thời nước cách đun sơi lí sau ? A Nước sơi nhiệt độ cao (ở 1000C, áp suất khí quyển) B Khi đun sôi làm tăng độ tan chất kết tủa C Khi đun sôi chất khí hồ tan nước D Các muối hiđrocacbonat magie canxi bị phân huỷ nhiệt để tạo kết tủa  VI DẶN DÒ: BTVN: → trang 119 (SGK) Xem trước LUYỆN TẬP: TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM, KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT CỦA CHÚNG  ... muối clorua Kim loại kim loại sau ? A Be B Mg C Ca D Ba VI DẶN DÒ: BTVN: → trang 119 (SGK) Xem trước phần NƯỚC CỨNG Tiết KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT 44 QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ(Tiết... luận tính loại kiềm thổ có cao kim loại kiềm tương đối thấp chất vật lí kim loại kiềm thổ bên - Khối lượng riêng nhỏ, nhẹ nhôm (trừ Ba)  GV ?: Theo em, tính chất vật lí kim loại kiềm thổ lại biến... lượng ion hố tương đối nhỏ, kim loại kiềm thổ kim loại kiềm thổ, em có dự đốn tính chất hố học kim loại kiềm thổ ? có tính khử mạnh Tính khử tăng dần từ Be đến  HS viết bán phản ứng dạng tổng quát