Giáo án Hóa học 12 bài 30: Thực hành tính chất của Natri, Magie, Nhôm và hợp chất của chúng

_Tính thành phần phần trăm muối kim loại kiềm trong hỗn hợp phản ứng.. _Yêu cầu học sinh nêu ứng dụng và trạng thái tự nhiên của kim loại kiềm.. _Vị trí cấu hình e lớp ngoài cùng, t/c vậ

Chương 6: KIM LOẠI KIỀM, KIM LOẠI KIỀM THỔ, NHÔM

_Viết ptpư minh họa, viết sơ đồ điện phân điều chế kim loại kiềm

_Tính thành phần phần trăm muối kim loại kiềm trong hỗn hợp phản ứng

3 Thái độ:

_Biết cách sử dụng và quí trọng nguồn tài nguyên thiên nhiên

_Thái độ học tập tích cực

II./ Chuẩn bị:

1 Giáo viên: Giáo án, phiếu học tập.

2 Học sinh: Xem trước bài học.

3 Phương pháp: - PP đàm thoại gợi mở, đddh trực quan

III./ Tiến trình dạy học:

Hoạt động 1: Ổn định lớp, vào bài (1’)

* Hoạt động 2:

_Trình bày vị trí của kim loại

kiềm trong bảng tuần hoàn,

cấu hình electron nguyên tử

* Hoạt động 3:

_Trình bày tính chất vật lí của

kim loại kiềm

* Nguyên nhân: Do kim loại

kiềm có mạng tinh thể lập

phương tâm khối, liên kết với

nhau bằng liên kết kim loại

yếu

_Kim loại kiềm thuộc nhóm

IA của BTH, gồm cácnguyên tố Li, Na, K, Rb, Fr_Cấu hình e lớp ngoài cùng

có dạng ns1

_Nghiên cứu SGK: Các klkiềm màu trắng bạc, có ánhkim, dẫn nhiệt tốt, nhiệt độnóng chảy và nhiệt độ sôithấp, khối lượng riêng nhỏ,

độ cứng thấp

A Kiêm loại kiềm:

I Vị trí trong BTH, cấu hình e nguyên tử:

_Kim loại kiềm thuộc nhóm IAcủa BTH, gồm các nguyên tố

Li, Na, K, Rb, Fr_Cấu hình e lớp ngoài cùng códạng ns1

II./ Tính chất vật lí:

_Các kl kiềm màu trắng bạc, cóánh kim, dẫn nhiệt tốt, nhiệt độnóng chảy và nhiệt độ sôi thấp,khối lượng riêng nhỏ, độ cứngthấp Nguyên nhân là do kl kiềm

có mạng tinh thể lập phương tâpkhối và cấu trúc rỗng, các

_Kim loại kiềm khử mạnh H+

trong dung dịch axit HCl,

H2SO4 loãng thành khí hidro

2M + 2HCl  2MCl + H2

_Viết ptpứ Na với H2SO4

_Tất cả các kim loại kiềm đều

nổ khi tiếp xúc với axit

_Viết ptpứ Na với H2O

_ Kl kiềm dễ dàng tác dụng

với H2O ở nhiệt độ thường Để

bảo quản kim loại kiềm ta

thường ngâm chúng trong dầu

hỏa

_Yêu cầu học sinh nêu ứng

dụng và trạng thái tự nhiên của

kim loại kiềm

* Nguyên tắc : Khử ion của

kim loại kiềm

quan trọng của kim loại kiềm

như NaOH, NaHCO3, Na2CO3,

KNO3

_Nghe giảng và ghi chép

4Na + O2 → 2Na2O2Na + O2 → Na2O2

_Nghe giảng, viết ptpư

_Có nhiều ứng dung quantrọng: Đ/c hợp kim có nhiệt

độ nóng chảy thấp, hợp kimsiêu nhẹ,

_Trong tự nhiên không tồntại dưới dang đơn chất màtồn tại ở dạng hợp chất

Trong nước biển có chứahàm lượng lớn NaCl

_Học sinh nghe giảng

_Học sinh nghe giảng

nguyên tử kl liên kết với nhaubằng lk yếu

III Tính chất hóa học:

_Các nguyên tử kl kiềm có nănglượng ion hóa nhỏ nên có tínhkhử rất mạnh, tính khử tăng dần

từ Li→Fr

1/ T/d với phi kim:

a/ T/d với oxi: tạo nên oxit và peoxit:

4Na + O2 → 2Na2O2Na + O2 → Na2O2

IV Ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế:

1 Ứng dụng:

_Có nhiều ứng dung quan trọng:Đ/c hợp kim có nhiệt độ nóngchảy thấp, hợp kim siêu nhẹ,

2 Trạng thái tự nhiên:

_Trong tự nhiên không tồn tạidưới dang đơn chất mà tồn tại ởdạng hợp chất Trong nước biển

có chứa hàm lượng lớn NaCl

3 Điều chế:

_Nguyên tắc: khử ion kim loạikiềm trong hợp chất:

Mn+ + ne → M_Phương pháp: đpnc2NaCl dpnc

  2Na + Cl2

B Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm:

I Natri hidroxit:

1 Tính chất:

_Natri hirdroxit hay xút ăn da là

_Quan sát lọ NaOH khan, cho

biết tính chất của NaOH?

_Khi tan trong nước NaOH

phân li hoàn toàn, hãy viết

phương trình phân li?

_NaOH có tính bazơ, hãy viết

ptpư chứng minh tính chất hóa

trên của muối NaHCO3?

_Nêu ứng dụng của muối

NaHCO3 ?

* Hoạt động 6 :

_Nêu tính chất của muối

Na2CO3

_Na2CO3 là hoá chất quan

trọng trong công nghiệp thuỷ

tinh, bột giặt, phẩm nhuộm,

giấy, sợi

_Quan sát lọ đựng KNO3, cho

biết tính chất của KNO3 ? là

_NaOH ( xút ăn da) là chấtrắn, không màu, dễ nóngchảy, dễ chảy rửa, tan nhiềutrong nước và toả nhiệt lớnnên cẩn thận khi hoà tanNaOH

NaOH → Na+ + OH–

CO 2 + NaOH → NaHCO 3

CO 2 + 2NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O

NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2

_NaOH là hoá chất quantrọng Đứng thứ hai sau axitsunfuric NaOH là hoá chấtquan trọng

_NaHCO3 là chát rắn màutrắng, ít tan trong nước, dễ bịnhiệt phân và có tính lưỡngtính

NaHCO3 + NaOH →Na2CO3

+ H2O

_ NaHCO3 được dùng trongcông nghiệp dược phẩm(thuốc đau dạ dày) và côngnghiệp thực phẩm (bột nở )

_Na2CO3 là chất rắn màutrắng, tan nhiều trong nước

Na2CO3 là muối của axit yếunên tan trong nước cho môitrường kiềm

_Hs nghe giảng

_KNO3 là tinh thể không

chất rắn không màu, dễ nóngchảy, hút ẩm mạnh, tan nhiềutrong nước và tỏa nhiều nhiệt._Khi tan trong nước phân lihoàn toàn:

II Natri hidrocacbonat:

+ H2ONaHCO3 + NaOH →Na2CO3

+ H2O

2 Ứng dụng:

_NaHCO3 dùng trong côngnghiệp dược phẩm và thựcphẩm

III Natri cacbonat

1 Tính chất:

_Na2CO3 là chất bột màu trắng,tan nhiều trong nước, ở điềukiện thường tồn tại dưới dạng

Na2CO3.10H2O

_Na2CO3 là muối axit yếu, trongnước tạo thành dd môi trườngkiềm

2 Ứng dụng:

Na2CO3 là hoá chất quan trọngtrong công nghiệp thuỷ tinh, bộtgiặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi

IV Kali nitrat

1 Tính chất:

_KNO3 là tinh thể không màu,

tinh thể không màu, bền trong

không khí, tan nhiều trong

nước

_KNO3 bị phân hủy ở nhiệt độ

cao:

2KNO3 t0 2KNO2 + O2 

_Hãy nghiên cứu SGK cho biết

ứng dụng của KNO3?

_Phương trình xảy ra của chất

nổ:

KNO3 + 3C + S t0 N2 +

3CO2+K2S

Hoạt động 7: Cũng cố.

_Hoàn thành phiếu học tập

màu, bền trong không khí, tan nhiều trong nước

_HS nghe giảng và ghi chép

_Ứng trọng trong phân bón

_Chế tạo thuốc nổ

_Học sinh thảo luận nhóm

bền trong không khí, tan nhiều trong nước, bị phân hủy ở nhiệt

độ cao:

2KNO3

0

t

  2KNO2 + O2

2 Ứng dụng:

_Dùng trong phân bón

_Chế tạo thuốc nổ:

2KNO3 + 3C + S t0

  N2

+ 3CO2 + K2S

Phiếu học tập:

Câu 2: Cách nào sau đây điều chế được Na kim loại?

Câu 3: M là kim loại phân nhóm chính nhóm I; X là clo hoặc brom Nguyên liệu để điều chế kim loại nhóm I là:

Câu 5: Điện phân dung dịch muối nào thì điều chế được kim loại tương ứng?

như thế nào?

A) NaHCO 3 tạo ra trước, Na 2 CO 3 tạo ra sau B) Na 2 CO 3 tạo ra trước, NaHCO 3 tạo ra sau.

C) Cả hai muối tạo ra cùng lúc D) Không thể biết muối nào tạo ra trước, muối nào tạo ra sau.

IV DẶN DÒ:

- Xem trước bài mới, làm các bài tập trong SGK.

V RÚT KINH NGHIỆM

_Vị trí cấu hình e lớp ngoài cùng, t/c vật lí của kim loại kiềm thổ.

_T/c hh và ứng dụng của Ca(OH)2, CaCO3, CaSO4.2H2O_Khái niệm về nước cứng, nước cứng tạm thời, nước cứng vĩnh cữu, toàn phần, táchại của nước cứng, cách làm mềm nước cứng

_Cách nhận biết ion Ca2+, Mg2+ trong dung dịch_Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh

2 Kỹ năng:

_Dự đoán, kiểm tra dự đoán bằng thí nghiệm và kết luận t/c hh của kim loại kiềmthổ, t/c của Ca(OH)2

_Viết được các pt hóa học dạng phân tử ion rút gọn minh họa t/c hh

_Tính thành phần % về khối lượng hỗn hợp muối trong hỗn hợp pư

3 Về thái độ:

_Thái độ tích cực trong học tập, làm việc theo nhóm, giúp nhau cùng tiến bộ

II./ Chuẩn bị:

1 Giáo viên: - Giáo án, hệ thống câu hỏi

2 Học sinh: - Xem trước bài học, học thuộc bài cũ.

3 Phương pháp: - Dạy học nêu vấn đề

III./ Tiến trình dạy học:

Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài củ (10’)

_Vị trí của kim loại kiềm trong BTH, cấu hình e lớp ngoài cùng có dạng ntn? 2đ_Nêu tính chất vật lí của kl kiềm, nguyên nhân gây nên những t/c trên? 2đ_Tính chất hóa học cơ bản của kl kiềm là gì? Viết phương trình minh họa? 2đ_Phương pháp điều chế kl kiềm? Vì sao phải sử dụng pp này? 2đ

_Nêu một số hợp chất quan trong của kim loại kiềm? Nêu tính chất từng chất? 2đ

A KIM LOẠI KIỀM THỔ

I Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử:

_Kim loại kiềm thổ thuộc nhómIIA trong BTH Gồm cácnguyên tố: Be, Mg, Ca, Sr, Be,Ra

_Cấu hình electron lớp ngoàicùng có dạng ns2

II Tính chất vật lí:

_KLKT có màu trắng bạc, dễdát mỏng, nhiệt độ nóng chảy,nhiệt độ sôi thấp nhưng cao hơn

_Tính chất này không biến đổi

theo qui luật vì KLKT có kiểu

mạng tinh thể không giống

nhau

Hoạt động 3:

_Dựa vào đặc điểm cấu tạo hãy

dự đoán t/c hh chung của

KLKT?

_Kl kiềm thổ có 2e hóa trị nên

trong hợp chất chúng có số oxi

hóa +2

_Quan sát thí nghiệm Mg cháy

trong kk? Hãy viết ptpư?

_Dựa vào kiến thức đã học hãy

dự đoán tính chất hóa học của

Ca(OH)2?

_Quan sát thí nghiệm CO2 t/d

với nước vôi trong Viết

phương trình minh họa

cao hơn KLK

_Hs nghe giảng và ghi chép

KLKT có năng lượng ionhóa nhỏ nên có tính khửmạnh (yếu hơn KLK), tínhkhử tăng dần từ Be đến Ba

III Tính chất hóa học:

_KLKT có năng lượng ion hóanhỏ nên có tính khử mạnh (yếuhơn KLK), tính khử tăng dần từ

Be đến Ba

M → Mn+ + ne_Trong hợp chất KLKT có sốOXH là +2

1 Tác dụng với phi kim:

1 Canxi hidroxit (Ca(OH) 2 )

_Ca(OH)2 còn gọi là vôi tôi, làchất rắn màu trắng, khó tantrong nước Nước vôi trong làdung dịch Ca(OH)2

_Ca(OH)2 dễ dàng hấp thụ khí

CO2 nên được dùng nhận biếtkhí CO2

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3

_Nghiên cứu SGK nêu ứng

dụng của Ca(OH)2

_Dự đoán t/c của CaCO3

_Làm tiếp TN trên cho CO2

qua dd Ca(OH)2 đã có kết tủa

_Nghiên cứu SGK cho biết

ứng dụng của canxi sunfat ?

Hoạt động 5 :

_Thế nào là nước cứng ? Có

mấy loại nước cứng ? thành

phần hóa học của chúng như

thế nào ?

_HS Nghiên cứu SGK nên ứng dụng

_CaCO3 là chất rắn màutrắng, không tan trong nước

bị nhiệt phân hủy ở 1000oC:

_Ứng dụng: làm vật liệu xâydựng, sx vôi, xi măng,

_Thạch cao

_Trong tự nhiên tồn tại dướidạng CaSO4.2H2O gọi làthạch cao sống

CaSO4.2H2O 160o

  Thạch cao sống

CaSO4.H2O + H2O Thạch cao nungCaSO4.2H2O 350o

   Thạch cao sống

CaSO4 + H2O Thạch cao khan_Ứng dụng: sản xuất ximăng, nặn tượng,

_Nước chứa nhiều ion Ca2+

và Mg2+ gọi là nước cứng_Người ta chia nước cứngthành các loại sau:

+Nước cứng tạm thời: gâynên bởi các muối Ca(HCO3)2

o

t

  MgCO3

+ CO2 + H2O+Nước cứng vĩnh cữu: gâynên bởi các muối sunfat,clorua của canxi và magie

+ H2O_Ứng dụng: là 1 bazơ mạnh, giáthành rẻ nên được sử dụng trongnhiều ngành công nghiệp

2 Canxi cacbonat: (CaCO 3 )

_CaCO3 là chất rắn màu trắng,không tan trong nước bị nhiệtphân hủy ở 1000oC:

=> phản ứng này giải thích hiệntượng thạch nhủ ở hang động._Ứng dụng: làm vật liệu xâydựng, sx vôi, xi măng,

3 Canxi sunfat: (CaSO 4 )

_Trong tự nhiên tồn tại dướidạng CaSO4.2H2O gọi là thạchcao sống

CaSO4.2H2O 160o

  Thạch cao sống CaSO4.H2O + H2O Thạch cao nungCaSO4.2H2O 350o

   Thạch cao sống

CaSO4 + H2O Thạch cao khan_Ứng dụng: sản xuất xi măng,nặn tượng,

C NƯỚC CỨNG:

1 Khái niệm:

_Nước chứa nhiều ion Ca2+ và

Mg2+ gọi là nước cứng_Người ta chia nước cứng thànhcác loại sau:

+Nước cứng tạm thời: gây nênbởi các muối Ca(HCO3)2 vàMg(HCO3)2

o

t

  MgCO3

+ CO2 + H2O+Nước cứng vĩnh cữu: gây nênbởi các muối sunfat, clorua của

_Cho học sinh tiến hành TN : 2

_Nghiên cứu SGK cho biết tác

hại của nước cứng

_Nguyên tắc làm mềm nước

cứng là gì ?

_Nêu phương pháp hóa học

làm mềm nước cứng ?

_Nghiên cứu SGK cho biết

phương pháp trao đổi ion làm

+Nước cứng toàn phần: gồm

cả tính vĩnh cửu và tính tạmthời

_Ống 1: ít tạo bọt_Ống 2: nhiều bọt hơn

_Nêu tác hại theo SGK

_Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm giảm nồng độ ion Ca2+ và Mg2+ trong nước cứng

_Dùng phương pháp kết tủa+Đun nóng:

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O+ Dùng Na2CO3 (Na3PO4) cho nước cứng vĩnh cũu hay toàn phần

Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaHCO3

CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3

+ Na2SO4

_Dùng những vật liệu vô cơhay hữu cơ có khả năng traođổi một số ion trong thànhphần cấu tạo để giữ lạinhững ion Ca2+ và Mg2+

trong nước làm giảm tínhcứng của nước

_Dùng ion CO32– để nhậnbiết ion Ca2+ và Mg2+, hiệntượng tạo kết tủa trắng và tantrong dd CO2

Ca2+ + CO32– → CaCO3↓CaCO3 + CO2 + H2O →

canxi và magie Các muối nàykhó tan, khó phân hủy nên đượcgọi là nước cứng vĩnh cữu+Nước cứng toàn phần: gồm cảtính vĩnh cửu và tính tạm thời

2 Tác hại: gây nhiều tác hại

trong đời sống và sản xuất

3 Cách làm mềm nước cứng:

_Nguyên tắc làm mềm nướccứng là làm giảm nồng độ ion

_Dùng Ca(OH)2 lượng vừa đủ

để trung hòa các muối axit:

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O_Dùng Na2CO3 hoặc Na3PO4 đểlàm mất tính cứng tạm thời vàtính cứng vĩnh cửu

Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaHCO3

CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3

+ Na2SO4

b Phương pháp trao đổi ion:

_Dùng những vật liệu vô cơ hayhữu cơ có khả năng trao đổi một

số ion trong thành phần cấu tạo

để giữ lại những ion Ca2+ và

Mg2+ trong nước làm giảm tínhcứng của nước

4 Nhận biết ion Ca 2+ , Mg 2+

trong dung dịch:

_Dùng ion CO32– để nhận biếtion Ca2+ và Mg2+, hiện tượng tạokết tủa trắng và tan trong dd

CO2

Ca2+ + CO32– → CaCO3↓CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2

Hoạt động 6 : Cũng cố (5’)

Hoàn thành phiếu học tập sau:

Câu 1: Phương pháp điều chế kim loại nhóm IIA là:

a Phương pháp thủy luyện b Phương pháp nhiệt luyện

c Phương pháp điện phân nóng chảy d Phương pháp điện phân dung dịch

Câu 2: Kim loại kiềm thổ phản ứng mạnh với: 1 H2O; 2 Halogen; 3 Silic oxit; 4 Axit; 5 Rượu;

6 Dung dịch muối; 7 Dễ dàng cắt gọt bằng dao; 8 Ở dạng tinh khiết có màu xanh lam

a 2, 4, 6, 7 b 3, 6, 7, 8 c 1, 2, 4, 8 d 2, 5, 6 Câu 3: Nước cứng là gì? Có mấy loại nước cứng ? Phương pháp làm mềm nước cứng ?

Câu 4: Thực hiện sơ đồ biến hóa sau với M là Ca và Ba:

M → MO → M(OH)2 → MCO3 → M(HCO3)2 → MCO3 → MCl2 → MSO4

IV DẶN DÒ:

- Xem trước bài mới.

V RÚT KINH NGHIỆM:

_Vị trí, cấu hình e lớp ngoài cùng, t/c vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng của nhôm.

_Nhôm là kim loại có tính khử mạnh (pứ với pk, dd axit, nước, dd kiềm, oxit kl)_Nguyên tắc và sx nhôm bằng pp điện phân nhôm oxit nóng chảy

_T/c vật lí và ứng dụng của một số chất: Al2O3; Al(OH)3; muối nhôm

_T/c lưỡng tính của Al2O3; Al(OH)3: vừa t/d với axit, vừa t/d với bazơ mạnh

_Cách nhận biết ion nhôm trong dd

2 Về kỹ năng:

_Quan sát mẫu vật thí nghiệm, rút ra kết luận về tính chất hóa học và nhận biết ionnhôm, viết các pt hh minh họa t/c hh của nhôm, hợp chất của nhôm

_Sử dụng và bảo quản hợp lí đồ dùng bằng nhôm

_Tính thành phần % về khối lượng của nhôm trong hh kim loại đem phản ứng._Tính khối lượng boxit để sản xuất lượng nhôm, xác định hiệu suất phản ứng

3 Về thái độ:

- Biết cách sử dụng có hiệu quả những vật dụng trong gia đình

- Tính tiết kiệm trong việc sử dụng dụng cụ

1 Giáo viên: - Giáo án, hệ thống câu hỏi giúp HS học bài

2 Học sinh: - Xem trước bài học, học thuộc bài cũ.

3 Phương pháp: - Dạy học nêu vấn đề

III./ Tiến trình dạy học:

Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài củ (5’)

_Hãy nêu tính chất hóa học của kim loại kiềm thổ? Viết phương trình minh họa?

_Hãy nêu biện pháp làm mềm nước cứng? Viết phương trình nếu có?

_Al dễ nhận hay nhường e ?

_Số oxi hóa của Al trong hợp

chất ?

_Al có tính khử hay oxi hóa?

_Sử dụng mẫu vật Al kim loại

_Al dễ nhường 3e hóa trị, có

số oxi hóa +3 trong hợp chất _Al có tính khử

Al dễ nhường 3e hóa trị, có sốoxi hóa +3 trong hợp chất

II Tính chất vật lý:

_Al có màu trắng bạc, nóngchảy ở 660oC, dễ kéo sợi, dễ dátmỏng, nhẹ, dẫn điện tốt, dẫnnhiệt tốt