- Tính chất và ứng dụng một số hợp chất quan trọng của KL kiềm thổ - Nguyên tắc và phương pháp điều chế KL kiềm thổ.. - Nước cứng là gì.[r]
(1)Bài 25
KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KM LOẠI KIỀM A- MỤC TIÊU BÀI HỌC
1- Kiến thức
HS biết
- Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất KL kiềm
- Tính chất ứng dụng số hợp chất quan trọng KL kiềm - Nguyên tắc phương pháp điều chế KL kiềm
HS hiểu: Nguyên nhân tính khử mạnh KL kiềm
2- Kĩ năng
- Làm số thí nghiệm đơn giản KL kiềm - Giải tập KL kiềm
B- CHUẨN BỊ
- Bảng tuần hồn ngun tố hóa học, bảng phụ ghi mộtsố tính chất vật lí KL kiềm
- Dụng cụ, hóa chất: Na kim loại, bình O2, Cl2, lọ đựng NaOH rắn, cốt thủy tinh, nước, dao, muối
sắt C- LÊN LỚP.
1- Ổn định lớp 2- Kiểm tra 3- Giảng mới
Hoạt động GV – HS Nội dung
Hoạt động 1: Vị trí BTH, cấu hình electron ngtử - Giáo viên: Yêu cầu HS dựa vào BTH hãy
+ Cho biết vị trí KL
+ Kiềm BTH, KL kiềm gồm KL gì? + Cấu hình electron ntn?
- Học sinh: Dựa vào BTH để trả lời câu hỏi GV
A- KIM LOẠI KIỀM
I- VỊ TRÍ TRONG BTH, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
- Kim loại kiềm nằn nhóm IA gồm Li, Na, K, Rb, Cs Fr (Fr nguyên tố phóng xạ, khơng có đồng vị bền)
- Cấu hình e lớp ngồi ns1
Hoạt động 2: Tính chất vật lí - Giáo viên: Treo bảng phụ ghi thơng tin về
tính chất vật lí KL kiềm yêu cầu + Cho biết KL kiềm có nhiệt độ nóng chảy cao hay thấp, biến đổi ntn?
+ Nguyên nhân gây nên biến đổi - Học sinh: Thảo, luận nhóm để trả lời câu hỏi GV
II- TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Các KL kiềm có màu trắng bạc anh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp
Họat động 3: Tính chất hóa học - Giáo viên: Dựa vào cấu hình e KL
kiềm cho biết tính chất hóa học KL kiềm gì? Tại sao? Tính chất biến đổi ntn từ Li đến Cs?
III- TÍNH CHẤT HĨA HỌC
Các nguyên tử KL kiềm có lượng ion hóa nhỏ, KL kiềm có tính khử mạnh, tính khử tăng dần từ Li đến Cs
M → Mn+ + 1e
(2)- Giáo viên: Yêu cầu HS viết pt chứng minh cho tính chất hóa học KL kiềm
- Học sinh: Viết pt chứng minh
- Giáo viên: Khi tác dụng với oxi tạo Na2Ovà Na2O2
- Học sinh: Na cháy oxi khô → natri peoxit (Na2O2)
2Na + O2 → Na2O2
Na cháy khơng khí khơ → Na2O
4Na + O2 → 2Na2O
- Giáo viên: Làm Thí nghiệm phản ứng Na với H2O Và lưu ý với HS phản ứng
KL với axit gay nổ mạnh
- Giáo viên: Muốn bảo quản KL ta phải làm ntn?
- Học sinh: Để bảo KL kiềm, người ta ngâm KL kiềm dầu hỏa
Trong hợp chất KL kiềm có số oxi hóa +1
1- tác dụng với phi kim
a- tác dụng với oxi.
Na cháy oxi khô → natri peoxit (Na2O2)
2Na + O2 → Na2O2
Na cháy khơng khí khơ → Na2O
4Na + O2 → 2Na2O
b- Tác dụng với Cl2
ví dụ: 2K + Cl2 → 2KCl
Tác dụng với axit.
KL kiềm khử H+ HCl H
2SO4 lỗng → H2
Ví dụ:
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
Chú ý: Phản ứng xảy mãnh liệt gây nổ mạnh
3- Tác dụng với nước:
Ở nhiệt độ thường KL loại khử nước dễ dàng tạo bazơ tan giải phóng H2 khả khử nước tăng
dần từ Li → Cs Ví dụ:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
Chú ý: Để bảo KL kiềm, người ta ngâm KL kiềm dầu hỏa
Hoạt động 4: Ứng dụng, trạng thái tự nhiên điều chế. - Học sinh: Tự nghiên cứu ứng dụng và
trạng thái tự nhiên KL kiềm - Giáo viên: Yêu cầu HS cho biết + Nguyên tắc chung để điều chế KL + Phương pháp điều chế KL kiềm Tại sao? - Học sinh: Thảo luận để trả lời câu hỏi GV - Giáo viên: Dùng tranh vẽ để hướng dẫn HS nghiên cứu sơ đồ thiết bị điện phân NaCl nóng chảy
IV- ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ
1- Ứng dụng (SGK)
2- Trạng thái tự nhiên (SGK)
3- Điều chế:
* Nguyên tắc: Muốn điều chế KL kiềm từ hợp chất, cần phải khử ion chúng
* Phương pháp: Điện phân nóng chảy muối halogenua chúng
Ví dụ: Điều chế Na từ NaCl
K NaCl A Na+ + 1e → Na 2Cl- → Cl
2 + 2e
(3)Hoạt động GV – HS Nội dung Hoạt động 5: Natri hidroxit
- Giáo viên: Cho HS quan sát mẫu chất (xut viên) yêu cầu HS nhận xét
- Học sinh: NaOH chất rắn, không màu, dễ hút ẩm
- Giáo viên: Dựa vào tính chất hóa học bazơ cho biết NaOH có tính chất hóa học gì? Viết pt chứng minh
- Học sinh: Nêu tính chất hóa học viết pt chứng minh
- Giáo viên: Có nhận xét phản ứng giữa CO2 với NaOH?
- Học sinh: Phản tạo muối.
- Giáo viên: Chú ý cho HS phản ứng giữa CO2, SO2 với dd NaOH tạo muối tùy theo
tỉ lệ số mol
- Học sinh: tự nghiên cứu ứng dụng của NaOH
B- MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KL KIỀM
I- NATRI HIDROXIT (NaOH)
1- Tính chất
- Natri hidroxit (hay xút ăn da) chất rắn, khơng màu, dễ nóng chảy (to
nc= 322oC), dễ hút ẩm, tan nhiều
trong nước tỏa nhiều nhiệt
- Khi tan nước NaOH phân li hoàn toàn NaOH → Na+ + OH
- NaOH tác dụng với axit, oxit axit, muối + Tác dụng với axit
NaOH + HCl → NaCl + H2O
OH- + H+ → H 2O
+ Tác dụng với muối
2NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2↓
OH- + Cu2+ → Cu(OH) 2↓
+ Tác dụng với oxit axit
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
CO2 + NaOH → NaHCO3
Chú ý:
- Nếu
NaOH CO
n
n
sp thu NaHCO3
- Nếu
NaOH CO
n
n
sp thu Na2CO3
- Nếu
NaOH CO
n
1 < < n
sản phẩm thu Na2CO3
và NaHCO3
2- Ứng dụng: (SGK)
Hoạt động 6: Natri hidrocacbonat
- Giáo viên: Yêu cầu HS nêu tinh chất hóa học muối từ vận dụng để nêu tính chất hóa học muối caconat, viết pt chứng minh
- Học sinh: Nêu tính chất hóa học, viết ptcm.
- Giáo viên: Lưu ý cho HS muối NaHCO3 có
tính lưỡng tính
- Học sinh: Tự nghiên cứu ứng dụng của NaHCO3
II- NATRI HIDROCACBONAT 1- Tính chất.
Natri hidrocacbonat (NaHCO3) chất rắn màu
trắng, tan nước, dễ bị nhiệt phân tạo Na2CO3
và CO2
NaHCO3
o
t
Na2CO3 + CO2 + H2O - NaHCO3 có tính luỡng tính
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
(4)Hoạt động 7: Natri cacbonat
- Học sinh: Quan sát mẫu Na2CO3 nhận xét
- Giáo viên: Yêu cầu HS cho biết tính chất hóa học Na2CO3
- Học sinh: Nêu tính chất hóa học.
- Giáo viên: Giải tích muối cacbonat của KL kiềm tan nước có tính kiềm
III- NATRI MUỐI CABONAT 1- Tính chất
- Natri cacbonat (Na2CO3) chất rắn, màu
tắng, tan nhiều nước nhiệt độ thường tồ dạng muối nậgm nước (Na2CO3.10H2O) nhiệt độ
nóng chảy 8500C.
- Na2CO3 muối axit yếu (axit cacbonic)
và có tính chất muối
- Muối cacbonat KL kiềm tan nước cho mơi trường kiềm (là quỳ tím hóa xanh)
2- Ứng dụng: (SGK)
Hoạt động 8: Kali nitrat
- Học sinh: Tự nghiên cứu tính chất muối kali nitrat
- Giáo viên: Củng cố vấn đề cho HS
IV- KALI NITRAT
1- Tính chất
Kali nitrat (KNO3) tinh thể khơng màu, bề
trong khơng khí, tan nhiều nước đun nóng nhiệt độ cao nhiệt độ nóng chảy (333oC) bị phân
hủy thành KNO2 O2
2KNO3
o
t
2KNO2 + O2
2- Ứng dụng:
Dùng làm phân bón hóa học, chế tạo thuốc nổ thuốc nổ thường hỗn hợp 68% KNO3, 15% S,
17%C
Phản ứng cháy thuốc súng 2KNO3 + 3C + S
o
t
N2 + 3CO2 + K2S
4- Củng cố:
- GV sử dụng tập 1, 2, 3, trang 111 để củng cố lại cho HS
5- Dặn dò:
- Học bài, làm tập 5,6, 7, trang 111
(5)Bài 25
KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KM LOẠI KIỀM THỔ
A- MỤC TIÊU BÀI HỌC
1- Kiến thức
HS biết
- Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất KL kiềm thổ
- Tính chất ứng dụng số hợp chất quan trọng KL kiềm thổ - Nguyên tắc phương pháp điều chế KL kiềm thổ
- Nước cứng gì? Nguyên tắc pp làm mềm nước HS hiểu: Nguyên nhân tính khử mạnh KL kiềm
2- Kĩ năng
- Từ cấu tạo suy tính chất, từ tính chất suy ứng dụng điều chế - Giải tập kim loại kiềm thổ
B- CHUẨN BỊ
Bảng tuần hòan, bảng số số vật lí KL kiềm thổ C- GIẢNG BÀI MỚI
Hoạt động GV – HS Nội dung
Hoạt động 1: Vị trí KL kiềm thổ BTN cấu hình elctron - Giáo viên: Yêu cầu HS dựa vào BTH hãy
+ Cho biết vị trí KL
+ Kiềm BTH, KL kiềm gồm KL gì?
+ Cấu hình electron ntn?
- Học sinh: Dựa vào BTH để trả lời câu hỏi GV
I- VỊ TRÍ TRONG BTH , CẤU HÌNH E NGUN TỬ - Kim loại kiềm nằn nhóm IA gồm Li, Na, K, Rb, Cs Fr (Fr nguyên tố phóng xạ, khơng có đồng vị bền) - Các KL kiềm thổ có cấu hình e lớp ngồi ns2
Hoạt động 2: Tính chất vật lí
- Học sinh: Nghiên cứu SGK II- TÍNH CHẤT VẬT LÍ: (SGK) Hoạt động 3: Tính chất hóa học
- Giáo viên: Dựa vào cấu hình e các KL kiềm cho biết tính chất hóa học KL kiềm thổ gì? Tại sao? Tính chất biến đổi ntn từ Be đến Ba?
- Giáo viên: Yêu cầu HS viết pt chứng minh cho tính chất hóa học KL kiềm - Học sinh: Viết pt chứng minh
III- TÍNH CHẤT HĨA HỌC
Các nguyên tử KL kiềm thổ có lượng ion hóa nhỏ, KL kiềm có tính khử mạnh, tính khử tăng dần từ Be đến Ba
M → M2+ + 2e
Trong hợp chất KL kiềm thổ có số oxi hóa +2
1- Tác dụng với phi kim
KL kiềm thổ khử ngtử PK thành ion âm Ví dụ:
2Ca + O2 → 2CaO
2- Tác dụng với dung dịch axit
a- Tác dụng vớ HCl, H2SO4 loãng
(6)KL iềm khử ion H+ HCl, H
2SO4 lỗng thành H2
Ví dụ:
Mg + HCl → MgCl2 + H2
b- Tác dụng với HNO3 H2SO4 đđ KL kiềm khử
+5
N HNO3 loãng xuống N3
và
+6
S H2SO4 đặc xuống S-2
3- Tác dụng với nước
Ở nhiệt độ thường Be không khử nước, Mg khử chậm KL cịn lại khử mạnh nước giải phóng H2
Ca + H2O → Ca(OH)2 + H2
Hoạt động 4: Một số hợp chất quan trọng canxi - Học sinh: nghiên cứu SGK để nêu lên tín
chất vật lí caxi hidroxit
- Giáo viên: Ca(OH)2 có tính chất
hóa học nào?
- Học sinh: Ca(OH)2 tác dụng với
axit, oxit axit, muối làm q tím hóa xanh Viết pthh
- Giáo viên: Lưu ý cho HS biết trường hợp xảy Ca(OH)2 tác dụng với
CO2
- Học sinh: Đọc SGK để nêu lên ứng dụng Ca(OH)2
- Học sinh: Đọc SGK để nêu lên tính chất trạng thái tự nhiên CaCO3
- Giáo viên: CaCO3 có tính chất hóa
học gì? Viết pt chứng minh
- Học sinh: Nêu tính chất hóa học, viết pthh
- Giáo viên: Liên hệ thức tế trìn xâm thực hình thành thạch nhũ hang động
- Học sinh: Đọc SGK để nêu lên ứng dụng CaCO3
B MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TỌNG CỦA CAN XI I CANXI HIDROXIT
Canxi hidroxit (Ca(OH)2) cịn gọi vơi tơi, chất rắn
màu trắng, tan nước Nước vơi dung dịch Ca(OH)2
Ca(OH)2 hấp thụ dễ dàng khí CO2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Pư dùng để nhận biết CO2
Chú ý Ca(OH)2 tác dụng với CO2
+
2
CO Ca(OH)
n
n
sp phẩm thu CaCO3
+
2
CO Ca(OH)
n
n
sp phẩm thu Ca(HCO3)2
+
2
CO Ca(OH)
n
1 n
sản phẩm thu muối Ca(OH)2 bazơ mạnh lại rẽ tiền nên sử
dụng nhiều ngành sản xuất NH3, clorua vôi
(CaOCl2), vật liệu xây dựng
II- CANXI CACBONAT (CaCO3)
* CaCO3 chất rắn, màu trắng, không tan nước,
bị phân hủy 1000oC.
CaCO3
o
t
CO2 + CaO
- Trong tự nhiên CaCO3 tồn dạng đá vôi, đá hoa,
đá phấn thành phần vỏ sò, ốc,
- Ở nhiệt độ thường CaCO3 tan dần nước có chứa
khí CO2 tạo Ca(HCO3)2
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
Khi đun nóng Ca(HCO3)2 bị phân hủy tao thành
CaCO3 pư dùng để giải thích tượng hình thành
(7)Hoạt động GV – HS Nội dung
- Học sinh: Đọc SGK đểu nêu lên trạng thái tự nhiên CaSO4
- Giáo viên: Thế thạch cao nung, thạch cao khan? Ứng dụng loại thạch cao dùng để làm gì?
Ca(HCO3)2
o
t
CaCO3 + CO2 + H2O
* Đá vôi dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vơi, xi măng, đá hoa dùng làm cơng trình mĩ thuật, đá phấn dễ nghiền thành bột mịn làm phụ gia thuốc đ1nh
3 Canxi sunfat.
Trong tự nhiên CaSO4 tồn dạng CaSO4.2H2O
gọi thạch cao sống CaSO4.2H2O
o
160 C
CaSO4.H2O (thạch cao nung) Thạch cao nung chất rắn, màu trắng, dễ nghiền thành bột mịn Khi nhào với nước tạo thành bột nhão có khả đơng cứng nhanh Thạch cao nung dùng để nặn tượng, đúc khn bó bột gãy tay
CaSO4.2H2O
o
350 C
CaSO4.H2O (thậch cao khan) Khi nghiền clanhke với – 10% thạch cao khan để điều chỉnh tốc độ đông cứng xi măng
Hoạt động 5: Nước cứng
- Học sinh: Đọc SGK để nêu lên khái niệm nước cứng nước mềm
- Giáo viên: Nước cứng chia làm lọai?
- Học sinh: Nước cứng chia làm loại: Ýinh cứng tạm yhời, tính cứng vĩnh cữu tính cứng tồn phần
- Giáo viên: Bổ sung cho HS thêm các thông tin
đơn vị độ cứng = 20 mg/lít ca2+ hoặc
12 mg/lít Mg2+
Nước mềm có độ cứng toàn phần <1,5 đv
Nước mềm : 1,5 – < đv Nước cứng trung bình - <8 đv Nước cứng: - 12 đv
Nước cứng > 12 đv
- Học sinh: Đọc SGK để nêu lên tác hại nước cứng
- Giáo viên: Liên hệ thực tế.
- Giáo viên: Nước cứng có nhiều tác hại thế, dùng dất có nguồn nước chủ yếu nước cứng, để có nước mềm sinh hoạt ngày ta phải làm giãm hay làm tính cứng nguyên tắc làm giảm tính cứng ntn có phương pháp làm mềm nước gì?
C NƯỚC CỨNG I KHÁI NIỆM
Nước cứng là nước chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+.
Nước chứa ít ion Ca2+ và Mg2+ được gọi là nước mềm.
1 Tính cứng tạm thời
Tính cứng tạm thời gây nên muối Ca(HCO3)2
và Mg(HCO3)2 Khi đung nóng tính cứng bị
Ca(HCO3)2
o
t
CaCO3 + CO2 + H2O Mg(HCO3)2
o
t
MgCO3 + CO2 + H2O
2- Tính cứng vĩnh cữu
Tính cứng vĩnh cữu tính tính cứng gây nên muối sunfat, clorua caxi magiê Khi đun nóng muối khơng bị phân hủy nên tính cứng vĩnh cữau khơng bị
3- Tính cứng tịan phần
Tính cứng tịan phần gồm tính cứng tạm thời tính cứng vĩnh cữu
II- TÁC HẠI CỦA NƯỚC CỨNG (SGK)
III- CÁCH LÀM MỀM NƯỚC
1- Nguyên tắc:
(8)- Học sinh: Nguyên tắc làm giãm nồng độ Ca2+ Mg2+ Phương làm mềm nước là
phương pháp kết tủa phương pháp trao đổi ion
- Giáo viên: Có pp làm kết tủa? ứng với phương pháp áp dụng làm mềm nước nào?
- Học sinh: PP nhiệt dùng Ca(OH)2 hay
Na2CO3 dùng để loại mềm nước ứng
tạm thời cịn nước cứng vĩnh cữu dùng Na2CO3 hay Na3PO4
- Giáo viên: Tại dùng Ca(OH)2 để
làm mêm nước người ta dùng với lượng vừa đủ?
- Học sinh: Thảo luận nhóm để trả lời. - Giáo viên: Phương pháp trao đổi ion là gì?
- Học sinh: đọc SGK.
- Giáo viên: Liên hệ thực tế giải thich trình làm mềm nước phương pháp trao đổi ion
- Giáo viên: Làm thí nghiệm - Học sinh: Quan sát tượng
- Giáo viên: Để nhận biết có mặt của ion Ca2+ Mg2+ dung dịch ta
nhận biết nư nào?
2- Các phướng pháp làm mềm nước.
a Phương pháp kết tủa
- Khi đun sôi nước, muối muối Ca(HCO3)2
Mg(HCO3)2 bị phân hủy tạo thành muối cacbonat không
tan, lọc kết tủa thu nước mềm
- Dùng Ca(OH)2 vừa đủ để trung hòa muối Ca(HCO3)2
và Mg(HCO3)2
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 + 2H2O
Chú ý: Phương pháp đun sôi dùng Ca(OH)2
dùng để làm tinht cứng tạm thhời
- Dùng Na2CO3 (Na3PO4) để làm tính cứng tạm
thời tính cứng vĩnh cữu
Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → NaHCO3 + CaCO3
CaCl2 + Na2CO3 → NaCl + CaCO3
Trên thực tế người ta dùng đồng thời số hóa chất Ca(OH)2 Na2CO3
2- Phương pháp trao đổi ion (SGK)
IV- NHẬN BIẾT ION Ca2+ VÀ Mg2+
Để nhận biết có mặt ion Ca2+ Mg2+ (khơng kể
sự có mặt anion khác) dùng dung dịch có chứa CO32+ tạo kết tủa, sau sục khí CO2 dư vào dung dịch
nếu kết tủa tan chứng tỏ có mặt ion Ca2+ + CO
3 → CaCO3
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (tan)
Ca2+ + 2HCO
-4- Củng cố:
- GV sử dụng tập 1, 2, 3, 8, để củng cố cho HS 5- Dặn dò:
- Học Làm tập 4, 5, 6, trang 119
(9)Bài 27:
NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
A- MỤC TIÊU BÀI HỌC 1- Kiến thức:
HS biết
- Vị trí, cấu tạo ngtử, tính chất nhơm
- Tính chất ứng dụng số hợp chất nhôm - Phương pháp sản xuất nhôm
HS hiểu:
- ngun nhân tính khử mạnh nhơm nhơm có số oxi hóa +3 hợp chất 2- Kĩ năng
- Tiến hành làm số thí nghiệm - Giải tập nhôm
B- CHUẨN BỊ
- Bảng tuần hồn ngun tố hóa học
- Dụng cụ, hóa chất: hạt nhơm hay nhơm, dung dịch HCl, H2SO4 loãng, NaOH, amoiac,
HgCl2
C- LÊN LỚP 1- Ổn định 2- Kiểm tra bài
- Nước cứng gì? Thế tính cứng tạm thời, tính cứng vĩnh cữu tính cứng tồn phần? Tác hại nước cứng ntn?
- Nguyên tắc làm mềm nước gì? Có phương pháp làm mềm nước? Viết ptcm 3- Giảng mới
Hoạt động GV – HS Nội dung
Hoạt động 1: Vị trí nhơm - Học sinh: Nghiên cứu BTH cho biết
vị trí nhơm cấu tạo nguyên tử Al
- Giáo viên: Tại Al có số oxi +3 hợp chất?
A- NHƠM
I- VỊ TRÍ TRONG BTH VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ (SGK)
Hoạt động 2: tính chất vật lí - Học sinh: Tham khảo SGK để nêu lên
tính chất vật lí Al II- TÍNH CHẤT VẬT LÍ: (GGK) Hoạt động 3: tính chất hóa học
- Giáo viên: u cầu HS nghiên cứu SGK để nêu lên tính chất Al viết pt minh họa
- Học sinh: Nhiên cứu SGK cho biết tính chất Al, viết pt minh họa
III- TÍNH CHẤT HĨA HỌC.
Nhơm KL có tính khử mạnh, sau KL kiềm KL kiềm thổ, nên dễ bị oxi hóa thành ion dương
Al → Al3+ + 3e
1- Tác dụng với phi kim.
a- Tác dụng với halogen.
Bột nhơm tự bốc cháy tiếp xúc với khí Clo 2Al + 3Cl2 → 2AlCl2
b- Tác dụng với oxi
Bột nhốm chý KK cho lửa sáng chói, tỏa
(10)- Giáo viên: Lưu ý với HS phản ứng Al với dung dịch nồng độ khác
- Giáo viên: Al có phản ứng với H2SO4
và HNO3 đặc nguội không?
- Học sinh: Liên hệ với kiến thức học lớp 10, 11 để trả lời câu hỏi
- Giáo viên: Ngồi phản ứng trên Al pư với oxit KL, phản ứng gọi pư nhiệt nhôm dùng để điều chế KL khác từ oxit kim loại yêu cầu HS viết pt Al + CuO →
- Học sinh: Viết pt nhiệt nhôm
- Giáo viên: Liên hệ thực tế cho biết Al có pư với nước khơng? Tạo
- Học sinh: Thảo luận
- Giáo viên: Hãy giải thích khơng dùng vật liệu Al để chứa dung dịch kiềm?
- Học sinh: Thảo luận nhóm.
nhiều nhiệt
4Al + 3O2 → 2Al2O3
Al bền khơng khí nhiệt độ thường có màng Al2O3 mỏng bền bảo vệ
2- Tác dụng với axit
- Nhôm khử dễ dàng ion H+ HCl H
2SO4 loãng
thành H2
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
- Nhôm tác dụng mạnh với HNO3 lõang, HNO3 đặc nóng
và H2SO4 đặc nóng Trong pư Al khử
+5
N hay +6S
xuống số oxi hóa thấp
Al + 4HNO3 loãng → Al(NO3)3 + NO + 2H2O
2Al + 6H2SO4 đặc nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
* Chú ý
Al không phản ứng với H2SO4 HNO3 đặc nguội
3- Tác dụng với oxit kim loại
Al khử nhiều ion KL oxit thành KL Pư gọi pư nhiệt nhôm
Ví dụ:
2Al + Fe2O3
o
t
Al2O3 + 2Fe
4- Tác dụng với nước.
Nếu màng bảo vệ Al2O3 bị phá vỡ Al phư mạnh với
H2O giải phóng H2
Al + 3H2O → AL(OH)3 + 3H2 (1)
5- Nhôm tác dụng với dd kiềm
Nếu màng bảo vệ Al2O3 bị phá vỡ Al phư mạnh với
H2O tạo Al (OH)3 giải phóng H2 Al(OH)3 hidroxít
lưỡng tính nên tác dụng với dung dịch kiềm
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + H2O (2)
Cộng (2) ta có pt:
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + H2
Hoạt động 4: Ứng dụng trạng thái tự nhiên. - Học sinh: Liên hệ thực tế để nêu lên
ứng dụng Al tham khảo SGK để nêu trạng thái tự nhiên Al
IV- ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN. 1- Ứng dụng: (SGK)
2- Trạng thái tự nhiên
- Trong tự nhiên nhôm tồn dạng hợp chất
- Al nguyên tố đứng hàng thứ sau oxi silíc Hợp chất nhơm có mặt khắp nơi dất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O), mica (K2O.Al2O3.6H2O), boxit
(Al2O3.2H2O), criolit (3NaF.AlF3),
Hoạt động 5: Sản xuất nhôm - Giáo viên: Yêu cầu HS lựa chọn pp
điều chế Al cho thích hợp từ pp điều chế KL học
- Học sinh: PP sản xuất Al điện phân nóng chảy oxit nhơm Al KL có tính khử mạnh nên không dùng pp khác - Giáo viên: Nguyên liệu sđể sản xuất Al gì? Tại phải làm nguyên liệu trước đem sản xuất?
- Học sinh: Thảo luận
V- SẢN XUẤT NHÔM
Trong công nghiệp người ta sản xuất nhơm pp điện phân nhơm oxit nóng chảy
1- Nguyên liệu:
Nguyên liệu sản nhôm quặng boxit
Quặng boxi thường lẫn Fe2O3 SiO2 sau loại bỏ
(11)Hoạt động GV – HS Nội dung - Giáo viên: Giải thích.
- Giáo viên: Yêu cầu HS đọc thông tin về pp sản xuất nhơm nêu câu hỏi phải hịa tan Al2O3 crilit? Có ý nghĩa
hư nào?
- Học sinh: Thảo luận.
- Giáo viên: Quá trình điện phân cực cực dương xảy trình gì?
- Học sinh: Nghiên cứu trả lời
- Giáo viên:sử dụng sơ đồ điện phân để giải thích cho HS đặt câu hỏi trình điện phân cực dương tan chì phài hạ xuống?
2- Điện phân nóng chảy.
Nhiệt độ nóng chảy Al2O3 2050oC Để hạ nhiệt
độ nóng chảy xuống 900oC cách hòa tan Al
2O3
criolit Việc làm nhằm: + Tiết kiệm lượng
+ Tạo chất lỏng có tính dẫn điện tốt
+ Tạo hỗn hợp có khối lượng riêng nhỏ Al lên bảo vệ Al nóng chảy khơng bị oxi hóa oxi khơng khí
- Quá trình điện phân:
+ Cực âm (catot) thùng điện phân làm than chì nguyên chất đáy thùng xảy trình khử Al3+
thành Al
Al3+ + 3e → Al
+ Cực dương (anot) khối than chì lớn dây xảy q trình oxi hóa O2- thành oxi
O2- → O + 4e
Ở nhiệt độ cao, oxi sinh đốt cháy C thành CO, CO2
Pt điện phân: 2Al2O3
dpnc
4Al + 3O2
Hoạt động 6: Nhôm oxit - Học sinh: Tham khảo SGK biết
tính chất Al2O3
- Giáo viên: Tại Al2O3 có tính lưỡng
tính? Viết pt chưng minh
- Học sinh: Al2O3 có tính lưỡng tính
tác dụng với axit, tác dụng với dung dịch kiềm
- Học sinh: Nghiên cứu SGK nêu lên ứng dụng Al2O3
B- MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRONG CỦA NHƠM I- NHƠM OXIT
1- Tính chất
- Nhôm oxit (Al2O3) chất rắn màu trắng, không tan
trong nước không tác dụng với nước to
nc > 2050oC
- Nhôm oxit hợp chất lưỡng tính + Tác dụng với axit
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+ → 2Al3+ + 3H2O
+ Tác dụng với dung dịch kiềm
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
Al2O3 + 2OH- → 2AlO2- + H2O
2- Ứng dụng
- Quặng boxit (Al2O3.2H2O) dùng để sản xuất nhôm
- Oxit khan, có cấu tao tinh thể đá quý Dạng phổ biến thường gọi
+ Corindon: Tinh thể không màu, suất, rắn rắn, dùng để chế tạo bột mài, giấp nhám, …
(12)Cr3+ gọi hồng ngọc, dùng lảm đồ trang sức, chấn kính
đồng hồ,
+ Tinh thể Al2O3 lẫn Fe2+, Fe3+ va2 Ti4+ gọi saphia
dùng làm đồ trang sức
+ Bột nhôm oxit dùng công nghiệp sản xuất, làm chất xúc tác cho tổng hợp chất hữu
Hoạt động 7: Nhôm hidroxit - Học sinh: Nghiên cứu SGK để nêu tính
chất Al(OH)3
- Giáo viên: Làm thí nghiệm phản ứng Al(OH)3 với dd HCl, NaOH
- Học sinh: Quan sát tượng, viết pt chứng minh, rút kết luận tính chất Al(OH)3
II- NHƠM HIDROXIT
- Nhơm hidroxit (Al(OH)3) chất rắn, màu tắng, kết tủa
dạng keo
- Al(OH)3 hidroxit lưỡng tính
Thí nghiệm:
- Điều chế Al(OH)3
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + NH4Cl
- Cho từ HCl vào, kết tủa tan
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O
- Cho dung dịch kiềm (NaOH, KOH, Ca(OH)2) đến
dư, kết tủa cũg tan
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O
Nhơm hidroxit có tính bazơ trơi tính axit Do có tính axit nên nhơm hidroxit cịn có tên gọi axit aluminic Axit aluminac có tính axit yếu, yếu axit cacbonic
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3
Hoạt động 8: Nhôm sunfat.
- Học sinh: Tham khảo SGK để nêu lên tính chất nhôm sufat
- Giáo viên: bổ sung thêm số ứng dụng phèn chua
III- NHƠM SUNFAT
- Muối nhơm sunfat khan tan nước tỏa nhiều nhiệt làm cho dd nóng lên bị hidrat hóa
- Muối nhơm sunfat có nhiều ứng dụng muối kép nhơm kali ngậm nước đgl phèn chua có công thức K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O Phèn chu
dùng nghành thuộc da, công nghiệp giấy, làm nước,
Trong công thức trên, thay K+ Li+, Na+ hay NH 4+
ta muối kép khác có tên chung phèn nhôm (không gọi phèn chua)
Hoạt động 9: Nhận biết ion Al3+ dung dịch - Giáo viên: Làm thí nghiệm cho từ từ
đến dư dd NaOH vào dd chứa Al3+
- Học sinh: Theo dõi, viết pt nhận xét
IV- CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+ TRONG DUNG DỊCH Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch, thấy xuất kết tủa sau tan dd có chứa Al3+
Al3+ + 3OH- → Al(OH)
-
-3 2
Al(OH) + OH AlO +2 H O
4- Củng cố:
- Hòan thành chuỗi biến đổi sau:
Al → AlCl3 → Al(OH)3 → NaAlO2 → Al(OH)3 → Al2O3 → Al
- GV sử dụng tập 2, 3, 4, trang 128, 129
5- Dặn dò:
(13)- Xem chuẩn bị trước nội dung luyện tập tính chất KL kiềm, KL kiềm thổ hợp chất chúng
Bài 28: LUYỆN TẬP
TÍNH CHẤT CỦA KL KIỀM,
KL KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT CỦA CHÚNG I- MỤC TIÊU:
1- Kiến thức:
Củng cố, hệ thống lại kiến thức KL kiềm, KL kiềm thổ hợp chất chúng
2- Kĩ năng:
Rèn luyện kĩ giả tập KL kiềm Kl kiềm thổ II- CHUẨN BỊ:
- Bảng phụ theo SGK trang 130
- Bảng phụ ghi số số vật lí quan trọng KL kiềm KL kiềm thổ III- LÊN LỚP
1- Ổn định lớp 2- Kiểm tra cũ.
- Hòan thành chuỗi biến đổi sau:
Al → AlCl3 → Al(OH)3 → NaAlO2 → Al(OH)3 → Al2O3 → Al
- Viết pt chứng minh Al(OH)3, Al2O3 có tính lưỡng tính
- Giải thích khơng dùng vật dụng Al để chứa dd kiềm
3- Luyện tập
Hoạt động 1:
- Giáo viên: Treo bảng phụ ghi số vật lí KL kiềm KL kiềm thổ Yêu cầu HS so sánh nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi, khối lượng riêng KL kiềm KL kiềm thổ, nhận xét
- Học sinh: Thảo luận nhóm nêu lên nhận xét.
Hoạt động 2:
- Giáo viên: Treo bảng phụ yêu cầu HS điền thông tin vào bảng phụ GV Vị trí BTH Cấu hình e lớp
ngồi
Tính chất hóa học đặc trưng
Điều chế KL kiềm
KL kiềm thổ
- Học sinh: Thảo luận điền thông tin vào bảng.
Hoạt động 3
- Giáo viên: Yêu cầu HS cho biết KL kiềm, KL kiềm thổ tạo hợp chất nào, tính chất của hợp chất ntn?
- Học sinh: Thảo luận để nêu lên tính chất hợp chất KL kiềm KL kiềm thổ. Hoạt động 4:
- Giáo viên: yêu cầu HS trả lời câu hỏi + Nước cứng cứng gì?
+ Nước cứng chia làm loại? + Tác hại nước cứng ntn?
+ Có phương pháp làm mềm nước?
- Học sinh: Thảo luận để trả lời câu hỏi GV. Hoạt động 5:
- Giáo viên: Yêu cầu HS đọc tập đưa pp giả tập cho phù hợp. - Học sinh: Đọc đề thảo luận để giải tập.
(14)clorua Khối lượng hidroxit hỗn hỗn hợp
A 1,17 g 2,98 g B 1,12 g 1,6 g C 1,12 g 1,92 g D 0,8 g 2,24 g Giải
NaOH + HCl → NaCl + H2O
x x
KOH + HCl → KCl + H2O
y y Theo đề
40x + 56y = 3,04 58,5x + 74,5y = 4,15 Giải hệ pt x = 0,02; y = 0,04
mNaOH = 0,8 gam mKOH = 2,24 gam
Bài 2: Sục 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào dd có chứa 0,25 mol Ca(OH)2 khối lượng kết tủa thu
A 10 gam B 15 gam C 20 gam D 25 gam
Giải Số mol CO2 = 6,72 : 22,4 = 0,3 mol
Pt : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
0,25 0,25
CO2 dư + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2
0,05 0,05
số mol CaCO3 lại = 0,25 – 0,05 = 0,2 mol Vậy khối lượng kết tủa lại 0,2 x 100 = 20 gam
Bài 4: Có 28,1 gam hỗn hợp MgCO3 BaCO3, MgCO3 chiếm a% khối lượng Cho hỗn hợp
trên tác dụng hết với dd HCl để lấy khí CO2 đem sục vào dd có chứa 0,2 mol Ca(OH)2 kết tủa B
Tính a để kết tủa B thu lớn
Giải Pt hóa học:
MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 + H2O (1)
x x
BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O (2)
y y
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (3)
Theo đề để thu kết tủa lớn số nCO2= nCa(OH)2= 0,2 mol
Theo pt 1, 2, nCO2= nMgCO3nBaCO3= 0,2 mol
Vậy ta có hệ pt 84x + 197y = 28,1 x + y = 0,2
giải hệ pt x = y = 0,1 mol %a =
0.1x84
x 100 = 29,89% 28,2
Bài 6: Sục a mol CO2 vào dd Ca(OH)2 thu gam kết tủa Lọc lấy kết tủa, dung dịch cịn lại
mang đem nung thu thêm gam kết tủa giá trị A
A 0,05 mol B 0,06 mol C 0,07 mol D 0,08 mol Giải
Pt hóa học
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1)
Theo đề nung dung dịch thu kết tủa dung dịch Ca(HCO3)2
(15)Ca(HCO3)2
o
t
CaCO3 + CO2 + H2O (3) Theo đề số mol CaCO3 pt : 100 = 0,02 mol
Theo pt
số mol CO2 dư = số mol Ca(HCO3)2 = số mol CaCO3 = 0,02 mol
Theo pt số mol CO2= số mol CaCO3 = : 100 = 0,03 mol
Vậy tổng số mol CO2 ban đầu 0,03 + 0,02 = 0,05 mol
4- Dặn dò:
- Xem chuẩn bị trước nội dung luyện tập nhôm hợp chất nhôm
Bài 29 LUYỆN TẬP
TÍNH CHẤT CỦA NHƠM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHƠM I- MỤC TIÊU BÀI HỌC
1- Kiến thức
Củng cố hệ thống hóa kiến thức nhơm hợp chất nhôm
2- kĩ năng
Rèn luyện kĩ giải tập nhôm II- CHUẨN BỊ
- Bảng tuần hòan nguyên tố hóa học
- Bảng phụ ghi số số vật lí quan trọng III- LUYỆN TẬP
1- Ổn định
2- Kiểm tra cũ 3- Luyện tập
Hoạt động 1 - Giáo viên: Yêu cầu HS điền thơng tin vào bảng sau
Vị trí nhơm Tính chất vật lí Tính chất hóa học Điều chế
Tác dụng với axit Tác dụng với dd kiềm
Al(OH)3 Al2O3
- Học sinh: Điền thông tin vào bảng
Hoạt động 2: Giải tập
- Giáo viên: Yêu cầu HS đọc nôi dung bài, thảo luận nêu pp giải sửa sai.
- Học sinh: Thảo luận cử đại diện lên giải
Nội dung Bài giải
Bài 3
31,2 gam {Al, AL2O3} + NaOH dư 13,44 lít H2
(đktc) Khối lượng chất hỗn hợp a 16,2 15 b 10,8 20,4
c 6,4 24,8 d 11,2 20
Pthh
Al + NaOH + H2O NaAlO2 +
2H2 (1)
0,4 mol 0,6 mol Al2O3 + NaOH NaAlO2 + H2O (2)
TĐB: số mol H2 = 13, 44
0,6 22,
(16) mAl O2 3= 20,4gam
Bài 6:
10,5g X {K, Al) + H2O A
Thêm từ dd HCl 1M vào dd A: lúc đầu khơng có kết tủa, thêm 100 ml dd HCl 1M bắt đầu có kết tủa Tính % số mol củ KL X
Pthh
2K + 2H2O 2KOH + H2 (1)
x x
2Al +2KOH + 2H2O 2KAlO2 + 3H2 (2)
x y
Do X tan hết nên KOH cò dư Lúc đầu thêm HCl vào khơng tạo kết tủa HC pư với KOH dư
Số mol KOH dư = x - y
KOHdư + HCl KCl + H2O
x-y x-y
Khi HCl trung hòa hết KOH dư tiếp tục pư với KAlO3 tạo kết tủa
KAlO3 + HCl + H2O Al(OH)3 + KCl
Theo đề số mol HCl dùng trung hòa KOH dư 0,1 mol x – y = 0,1 mol (a)
Mặt khác theo đề ta có
39x + 27 y = 10,5 (b) Giả a b ta x = 0,2 y = 0,1
%nAl = 0,
100 66,67% 0,3x
%nAl 33,33% 4- Củng cố
5- Dặn dò: