Quan điểm về sai lầm
Hậu quả của việc không xác định và khắc phục sai lầm cho học sinh
Phân tích cách ra đáp án nhiễu trong đề thi trắc nghiệm
Cơ sở lý thuyết hợp chất của nhôm
Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề
2.1.1. Quan điểm về sai lầm:
- "Sai lầm là trái với yêu cầu khách quan hoặc với lẽ phải, dẫn đến những hậu quả không hay".[4]
- Sai lầm không chỉ xuất hiện trong đời sống mà còn xuất hiện trong học tập và nghiên cứu khoa học. Nếu giáo viên không chú ý đến những sai lầm của học sinh và không giúp học sinh khắc phục những sai lầm đó thì sẽ làm cho học sinh có nhìn nhận sai lệch về những kiến thức khoa học, không có hứng thú trong học tập đặc biệt sẽ có kết quả học tập không tốt.
2.1.2. Hậu quả của việc không xác định và khắc phục sai lầm cho học sinh:
- Khi không xác định được sai lầm của học sinh thì sẽ không khắc phục được sai lầm đó, khiến cho học sinh luôn có thói quen sai lầm khi gặp một bài tập hóa học tương tự, dẫn đến kết quả học tập kém.
- Nếu không chỉ cho học sinh tại sao các em làm sai thì học sinh sẽ cảm thấy nản lòng, không hứng thú với học tập. Từ đó sẽ có kết quả không tốt trong các kì thi.
2.1.3. Phân tích cách ra đáp án nhiễu trong đề thi trắc nghiệm:
- Đưa ra tình huống vận dụng dễ nhầm lẫn trong câu hỏi vận dụng
- Kết hợp nhiều nhầm lẫn với nhau trong câu hỏi vận dụng cao
a. Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử
* Vị trí: ô thứ 13, nhóm IIIA, chu kì 3.
* Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p1 hay [Ne]3s23p1
b. Tính chất hoá học:
* Nhôm là kim loại có tính khử mạnh (sau kim loại kiềm và kiềm thổ), nên dễ bị oxi hoá thành ion dương.
Al → Al3+ + 3e
b.1. Tác dụng với phi kim (X2, O2,…):
VD: 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
4Al + 3O2 2Al2O3
b.2. Tác dụng với axit:
VD: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
2Al + 3H2SO4 (loãng) → Al2(SO4)3 + 3H2
2Al + 6H+→ 2Al3+ + 3H2
Nhôm khử dễ dàng ion H+ trong dung dịch HCl, H2SO4 loãng thành khí H2.
b.2.2. Với axit có tính oxi hóa ở anion gốc axit như HNO3 loãng, đặc nóng và H2SO4 đặc, nóng
* Với HNO3:
- Khi cho kim loại Al tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng giải phóng khí NO2.
Al + 6HNO3 đ Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
- Khi cho kim loại Al tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thì Al khử N+5 xuống số oxi hóa thấp hơn. Đặc biệt với dung dịch HNO3 rất loãng Al có thể khử N+5 xuống số oxi hóa thấp nhất là -3 (trong NH4NO3).
Tổng quát:
Al +HNO3 loãng→ Al(NO3)3 + sản phẩm khử (NO, N2O, N2, NH4NO3) + H2O
VD: Al + 4HNO3 (loãng) Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
8Al + 30HNO3 (loãng) 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3+ 9H2O
* Với H2SO4 đặc, nóng:
Kim loại Al có khả năng khử S+6 xuống các số oxi hóa thấp hơn. Thông thường các bài toán thường cho giải phóng khí SO2.
Tổng quát:
Al + H2SO4 đ Al2(SO4)3 + sản phẩm khử (SO2, S, H2S) + H2O.
VD: 2Al +6H2SO4 đAl2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
b.3. Tác dụng với oxit kim loại:
* Ở t0 cao, Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit thành nguyên tử kim loại.
2yAl + 3MxOy 3xM + yAl2O3
(M thường là kim loại đứng sau Al)
VD: 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
2Al + Cr2O3 2Cr + Al2O3
b.4. Tác dụng với nước:
Do bề mặt của kim loại Al luôn có một lớp màng Al2O3 rất mỏng và bền bảo vệ nên để kim loại Al tác dụng được với nước cần phải phá bỏ lớp oxit trên bề mặt Al hoặc tạo thành hỗn hống Al-Hg thì Al sẽ phản ứng với nước ở nhiệt độ thường.
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
Tính chất này có thể dùng để sản xuất hiđro, tuy nhiên phản ứng này diễn ra trong thời gian vô cùng ngắn không quan sát được bằng mắt, phản ứng mau chóng dừng lại ngay vì tạo lớp kết tủa keo lắng xuống, ngăn cản không cho phản ứng xảy ra. Do đó khi xét các bài toán kim loại Al tác dụng với dung dịch axit, dung dịch muối người ta bỏ qua phản ứng của Al với nước.
b.5. Tác dụng với dung dịch kiềm
Tương tự nếu hòa tan kim loại Al trong dung dịch Ba(OH)2 ta có phương trình: 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2
a. Nhôm oxit (Al2O3)
* Là một oxit lưỡng tính (vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với dung dịch bazơ).
- Tác dụng với dung dịch axit →Muối + H2O
VD: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+→ 2Al3+ + 3H2O
- Tác dụng với dung dịch bazơ→ Muối aluminat (AlO2-) + H2O
VD: Al2O3 + 2NaOH→2NaAlO2 + H2O
natri aluminat
b. Nhôm hiđroxit (Al(OH)3)
* Là 1 hiđroxit lưỡng tính (vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với dung dịch bazơ).
- Tác dụng với dung dịch axit→Muối + H2O
VD: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O
- Tác dụng với dung dịch kiềm mạnh (NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2→Muối aluminat + H2O
VD: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
natri aluminat
Al(OH)3 + OH →AlO2 + 2H2O
Chú ý: Al2O3, Al(OH)3 không tan trong dung dịch bazơ yếu như dung dịch NH3, không tan trong dung dịch axit yếu như axit cacbonic. Vì vậy, để điều chế Al(OH)3 người ta cho dung dịch muối Al3+ phản ứng với dung dịch NH3 dư.
Al(OH)3 thể hiện tính bazơ trội hơn tính axit. Do có tính axit rất yếu (yếu hơn cả axit H2CO3) nên:
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3
* Bị nhiệt phân: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O