Xây dựng hệ thống giáo án và bài tập theo hướng phân hóa nêu vấn đề để nâng cao hiệu quả dạy học phần kim loại (hóa học 12 thpt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN XUÂN DŨNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁO ÁN VÀ BÀI TẬP THEO HƢỚNG PHÂN HÓA – NÊU VẤN ĐỀ ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC PHẦN KIM LOẠI (HÓA HỌC 12 THPT) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC TP.HỒ CHÍ MINH – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN XUÂN DŨNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁO ÁN VÀ BÀI TẬP THEO HƢỚNG PHÂN HÓA – NÊU VẤN ĐỀ ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC PHẦN KIM LOẠI (HÓA HỌC 12 THPT) Chuyên ngành: Lí luận Phƣơng pháp dạy học mơn hóa học Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS.LÊ VĂN NĂM TP.HỒ CHÍ MINH – 2014 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo PGS.TS.Lê Văn Năm – Bộ mơn Lí luận Phương pháp dạy học hóa học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, giao đề tài, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu hoàn thành luận văn - Thầy giáo PGS.TS.Cao Cự Giác giáo TS.Nguyễn Thị Bích Hiền dành nhiều thời gian đọc viết nhận xét cho luận văn - Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hóa học thầy giáo, giáo thuộc Bộ mơn Lí luận Phương pháp dạy học hóa học khoa Hóa học trường Đại học Vinh giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn tất người thân gia đình, Ban giám hiệu Trường THPT Mạc Đĩnh Chi, Ban giám hiệu Trường THPT Trần Phú, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực luận văn Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2014 Nguyễn Xuân Dũng MỤC LỤC MỤC LỤC CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN 10 MỞ ĐẦU 11 Lý chọn đề tài 11 Mục đích nghiên cứu 13 Nhiệm vụ nghiên cứu 13 Khách thể đối tƣợng nghiên cứu 13 4.1 Khách thể nghiên cứu 13 4.2 Đối tượng nghiên cứu 13 Phƣơng pháp nghiên cứu 14 5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 14 5.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 14 5.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 14 5.4 Phương pháp toán học thống kê để xử lý kết thực nghiệm sư phạm 14 Giả thuyết khoa học 14 Đóng góp đề tài 14 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 15 1.1 Mối quan hệ dạy học phân hóa dạy học nêu vấn đề 15 1.1.1 Dạy học phân hóa 15 1.1.1.1 Khái niệm 16 1.1.1.2 Các phương pháp phân hóa 16 a) Phân hóa lớp 17 b) Phân hóa theo khối học, theo trường học 18 1.1.2 Dạy học nêu vấn đề 19 1.1.2.1 Khái niệm 19 1.1.2.2 Tình có vấn đề 20 a) Tình nghịch lý, bế tắc 20 b) Tình lựa chọn 20 c) Tình 20 1.1.2.3 Các mức độ dạy học nêu vấn đề 20 a) Thuyết trình ơrixtic 20 b) Đàm thoại ơrixtic 20 c) Nghiên cứu ơrixtic 21 1.1.2.4 Mối quan hệ dạy học phân hóa dạy học nêu vấn đề 21 a) Sự phân hóa dạy học nêu vấn đề 21 b) Yếu tố nêu vấn đề dạy học phân hóa 21 1.1.3 Sự cần thiết phải kết hợp dạy học phân hóa dạy học nêu vấn đề 22 1.1.3.1 Dạy học phân hóa – nêu vấn đề biện pháp tích cực hiệu để tạo động lực trình dạy học 22 1.1.3.2 Dạy học phân hóa – nêu vấn đề vận dụng nguyên tắc dạy học vào trình dạy học 23 1.2 Đặc điểm mơn hóa học với việc áp dụng dạy học phân hóa – nêu vấn đề 24 1.2.1 Tính phát triển tính phân hóa mơn hóa học 24 1.2.1.1 Tính phát triển 24 1.2.1.2 Tính phân hóa 25 1.2.2 Tính vấn đề mơn hóa học 26 1.2.2.1 Cách thứ (Tình nghịch lý) 26 1.2.2.2 Cách thứ hai (Tình lựa chọn) 26 1.2.2.3 Cách thứ ba (Tình "tại sao") 26 1.3 Vai trị dạy học phân hóa – nêu vấn đề dạy học hóa học trƣờng trung học phổ thông 27 1.3.1 Các yếu tố chi phối phương pháp dạy học giáo án hóa học 30 1.3.1.1 Mục đích dạy học 30 a) Kiến thức 30 b) Kĩ 32 c) Phát triển tư 33 d) Thái độ 34 1.3.1.2 Nội dung dạy học 34 a) Kiến thức lý thuyết giới 34 b) Kiến thức kĩ năng, hoạt động cụ thể 38 c) Kiến thức kinh nghiệm hoạt động sáng tạo 40 d) Kiến thức hệ thống quy phạm đạo đức 41 e) Cấu trúc logic nội dung dạy học 43 1.3.2 Phân loại tập hóa học 44 1.3.2.1 Yêu cầu lựa chọn hệ thống tập hóa học 44 1.3.2.2 Phân loại tập hóa học 46 1.3.2.3 Tiến trình khái quát giải tập 46 1.3.2.4 Định hướng tư học sinh giải tập 47 1.4 Thực trạng dạy học hóa học trƣờng trung học phổ thông 49 1.4.1 Mục đích điều tra 49 1.4.2 Nội dung, đối tượng phương pháp điều tra 50 1.4.2.1 Nội dung điều tra 50 1.4.2.2 Đối tượng điều tra 50 1.4.2.3 Phương pháp điều tra 50 1.4.3 Tiến trình kết điều tra 50 1.4.4 Đánh giá thảo luận 52 TIỂU KẾT CHƢƠNG 53 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁO ÁN VÀ BÀI TẬP PHẦN KIM LOẠI HÓA HỌC 12 THPT THEO HƢỚNG PHÂN HÓA – NÊU VẤN ĐỀ ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC 54 2.1 Đặc điểm nội dung cấu trúc phần kim loại hóa học 12 chƣơng trình hóa học trung học phổ thông 54 2.1.1 Chương Đại cương kim loại 54 2.1.1.1 Mục tiêu dạy học 54 a) Kiến thức 54 b) Kĩ 55 c) Tình cảm, thái độ 55 2.1.1.2 Cấu trúc chung 55 2.1.1.3 Một số đặc điểm cần lưu ý 56 a) Về nội dung 56 b) Về phương pháp 56 2.1.2 Chương Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ – Nhôm 57 2.1.2.1 Mục tiêu dạy học 57 a) Kiến thức 57 b) Kĩ 58 c) Thái độ 58 2.1.2.2 Cấu trúc chung 58 2.1.2.3 Một số đặc điểm cần lưu ý 59 a) Về nội dung 59 b) Về phương pháp 61 2.1.3 Chương Crom – Sắt – Đồng 62 2.1.3.1 Mục tiêu dạy học 62 a) Kiến thức 62 b) Kĩ 62 c) Thái độ 62 2.1.3.2 Cấu trúc chung 62 2.1.3.3 Một số đặc điểm cần lưu ý 63 a) Về nội dung 63 b) Về phương pháp 64 2.2 Xây dựng giáo án phần kim loại hóa học 12 THPT theo hƣớng phân hóa – nêu vấn đề 64 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng 64 2.2.1.1 Mức độ yếu 64 2.2.1.2 Mức độ trung bình 65 2.2.1.3 Mức độ – giỏi 65 2.2.2 Quy trình xây dựng giáo án hóa học theo hướng phân hóa – nêu vấn đề 66 2.2.2.1 Nghiên cứu nội dung tài liệu sách giáo khoa 66 2.2.2.2 Xác định xác mục đích học 67 2.2.2.3 Xác định phân loại đối tượng dạy học 67 2.2.3 Thiết kế số giáo án phần kim loại hóa học 12 THPT theo quan điểm dạy học phân hóa – nêu vấn đề 68 Giáo án bài: KIM LOẠI KIỀM 68 2.3 Xây dựng hệ thống tập phần kim loại hóa học 12 THPT theo hƣớng phân hóa – nêu vấn đề 82 2.3.1 Nguyên tắc chung 82 2.3.2 Các kiểu phân hóa cụ thể tập hóa học 82 2.3.2.1 Bài tập lý thuyết 82 2.3.2.2 Bài tập lý thuyết – thực nghiệm 83 2.3.2.3 Bài tập tổng hợp 84 2.3.3 Hệ thống tập phân hóa – nêu vấn đề phần kim loại hóa học 12 THPT 85 2.3.3.1 Thiết kế tập phân hóa – nêu vấn đề khác từ tập gốc 85 a) Bài tập lý thuyết 85 Chương Đại cương kim loại 85 * Bài tập tự luận: 85 * Bài tập trắc nghiệm: 87 Chương Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ – Nhôm 90 * Bài tập tự luận: 90 * Bài tập trắc nghiệm: 92 Chương Crom – Sắt – Đồng 96 * Bài tập tự luận: 96 * Bài tập trắc nghiệm: 99 b) Bài tập lý thuyết – thực nghiệm 103 Chương Đại cương kim loại 103 * Bài tập tự luận: 103 * Bài tập trắc nghiệm: 105 Chương Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ – Nhôm 109 * Bài tập tự luận: 109 * Bài tập trắc nghiệm: 111 Chương Crom – Sắt – Đồng 113 * Bài tập tự luận: 113 * Bài tập trắc nghiệm: 116 c) Bài tập tổng hợp 118 Chương Đại cương kim loại 118 * Bài tập tự luận: 118 * Bài tập trắc nghiệm: 120 Chương Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ – Nhôm 122 * Bài tập tự luận: 122 * Bài tập trắc nghiệm: 125 Chương Crom – Sắt – Đồng 127 * Bài tập tự luận: 127 * Bài tập trắc nghiệm: 129 2.3.3.2 Thiết kế câu hỏi phân hóa – nêu vấn đề khác tập 132 a) Bài tập lý thuyết 132 Chương Đại cương kim loại 132 * Bài tập tự luận: 132 * Bài tập trắc nghiệm: 134 Chương Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ – Nhôm 136 * Bài tập tự luận: 136 * Bài tập trắc nghiệm: 137 Chương Crom – Sắt – Đồng 140 * Bài tập tự luận: 140 * Bài tập trắc nghiệm: 141 b) Bài tập lý thuyết – thực nghiệm 143 Chương Đại cương kim loại 143 * Bài tập tự luận: 143 * Bài tập trắc nghiệm: 144 Chương Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ – Nhôm 148 * Bài tập tự luận: 148 * Bài tập trắc nghiệm: 149 Chương Crom – Sắt – Đồng 154 * Bài tập tự luận: 154 * Bài tập trắc nghiệm: 155 c) Bài tập tổng hợp 160 Chương Đại cương kim loại 160 * Bài tập tự luận: 160 * Bài tập trắc nghiệm: 161 Chương Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ – Nhôm 164 * Bài tập tự luận: 164 * Bài tập trắc nghiệm: 165 Chương Crom – Sắt – Đồng 167 * Bài tập tự luận: 167 * Bài tập trắc nghiệm: 169 2.4 Sử dụng hệ thống tập phần kim loại hóa học 12 THPT theo hƣớng phân hóa – nêu vấn đề giảng dạy hóa học 171 2.4.1 Sử dụng tập phân hóa – nêu vấn đề để tổ chức hoạt động dạy học lớp 171 2.4.1.1 Quy trình dạy học cách sử dụng tập phân hóa – nêu vấn đề nghiên cứu tài liệu 172 2.4.1.2 Quy trình dạy học cách sử dụng tập phân hóa – nêu vấn đề luyện tập củng cố phát triển kiến thức, ôn tập 172 2.4.2 Sử dụng tập phân hóa – nêu vấn đề để tổ chức hoạt động tự học nhà cho học sinh 173 TIỂU KẾT CHƢƠNG 174 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 175 3.1 Mục đích thực nghiệm 175 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 175 3.3 Nội dung thực nghiệm 175 hóa học nhơm - Năng lượng ion hóa I2 I3 thấy - Tính tỉ số I2 : I3? - So sánh lượng ion hóa I2 - Nhận xét lượng ion I3 : I2 = 2744 : 1816 = 1,5 : Như I3? hóa I2 I3? I2 có giá trị gần nên cung cấp lượng nguyên tử nhôm nhường 3e - Số OXH: Nhơm có số OXH +3 - Cho biết số OXH? - Thế điện cực chuẩn: Có giá trị âm HS quan sát trả lời câu hỏi - Cho biết số OXH kiểu mạng - Nêu số OXH, điện cực tinh thể? chuẩn kiểu mạng tinh thể? HS quan sát trả lời câu hỏi HS quan sát nhận xét - Mạng tinh thể: Kiểu lập phương tâm diện Hoạt động [13,15-17,49,52] II TÍNH CHẤT VẬT LÝ GV cho HS quan sát mẫu GV cho HS quan sát mẫu GV cho HS quan sát mẫu nhôm, yêu cầu HS nêu tính chất nhơm, u cầu HS nêu tính chất nhơm, u cầu HS nêu tính chất vật lý nhôm gồm: vật lý nhôm? - Nhôm kim loại màu trắng bạc, - Màu, cứng hay mềm, dễ kéo - Màu, độ cứng, khả kéo mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng sợi, dát mỏng hay không? sợi, dát mỏng? - Nhôm kim loại nhẹ (D = 2,7 - Nhẹ hay nặng, khả dẫn - Khối lượng riêng, khả dẫn g/cm3), dẫn điện tốt dẫn nhiệt điện, nhiệt nào? điện, nhiệt? xxviii vật lý nhôm? tốt HS quan sát trả lời HS quan sát trả lời HS quan sát nhận xét GV bổ sung: GV bổ sung: - Nhơm nóng chảy 660oC - Nhơm nóng chảy 660oC - Nhơm nóng chảy 660oC - Có thể dát nhơm - Có thể dát nhơm - Có thể dát nhôm mỏng 0,01 mm dùng làm giấy gói mỏng 0,01 mm dùng làm giấy mỏng 0,01 mm dùng làm giấy kẹo, gói thuốc lá, … gói kẹo, gói thuốc lá, … gói kẹo, gói thuốc lá, … Hoạt động (trọng tâm) [13,15-17,49,52] III TÍNH CHẤT HÓA HỌC o 3+ Al  Al + 3e GV yêu cầu HS viết trình GV yêu cầu HS viết bán pư cho GV yêu cầu HS so sánh tính khử cho electron nhơm electron nhơm So sánh tính nhơm so với Na Mg khử nhơm so với Na Mg Nhơm có tính khử mạnh so với Na, Mg, … Tác dụng với phi kim Nhôm khử dễ dàng nguyên tử phi kim thành ion âm tương tự kim HS viết bán pư HS viết bán pư so sánh GV giới thiệu: Nhôm pư với GV giới thiệu: Nhôm khử dễ GV giới thiệu: Nhôm khử dễ nguyên tử phi kim tương tự kim dàng nguyên tử phi kim dàng nguyên tử phi kim loại kiềm kim loại kiềm thổ HS nghe giảng Nhơm bốc cháy khí clo tạo nhơm clorua: tương tự kim loại kiềm kim thành ion âm loại kiềm thổ loại kiềm kim loại kiềm thổ a) Tác dụng với halogen HS so sánh HS nghe giảng HS nghe giảng GV giới thiệu: Nhôm pư với khí GV giới thiệu: Nhơm bốc cháy GV giới thiệu: Nhôm bốc cháy clo tạo nhôm clorua Yêu cầu khí clo tạo nhơm clorua khí clo Yêu cầu HS viết HS viết ptpư Yêu cầu HS viết ptpư xxix ptpư 2Al + 3Cl2  2AlCl3 HS viết pthh HS viết pthh HS viết pthh GV cho HS quan sát thí nghiệm GV cho HS quan sát thí nghiệm GV cho HS nghiên cứu thí b) Tác dụng với oxi - Thí nghiệm: Đốt cháy nhơm đốt cháy nhơm khơng khí đốt cháy nhơm khơng khí nghiệm đốt cháy nhơm trong SGK u cầu HS nêu: khơng khí (SGK) SGK u cầu HS nêu: khơng khí SGK yêu cầu HS nêu: - Hiện tượng: Bột nhôm cháy - Hiện tượng xảy - Hiện tượng xảy - Hiện tượng xảy - Viết pthh - Viết pthh khơng khí với lửa sáng chói, tỏa nhiều nhiệt t - Pthh: 4Al + 3O2   2Al2O3 o - Viết pthh - Trong khơng khí, miếng nhơm - Trong khơng khí, miếng nhơm - Giải thích miếng nhơm bền có lớp oxit Al2O3 mỏng bao bọc chất gì? Từ khơng khí lại bền (khó bị bền bảo vệ giải thích miếng OXH)? nhơm khơng khí lại bền (khó bị OXH)? HS xem SGK trả lời HS xem SGK trả lời HS nghiên cứu SGK nhận xét GV yêu cầu HS viết pthh GV yêu cầu HS viết pthh c) Tác dụng với phi kim khác nhôm với S? t  Al2S3(nhôm sunfua) 2Al + 3S  o nhôm với S, N2, … Gọi tên sản phẩm? t  2AlN(nhôm nitrua) 2Al + N2  o HS viết pthh xxx HS viết pthh Tác dụng với axit Nhơm có tính khử mạnh nên tác Từ kiến thức học lớp 10 Từ kiến thức học lớp 10 GV yêu cầu HS dự đoán khả dụng với loại axit theo lớp 11, GV yêu cầu HS viết ptpư lớp 11, GV yêu cầu HS viết ptpư pư sản phẩm Al tác hướng: Al tác dụng với gọi tên sản phẩm Al dụng với axit HCl, H2SO4 a) Với axit HCl H2SO4 loãng - Axit HCl, H2SO4 loãng tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng, H2SO4 đặc, HNO3, … (do Al + Axit  Muối Al3+ + H2  - Axit H2SO4 đặc, HNO3 loãng, H2SO4 đặc, HNO3, … Ví dụ: 11) - Viết pthh minh họa 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2  2Al + 3H2SO4 (loãng)  Al2(SO4)3 + HS thảo luận cho kết HS thảo luận cho kết 3H2  b) Với axit HNO3 H2SO4 đặc Nhôm khử: 6 4 * H S O4 đặc thành S O : t 2Al + 6H2SO4 (đặc)   o Al2(SO4)3 + 3SO2  + 6H2O 5 * H N O3 thành số OXH thấp 4 kiến thức học lớp 10 lớp 2 1 o 3 N O , N O , N O , N , N H3 xxxi HS thảo luận nhận xét  3   N H NO3  :   t Al + 6HNO3 (đặc)   o Al(NO3)3 + 3NO2  + 3H2O Al + 4HNO3  Al(NO3)3 + NO  + 2H2O lạnh 8Al + 30HNO3 (lỗng)    8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O Nhơm bị thụ động hóa (khơng tác GV bổ sung: Nhôm không tác GV bổ sung: Nhôm bị thụ động GV bổ sung: Nhôm bị thụ động dụng) với HNO3, H2SO4 đặc nguội dụng với HNO3 đặc nguội, hóa (khơng tác dụng) với HNO3, hóa (khơng tác dụng) với HNO3, nên dùng thùng nhơm để H2SO4 đặc nguội H2SO4 đặc nguội nên H2SO4 đặc nguội nên chuyên chở axit đặc nguội nói dùng thùng nhơm để chun chở dùng thùng nhơm để chun chở axit đặc nguội nói Tác dụng với oxit kim loại axit đặc nguội nói GV cho HS xem SGK hay chiếu GV cho HS xem SGK hay chiếu GV cho HS nghiên cứu SGK hay lên hình đoạn video clip lên hình đoạn video clip chiếu lên hình đoạn video pư nhiệt nhơm cho HS quan sát pư nhiệt nhôm cho HS quan sát clip pư nhiệt nhơm cho HS u cầu HS: - Thí nghiệm: Trộn bột Al với bột yêu cầu HS: quan sát u cầu HS: - Mơ tả thí nghiệm - Mơ tả thí nghiệm Fe2O3 theo tỉ lệ cho trước cốc xxxii sứ chịu nhiệt, cho thêm dây magie làm mồi cho pư, sau đốt dây magie - Hiện tượng: Hh cháy sáng mạnh, - Nêu tượng - Nêu tượng - Nêu tượng tạo khói trắng tỏa nhiều nhiệt t - Viết pthh - Viết pthh - Pthh: 2Al + Fe2O3   2Fe + - Viết pthh HS xem SGK hay quan sát thí HS xem SGK hay quan sát thí HS nghiên cứu SGK hay quan Al2O3 o nghiệm trình bày nghiệm trình bày sát thí nghiệm cho nhận xét GV bổ sung: GV bổ sung: - Nhôm khử nhiều oxit - Nhôm khử nhiều oxit - Nhôm khử nhiều oxit kim loại yếu nhôm như: Cr2O3, kim loại yếu nhôm như: kim loại yếu nhôm như: Fe3O4, … Cr2O3, Fe3O4, … Cr2O3, Fe3O4, … - Nhôm không khử oxit FeO - Nhôm không khử oxit Tác dụng với nƣớc FeO GV giới thiệu: GV giới thiệu: GV giới thiệu: - Nhôm không tác dụng với nước, - Nhôm không tác dụng với nước - Nhôm không tác dụng với nước - Nhôm không tác dụng với dù nhiệt độ cao bề mặt bề mặt nhơm bề mặt nhơm nước, dù nhiệt độ cao nhơm phủ kín lớp phủ kín lớp Al2O3 phủ kín lớp Al2O3 mỏng, bề mặt nhôm phủ kín Al2O3 mỏng, bền mịn, khơng bền mịn xxxiii lớp Al2O3 mỏng, bền cho nước khí thấm qua mịn, khơng cho nước khí thấm qua - Nếu phá bỏ lớp oxit (hoặc tạo - Nếu phá bỏ lớp oxit - Nếu phá bỏ lớp oxit - Nếu phá bỏ lớp oxit (hoặc thành hỗn hóng Al–Hg) nhơm nhơm tác dụng với nước nhôm tác dụng với nước tạo thành hỗn hống Al–Hg) tác dụng với nước nhiệt độ nhiệt độ thường, tạo Al(OH)3, nhiệt độ thường, tạo Al(OH)3, nhôm tác dụng với nước thường, tạo Al(OH)3: yêu cầu HS viết pthh yêu cầu HS viết pthh 2Al + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2 nhiệt độ thường, yêu cầu HS viết pthh HS nghe giảng viết pthh HS nghe giảng viết pthh HS nghe giảng viết pthh - Cần phân biệt câu hỏi GV lưu ý HS cần phân biệt GV lưu ý HS cần phân biệt GV lưu ý HS cần phân biệt nhôm: câu hỏi nhôm: câu hỏi nhôm: câu hỏi nhôm: + Viết pư Al tác dụng với H2O - Viết pư Al tác dụng với H2O - Viết pư Al tác dụng với H2O - Viết pư Al tác dụng với H2O nhơm Al nguyên chất nhôm Al nguyên chất nhôm Al nguyên chất nhôm Al nguyên chất + Cho miếng Al vào H2O: - Cho miếng Al vào H2O: - Cho miếng Al vào H2O: - Cho miếng Al vào H2O: nhôm vật nhôm nên nhôm vật nhôm nhôm vật nhôm nhôm vật nhôm không tan, không tác dụng với H2O nên không tan, không tác dụng nên không tan, không tác dụng nên không tan, không tác dụng chưa phá bỏ lớp vỏ Al2O3 với H2O chưa phá bỏ lớp vỏ với H2O với H2O chưa phá bỏ lớp vỏ Al2O3 Al2O3 + Phân biệt kim loại: Al, Mg, - Phân biệt kim loại: Al, Mg, - Phân biệt kim loại: Al, Mg, - Phân biệt kim loại: Al, Mg, Fe nhơm vật Fe nhơm vật Fe nhơm vật Fe nhơm vật xxxiv nhôm Tác dụng với dung dịch kiềm nhôm nhôm nhôm HS ghi HS ghi HS ghi GV làm thí nghiệm: cho GV làm thí nghiệm: cho GV làm thí nghiệm: cho - Thí nghiệm: Cho mẫu nhôm mẫu nhôm vào dd NaOH 1M mẫu nhôm vào dd NaOH 1M mẫu nhôm vào dd NaOH 1M vào dd NaOH 1M Yêu cầu HS quan sát, nêu Yêu cầu HS quan sát, nêu Yêu cầu HS quan sát, nêu - Hiện tượng: Thấy mẫu nhôm tan tượng, viết ptpư tượng tượng dần đồng thời có khí HS quan sát trình bày HS quan sát nhận xét HS quan sát trả lời câu hỏi GV nêu vấn đề: Tại nhôm tác dụng Mg khơng có tính chất HS thảo luận giải vấn đề điều khiển GV GV yêu cầu HS trả lời câu GV hướng dẫn HS giải vấn hỏi: đề: - Trong khơng khí, nhơm bị OXH - Trong khơng khí, mẫu nhơm có - Trong khơng khí, mẫu nhơm có tạo lớp oxit mỏng bên ngồi ngun chất khơng? ngun chất khơng? bảo vệ nhơm - Al2O3 oxit lưỡng tính nên tác - Nhơm oxit oxit lưỡng tính, - Nhơm oxit oxit lưỡng tính, dụng với dd kiềm tạo muối tan: nhơm oxit có tan dd nhơm oxit có tan dd xxxv Al2O3 + 2NaOH + 3H2O  NaOH không? NaOH không? 2Na[Al(OH)4] (natri aluminat: tan) - Khi khơng cịn màng oxit bảo vệ, - Sau phá hủy lớp vỏ oxit - Sau phá hủy lớp vỏ oxit nhơm tác dụng với nước tạo nhơm pư với chất nhơm pư với chất Al(OH)3 giải phóng khí H2: dd NaOH? dd NaOH? 2Al + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2 (1) - Al(OH)3 hiđroxit lưỡng tính - Sản phẩm tạo có tác dụng - Sản phẩm tạo có tác dụng nên tác dụng tiếp với dd kiềm: với NaOH không? với NaOH không? Al(OH)3+NaOH  Na[Al(OH)4](2) Cộng (1) (2) ta có pthh sau: 2Al + 2NaOH + 6H2O  2Na[Al(OH)4] + 3H2 GV yêu cầu HS kết luận vấn đề Kết luận: Nhơm tan dd kiềm giải phóng khí hiđro HS thảo luận trả lời câu hỏi Mg khơng có tính chất oxit hiđroxit magie khơng lưỡng tính Hoạt động [13,15-17,49,52] IV ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT xxxvi HS giải vấn đề Ứng dụng GV cho HS xem SGK yêu cầu GV chiếu lên hình tranh GV chiếu lên hình tranh - Nhơm hợp kim nhơm có ưu HS nêu ứng dụng nhôm ảnh, đoạn video clip ứng ảnh, đoạn video clip ứng điểm nhẹ, bền khơng khí dụng nhơm (hoặc cho HS dụng nhôm (hoặc cho HS nước nên dùng làm vật liệu xem SGK), yêu cầu HS nêu nghiên cứu SGK), yêu cầu HS chế tạo máy bay, ôtô, tên lửa, tàu ứng dụng nhôm vũ trụ - Nêu ứng dụng nhơm - Tìm thêm ứng dụng khác - Nhơm, hợp kim nhơm có màu HS xem SGK trình bày HS quan sát (hoặc xem SGK) HS quan sát (hoặc nghiên cứu trắng bạc, đẹp nên dùng trình bày SGK) nhận xét xây dựng nhà cửa, trang trí nội thất - Nhơm nhẹ, dẫn điện tốt nên dùng làm dây dẫn điện thay cho đồng Do dẫn điện tốt, bị gỉ không độc nên nhôm dùng làm dụng cụ nhà bếp - Bột nhôm trộn với bột oxit sắt (gọi hh tecmit) để thực pư nhiệt nhôm dùng hàn đường ray Sản xuất - Nguyên tắc khử nhôm: GV yêu cầu HS nêu nguyên tắc xxxvii Al3+ + 3e  Al PP điều chế nhôm kim loại HS thảo luận nhận xét - PP: Đpnc hợp chất nhôm GV cho HS xem SGK yêu cầu GV cho HS xem SGK yêu cầu GV cho HS nghiên cứu SGK a) Nguyên liệu - Nguyên liệu sản xuất Al: Quặng HS nêu nguyên liệu để sản xuất HS nêu nguyên liệu để sản xuất yêu cầu HS nêu nguyên liệu để boxit Al2O3.nH2O nhôm nhôm sản xuất nhôm HS xem SGK trả lời HS xem SGK trả lời HS nghiên cứu SGK nhận xét - Quặng boxit thường lẫn tạp chất GV giới thiệu: quặng boxit GV giới thiệu: quặng boxit GV giới thiệu: quặng boxit thường lẫn tạp chất Fe2O3 thường lẫn tạp chất Fe2O3 thường lẫn tạp chất Fe2O3 Fe2O3 SiO2 - Tách Al2O3 theo sơ đồ: Al2 O3   NaOHđặc  SiO2  Fe O   Fe2 O3   tan  NaAlO2     Na 2SiO3  NaAlO2  CO2  Al  OH 3  Al2O3     Na 2SiO3  Na 2SiO3 SiO2 SiO2 SiO2 Tách Al2O3 theo sơ đồ: Tách Al2O3 theo sơ đồ: Tách Al2O3 theo sơ đồ:  Fe2 O3 Al2 O3    NaOH SiO2    NaAlO2 tan Fe O      Na 2SiO3  Fe2 O3 Al2 O3    NaOH SiO2    NaAlO2 tan Fe O      Na 2SiO3  Fe2 O3 Al2 O3    NaOH SiO2    NaAlO2 tan Fe O      Na 2SiO3  NaAlO2  CO2  Al  OH 3  Al2O3     Na 2SiO3  Na 2SiO3  NaAlO2  CO2  Al  OH 3  Al2O3     Na 2SiO3  Na 2SiO3  NaAlO2  CO2  Al  OH 3  Al2O3     Na 2SiO3  Na 2SiO3 - Sau loại bỏ tạp chất PP Sau loại bỏ tạp chất PP Sau loại bỏ tạp chất PP Sau loại bỏ tạp chất PP hóa học thu Al2O3 gần hóa học thu Al2O3 gần hóa học thu Al2O3 gần hóa học thu Al2O3 gần nguyên chất nguyên chất nguyên chất b) Điện phân nóng chảy Al2O3 GV giới thiệu: Nhiệt độ nóng GV giới thiệu: Nhiệt độ nóng GV giới thiệu: Nhiệt độ nóng xxxviii nguyên chất Nhiệt độ nóng chảy Al2O3 chảy Al2O3 cao (2050oC), chảy Al2O3 cao (2050oC), chảy Al2O3 cao (2050oC), cao (2050oC), phải hịa tan phải hịa tan Al2O3 phải hịa tan Al2O3 phải hịa tan Al2O3 Al2O3 criolit (Na3AlF6) nóng criolit (Na3AlF6) nóng chảy có criolit (Na3AlF6) nóng chảy có criolit (Na3AlF6) nóng chảy có chảy có tác dụng: tác dụng: tác dụng: tác dụng: - Chủ yếu hạ nhiệt độ nóng chảy - Chủ yếu hạ nhiệt độ nóng - Chủ yếu hạ nhiệt độ nóng - Chủ yếu hạ nhiệt độ nóng hh xuống 900oC (tiết kiệm chảy hh xuống 900oC (tiết chảy hh xuống 900oC (tiết chảy hh xuống 900oC (tiết lượng) kiệm lượng) kiệm lượng) kiệm lượng) - Tăng tính dẫn điện tốt Al2O3 - Tăng tính dẫn điện tốt - Tăng tính dẫn điện tốt - Tăng tính dẫn điện tốt nóng chảy Al2O3 nóng chảy Al2O3 nóng chảy Al2O3 nóng chảy - Tạo hh có khối lượng riêng - Tạo hh có khối lượng riêng - Tạo hh có khối lượng riêng - Tạo hh có khối lượng riêng nhỏ nhôm, lên bảo nhỏ nhôm, lên nhỏ nhôm, lên nhỏ nhơm, lên vệ nhơm nóng chảy khơng bị OXH bảo vệ nhơm nóng chảy khơng bị bảo vệ nhơm nóng chảy khơng bị bảo vệ nhơm nóng chảy khơng bị O2 khơng khí Q trình điện phân: OXH O2 khơng khí OXH O2 khơng khí OXH O2 khơng khí HS ghi HS ghi HS ghi GV cho HS xem SGK (hoặc GV cho HS xem SGK (hoặc GV cho HS nghiên cứu SGK - Cực âm (catot) thùng điện chiếu lên hình trình chiếu lên hình trình (hoặc chiếu lên hình phân than chì nguyên điện phân Al2O3 cho HS quan điện phân Al2O3 cho HS quan trình điện phân Al2O3 cho HS chất bố trí đáy thùng Ở sát) yêu cầu HS viết phương sát) yêu cầu HS: quan sát) yêu cầu HS: catot xảy trình khử ion Al3+ trình điện phân Al2O3 nóng chảy - Viết q trình OXH khử - Viết trình OXH khử xxxix thành Al: Al3+ + 3e  Al Nhơm HS xem SGK, thảo luận trình điện cực điện cực nóng chảy định kì tháo từ bày - Viết phương trình điện phân đáy thùng Al2O3 nóng chảy - Cực dương (anot) HS xem SGK, thảo luận trình - Giải thích sau thời khối than chì lớn Ở anot xảy bày trình OXH ion O2- thành khí O2: gian lại phải thay điện cực dương? 2O2-  O2 + 4e Khí O2 nhiệt độ cao đốt cháy C thành khí CO CO2 Vì vậy, cực dương mòn dần sau thời gian phải thay điện cực dương - Phương trình điện phân Al2O3 - Viết phương trình đpnc Al2O3 nóng chảy: HS nghiên cứu SGK, thảo luận nhận xét ñpnc  4Al + 3O2  2Al2O3  criolit Hoạt động CỦNG CỐ BÀI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ [16,17,49,52] GV nhắc lại tính chất để HS khắc sâu kiến thức học: - Vị trí, cấu tạo ngun tử: Nhơm nằm chu kì 3, nhóm IIIA, cấu hình 1s22s22p63s23p1 - Tính chất hóa học nhơm: Tính khử mạnh, hợp chất nhơm có số OXH +3 - Sản xuất nhôm: Bằng PP đpnc Al2O3 xl HS hệ thống lại kiến thức học GV phát phiếu học tập sau cho HS thảo luận củng cố HS thảo luận cho kết Tùy điện kiện, GV ghi câu hỏi vào bảng phụ, bảng dùng máy vi tính để chiếu lên hình Có thể cho dãy bàn làm tập riêng, HS lên bảng làm GV thu vài HS để chữa đánh giá, cho điểm GV dặn dò HS chuẩn bị cho sau, tập SGK sách tập Phiếu 1: Phát biểu sau sai? A Nhơm điện cực chuẩn nhỏ kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ B Năng lượng ion hóa I2, I3 nhơm có giá trị gần nên nhơm có khả tách electron C Số OXH bền nhôm hợp chất +3 D Nhơm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối Đáp án: D Phiếu 2: Nhôm bền không khí A nhơm kim loại hoạt động B có màng oxit Al2O3 bền vững bảo vệ C có màng hiđroxit Al(OH)3 bền vững bảo vệ D nhơm có tính thụ động với dd kiềm nước Đáp án: B Phiếu 3: Hiện tượng xảy cho nhơm vào dd HNO3 lỗng? A Nhơm tan, đồng thời có khí khơng màu, hóa nâu khơng khí bay B Nhơm tan xuất bọt khí khơng màu xli C Nhơm tan, dd chuyển sang màu xanh D Khơng có tuợng Đáp án: A Phiếu 4: Đốt 2,7 gam bột nhơm ngồi khơng khí thời gian, thấy khối lượng tăng thêm 1,44 gam Phần trăm khối lượng bột nhôm bị OXH oxi khơng khí A 45% B 53% C 60% D 14% Đáp án: C Phiếu 5: Cho 0,28 mol Al vào dd HNO3 dư, thu khí NO dd chứa 62,04 gam muối Số mol NO thu A 0,2 B 0,28 C 0,1 D 0,14 Đáp án: A Phiếu 6: Khối lượng điện cực than làm anot bị tiêu hao đpnc Al2O3 để sản xuất 27 nhơm (biết khí anot có phần trăm thể tích: 10% O2, 10% CO 80% CO2) A 9,47 B 4,86 C 6,85 Đáp án: D Phiếu 7: Nhơm có ứng dụng sau đây? A Dùng làm vật liệu chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ B Làm vật dụng gia đình C Làm dây cáp dẫn điện D Cả A, B, C Đáp án: D Bài tập nhà: 1, 2, 3, 4, 5, (SGK) xlii D 8,53 ... chương trình hóa học 12 phần kim loại hóa học 12 THPT Xây dựng hệ thống giáo án tập theo hướng phân hóa – nêu vấn đề phần kim loại hóa học 12 THPT nhằm nâng cao hiệu chất lượng dạy học Thực tập SP... đề để nâng cao hiệu dạy học phần kim loại (hóa học 12 THPT)? ?? để nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu PPDH phân hóa – nêu vấn đề ứng dụng vào QTDH hóa học Xây dựng hệ thống giáo án tập phần. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN XUÂN DŨNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁO ÁN VÀ BÀI TẬP THEO HƢỚNG PHÂN HÓA – NÊU VẤN ĐỀ ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC PHẦN KIM LOẠI (HĨA HỌC 12 THPT)