Tài liệu tự học Hoá học vô cơ lớp 12 theo modun nâng cao năng lực tự học cho học sinh chuyên
MỤC LỤC
GIỚI THIỆU VỀ PHẦN HOÁ HỌC VÔ CƠ LỚP 12-CHƯƠNG TRÌNH CHUYÊN
- Kĩ năng giải các bài tập có liên quan đến thế điện cực như: so sánh các cặp oxi hoá khử, dự doán chiều và khả năng diễn biến của các phản ứng ôxi hoá khử, ảnh hưởng của nồng độ đến thế điện cực, tính sức điện động của pin. - Kĩ năng giải các bài tập định tính: viết các phương trình phản ứng xảy ra trong các pin, trong quá trình điện phân, ăn mòn, các bài tập có liên quan đến giải thích các hiện tượng trong thực nghiệm.
Các nguyên tố chuyển tiếp 1. Về kiến thức
THIẾT KẾ NỘI DUNG TÀI LIỆU TỰ HỌC Cể HƯỚNG DẪN THEO MODUN
- Suy đoán và viết được các PTHH biểu diễn tính chất hoá học của một số hợp chất quan trọng của natri, canxi, nhôm trên cơ sở tính chất chung của các loại hợp chất vô cơ đã biết. Mỗi modun có thể tương ứng với một hoặc nhiều bài trong sách giáo khoa, nhưng mỗi modun là một chuỗi kiến thức về một vấn đề, giúp học sinh có cái nhìn tổng quát về vấn đề đang nghiên cứu.
ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI
Phần hoá học vô cơ trong tài liệu này được chia thành 4 modun ( dụa theo các chương trong tài liệu giáo khoa chuyên hoá học). TIỂU MODUN 4: Dãy hoạt động hoá học của kim loại - Cách sử dụng TIỂU MODUN 5: Hợp kim - Ăn mòn và chống ăn mòn kim loại TIỂU MODUN 6: Điều chế kim loại.
NHÔM
(4) Ảnh hưởng của nồng độ đến thế điện cực - Phương trình Nernst. - Trong điều kiện chung thế điện cực liên hệ với thế điện cực chuẩn bởi phương trình: E = Eo -. trong đó [ ] chỉ nồng độ các chất không nhất thiết phải ở trạng thái cân bằng. Khi cân bằng, Q=K. Dựa vào Epư, có thể tính biến thiên năng lượng Gip và dự đoán chiều phản ứng ở nhiệt độ thường. * Điện cực: Khi nhúng tấm kim loại vào nước, dưới tác dụng của các lưỡng cực nước, từ bề mặt kim loại tiếp xú với nước các ion kim loại được chuyển vào nước. Tấm kim loại trở nên dư electron và tích điện âm. Các ion kim loại bị tấm kim loại tích điện âm hút trở lại và một cân bằng động được thiết lập:. Hệ gồm một tấm kim loại nhúng trong dung dịch muối của kim loại đó được gọi là điện cực. điên cực hiđro). Phương pháp này dùng trong công nghiệp để sản xuất những kim loại trung bình đến yếu như: Zn, Fe, …Muốn xác định được chất khử thích hợp cho phương pháp này, cần dựa vào giản đồ Ellingham: ở cùng nhiệt độ, kim loại có đường biểu diễn ôxit nằm thấp hơn có thể khử được ôxit kim loại có đường biểu diễn nằm cao hơn.
CÁC NGUYấN TỐ NHểM IA TIỂU MODUN 1
Điều đó là do các electron của nguyên tử hoặc ion kim loại kiềm bị kích động từ các obital có mức năng lượng thấp nhảy ra những obitan có mức năng lượng cao hơn, sau đó lại nhảy về chiếm các mức năng lượng ban đầu, phát ra năng lượng đã hấp thụ dưới dạng bức xạ vùng nhìn thấy. Câu 8: Điện phân 1 lit dung dịch NaCl ( dư) với điện cực trơ, màng ngăn xốp tới khi dung dịch thu được có pH = 12 ( coi Cl2 chỉ tan và tác dụng với nước không dáng kể, thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể), thì thể tích khí thoát ra ở anot ( đktc) là bao nhiêu?. - Tính chất vật lý: MOH đều là những chất rắn, màu trắng mờ, hút ẩm mạnh, dễ nóng chảy, bền với nhiệt ( khi đun nóng chỉ bay hơi chứ không phân huỷ trừ LiOH tạo thành Li2O), dễ tan trong nước và toả nhiệt.
CÁC NGUYấN TỐ NHểM IIA TIỂU MODUN 1
Từ Be(OH)2 đến Ba(OH)2 tính bazơ tăng dần do từ Be2+ đến Ba2+ bán kính ion tăng dần, sự phân cực của liên kết M-O tăng lên dẫn đến khả năng phân cách liên kết M- C tăng. Riêng Mg khi cháy còn phát ra ánh sáng chói và giàu tia tử ngoại vì: ion Mg2+ và ion O2- có kích thước bé nên khi kết hợp tạo mạng lưới tinh thể MgO chặt chẽ tạo ra lượng nhiệt lớn. ▪ Phương pháp trao đổi ion: dựa trên khả năng trao đổi ion của một số chất cao phân tử thiên nhiên và nhân tạo như: zeolit ( một loại natri silicat).
CÁC NGUYấN TỐ NHểM IIIA
Đây là phản ứng nhiệt nhôm, phản ứng này được dùng để điều chế một số kim loạikhó nóng chảy như Crom, Mangan,. Câu 3: Khi thả một miếng nhôm nguyên chất vào ống nghiệm đựng nước, ngay từ đầu ta không thấy có bọt khí H2 thoát ra. Câu 9: So sánh (1)- thể tích khí H2 thoát ra khi cho Al tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH và (2)- thể tích khí N2 duy nhất thu được khi cho cùng lượng Al trên tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư.
BÀI TẬP RÈN LUYỆN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN- GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
BÀI TẬP VỀ NĂNG LỰC TƢ DUY SÁNG TẠO
Trong học tập hoá học, hoạt động giải bài tập là một trong các hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy cho học sinh. Thông qua hoạt động giải bài tập hoá học các thao tác tư duy như: so sánh, khái quát hoá,.. thường xuyên được rèn luyện, năng lực độc lập suy nghĩ không ngừng được nâng cao. Để giúp cho học sinh phát triển năng lực tư duy sáng tạo, độc lập suy nghĩ, cần thiết phải tập luyện thông qua hoạt động giải bài tập hoá học và khuyến khích học sinh tìm cách giải sáng tạo, nhanh nhất. a) Xác định công thức phân tử của các ôxit. Cho từ từ nhôm vào dung dịch B cho tới khi ngừng thoát khí thì thu được V2 lít khí ( đktc). Đặt ẩn và lập phương trình đại số:. Hỏi nếu đem cô cạn dung dịch Y thì thu được bao nhiêu gam muối khan?. Cách 1: Đặt ẩn và lập hệ phương trình, giải và thay cụm ẩn được khối lượng muối. Cách 4: Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:. Viết phương trình phản ứng và tính toán được mmuối = 3,39 g. Hoà tan hết B vào dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được V lít khí. Tính V biết các thể tích khí đo ở đktc. Phương trình phản ứng khi A tác dụng với HCl:. Phương trình phản ứng khi A tác dụng với NaOH:. Hỏi nếu đem cô cạn B thì thu được bao nhiên gam muối khan?. Tính C% của dung dịch thu được. * Tính khối lượng muối khan:. Muối khan thu được khí cô cạn B là: xmol XCl2 và y mol YCl3. Áp dụng ĐLBT khối lượng:. Cách 4: Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:. Viết phương trình phản ứng và lập hệ giải được mmuối = 53,9 g. Chia hỗn hợp thành 3 phần bằng nhau:. Hướng dẫn: * Tính tổng khối lượng kim loại trong 1/3 hỗn hợp:. Cách 1: Giải theo phương pháp đặt ẩn, lập hệ phương trình đại số:. Cách 2: Áp dụng ĐLBT electron:. * Xác định kim loại A, B: Vì khi tác dụng với NaOH dư thu được khí và còn lại chất rắn không tan nên phải có một kim loại tan trong NaOH, giả sử A tan:. Hỏi khi cô cạn A thu được bao nhiêu gam muối khan?. Theo ĐLBT khối lượng:. a) Chứng minh rằng trong B vẫn còn dư axit. Cho A tác dụng với dung dịch NaOH chỉ thu được dung dịch B chứa một chất tan duy nhất và V lít H2(đktc). Nhỏ từ từ dung dịhc HCl 1M vào dung dịch B tới khi kết tủa lớn nhất. Lọc kết tủa, nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 4,08 gam chất rắn D. Tính V và thể tích dung dịch HCl 1M đã dùng. Hướng dẫn: Theo đề bài ta có:. Vì A tác dụng với dung dịch NaOH chỉ thu được V lít H2 và dung dịch B chứa một chất tan duy nhất nên cả A và NaOH đều hết. Cách 1: Phương trình phản ứng:. Dung dịch B chứa 8x mol NaAlO2. Đem nung kết tủa trong không khí:. Theo ĐLBT nguyên tử Al:. Khuấy đều hỗn hợp , lọc rửa kết tủa, thu được dung dịch B và 1,92 gam kết tủa, lọc kết tủa mới tạo thành. Nung kết tủa mới đó trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 0,7 gam chất rắn D gồm 2 ôxit kim loại. Biết các phản ứng trên đều xảy ra hoàn toàn. b) Tính nồng độ mol/lit của dung dịch CuCl2.
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 1- Đối tƣợng: Học sinh các lớp 12-Chuyên Hoá học
Tại lớp 12 Chuyên Hoá học của trường THPT Chuyên tỉnh Tuyên Quang và tỉnh Bắc Cạn. Lấy ngẫu nhiên, chia học sinh trong lớp thành 2 nhóm, một nhóm áp dụng tài liệu tự học có hướng dẫn và nhóm còn lại không sử dụng.
TỔ CHỨC THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 1- Tiến hành thực nghiệm
-Trong các giờ học ở lớp, nhóm HS thực nghiệm rất sôi nổi, hứng thú tham gia vào các hoạt động học tập và nắm vững kiến thức hơn, vận dụng vào giải quyết các vấn đề học tập nhanh hơn so với học sinh nhóm đối chứng. - Các GV tham gia dạy đều khẳng định tài liệu tự học có tác dụng rèn luyện tính tích cực, trí thông minh sáng tạo cho HS và đặc biệt có tác dụng giúp HS phát triển năng lực nhận thức, tư duy. TNSP cũng khẳng định được khả năng ứng dụng mở rộng của tài liệu học tập này không những chỉ áp dụng trong lĩnh vực Hoá học mà còn có thể ứng dụng mở rộng được ở một số môn học khác.
