2.3.2.1. Giáo án bài 22 – CLO (tiết 38)
I. Mục tiêu bài học
1. Về kiến thức
Biết:
- Tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên, ứng dụng của clo.
- Phương pháp điều chế (trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp) của clo. Hiểu:
- Clo vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa khi tác dụng với nước.
2. Về kĩ năng
- Làm việc theo nhóm.
- Dự đoán, kiểm tra dự đoán, kết luận về tính chất hóa học cơ bản của clo.
- Làm thí nghiệm, quan sát hiện tượng, an toàn khi làm thí nghiệm, rút ra nhận xét từ thí nghiệm.
- Viết PTHH minh họa tính chất hóa học và điều chế clo. - Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử.
II. Chuẩn bị
- Hóa chất: Bình khí clo, dây sắt, giấy màu, nước, bông tẩm dung dịch NaOH, MnO2. Dung dịch: HCl đặc, FeCl2, FeCl3.
- Dụng cụ: Đèn cồn. - Phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP 1 NHÓM
Tên thí nghiệm:Sắt tác dụng với clo
Dự đoán : có phản ứng không phản ứng
Dự đoán sản phẩm (nếu có phản ứng): FeCl2 FeCl3
Tiến hành thí nghiệm: Nung nóng dây sắt trên ngọn lửa đèn cồn rồi cho nhanh vào bình khí clo. Phản ứng kết thúc, cho một ít nước vào bình lắc nhẹ. So sánh với màu dung dịch FeCl2 và FeCl3.
Kết luận: Dự đoán nào đúng? Hiện tượng thí nghiệm:
Phương trình hóa học của phản ứng:
PHIẾU HỌC TẬP 2 NHÓM
Tên thí nghiệm:Xác nhận khả năng tẩy màu của clo ẩm
Dự đoán: có tính tẩy màu không có tính tẩy màu
Dự đoán hiện tượng(thông qua màu giấy sử dụng):
Tiến hành thí nghiệm: Nhúng giấy màu vào nước và cho nhanh vào bình khí clo, đậy nút bình.
Kết luận: Dự đoán nào đúng? Hiện tượng thí nghiệm:
Phương trình hóa học của phản ứng:
III. Tổ chức các hoạt động dạy học
HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS NỘI DUNG BÀI GIẢNG
Hoạt động 1: Vào bài
- Trong thế chiến thứ II, phát xít Đức trong cuộc chiến tranh diệt Do Thái đã sử dụng khí clo. Vậy con người sử dụng clo dựa vào tính chất nào? Trong tiết này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về nguyên tố clo.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về tính chất vật lý của clo
HS: Quan sát bình đựng khí clo, nhận xét về: trạng thái, màu sắc.
HS: Nghiên cứu SGK tìm hiểu về: - Mùi, tính độc, tính tan.
- Tại sao clo ít tan trong nước?
- Nặng hay nhẹ hơn không khí? Vì sao? HS: Từ đó giải thích được tại sao phát xít Đức đã dùng khí clo trong chiến tranh để giết người Do Thái.
Hoạt động 3: Nghiên cứu tính chất hóa học của clo
HS: Quan sát bảng hệ thống tuần hoàn cho biết độ âm điện của clo.
HS: - Từ cấu hình electron của clo, cho biết clo có thể có những số Oxh nào?
HS: - Dự đoán số Oxh của clo trong các hợp chất với oxi. Giải thích.
- Dự đoán số Oxh của clo trong các hợp chất với nguyên tố khác (kim loại, hidro). Giải thích.
HS: Từ các số Oxh, dự đoán khuynh hướng
I. Tính chất vật lý
- Điều kiện thường, clo là chất khí, màu vàng lục, xốc, độc.
- Tính tan: tan ít trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ. - Nặng hơn không khí.
II. Tính chất hóa học
Số oxy hóa có thể có của clo:
-1 0 +1 +3 +5 +7
tăng số Oxhtính khử Giảm số Oxhtính Oxh
thay đổi số Oxh của clo.
- Dự đoán tính chất hóa học cơ bản của clo. HS: - Thảo luận nhóm
- Hoàn thành phiếu học tập số 1.
GV: Làm thí nghiệm, HS quan sát thí nghiệm, rút ra kết luận.
GV: Quan sát, hướng dẫn HS.
HS: - Xác định nguyên tố thay đổi số oxy hóa.
- Vai trò của clo trong phản ứng. - Gọi tên sản phẩm.
- Hoàn thành phương trình hóa học dạng tổng quát.
HS: Nghiên cứu SGK kết hợp xem băng hình thí nghiệm cho biết khi clo tác dụng với hidro:
- Sản phẩm.
- Điều kiện xảy ra phản ứng hóa học. - Trạng thái của sản phẩm. Gọi tên. HS: - Cân bằng phương trình hóa học. - Xác định nguyên tố thay đổi số oxy hóa. - Vai trò của clo trong phản ứng.
HS: - Thảo luận nhóm
- Hoàn thành phiếu học tập số 2.
HS: Làm thí nghiệm, quan sát thí nghiệm, rút ra kết luận.
GV: Quan sát, hướng dẫn HS. GV: Gợi ý HS giải thích.
HS: - Xác định nguyên tố thay đổi số oxy hóa.
- Vai trò của clo trong phản ứng.
Tính chất hóa học cơ bản: tính oxi hóa mạnh.
1. Tác dụng với kim loại
Ví dụ: 0 0 3 1 t 2 3 2Fe + 3Cl o 2 Fe Cl + − →
(Kh) (Oxh) sắt (III) clorua Tổng quát:
t 2
2M + nCl →o 2MCln (Muối clorua) (Với n là hóa trị cao nhất của kim loại). 2. Tác dụng với hidro 0 0 1 1 2 2 H + Cl as 2H Cl( )k + − →
(Kh) (Oxh) hidro clorua
3. Tác dụng với nước 0 1 1 2 2 H O + Cl H Cl + H Cl O − + (Kh + Oxh)
Axit hipoclorơ (HClO): có tính oxy hóa rất mạnh.
- Gọi tên sản phẩm. GV: Kết luận.
Hoạt động 4: Tìm hiểu về trạng thái tự nhiên của clo
HS: Nghiên cứu SGK, cho biết
- Các đồng vị của clo trong tự nhiên. Tìm
M.
- Sự tồn tại của clo ở dạng tự do và dạng hợp chất. Có ở đâu?
- Giải thích nguyên nhân không có ở dạng tự do.
Hoạt động 5: Tìm hiểu về ứng dụng của clo
HS: Từ thực tế cuộc sống cho biết một số ứng dụng của clo.
- Ứng dụng đó dựa trên tính chất nào? HS: Nghiên cứu SGK tìm hiểu thêm.
Hoạt động 6: Tìm hiểu về phương pháp điều chế clo
HS: Nêu nguyên tắc điều chế clo trong phòng thí nghiệm.
HS: - Quan sát mô hình dụng cụ điều chế clo trong phòng thí nghiệm, cho biết vai trò của từng hóa chất trong bộ dụng cụ.
- Dựa vào tính chất nào có thể sử dụng phương pháp điều chế đó?
HS: Viết PTHH, cân bằng.
HS: - Cho biết nguồn nguyên liệu điều chế trong công nghiệp.
- Nêu nguyên tắc điều chế. - Nêu PT.
Hoạt động 7: Củng cố
Câu 1: Hoàn thành phương trình hóa học khi
III. Trạng thái tự nhiên
Đồng vị: 35
Cl (75,77%) 37Cl (24,23%)
M 35,5
Dạng tự do: không tồn tại.
Dạng hợp chất: nước biển, muối mỏ.
IV. Ứng dụng
- Diệt trùng nước sinh hoạt. - Sản xuất các hóa chất hữu cơ. - Sản xuất chất tẩy trắng, sát trùng: nước Giaven, clorua vôi …
V. Điều chế
1. Trong phòng thí nghiệm
- Nguyên tắc: dung dịch HCl đặc tác dụng với các chất oxy hóa mạnh như MnO2, KMnO4 …
0 t 2 2 2 2 MnO + 4HCl →MnCl + Cl + H O 4 2 2 2 2KMnO +16HCl 2KCl +2MnCl + 5Cl +8H O →
2. Trong công nghiệp
2 2 2
2NaCl + 2H O dpddmn→2NaOH + Cl + H↑ ↑ (muối ăn)
cho sắt (II) clorua, đồng tác dụng với clo.
Câu 2:Trong công nghiệp, nếu khi điều chế clo bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn thì sản phẩm tạo thành sẽ là những chất nào?
2.3.2.2. Giáo án bài 23 – HIDRO CLORUA – AXIT CLOHIRIC VÀ MUỐI CLORUA (tiết 39, 40)
I. Mục tiêu
1. Về kiến thức
Biết:
- Tính tan nhiều trong nước của khí hidroclorua.
- Tính chất riêng của khí hidro clorua như không đổi màu quỳ tím, không tác dụng với đá vôi.
- Nhận biết ion clorua.
- Phương pháp điều chế axit clohidric trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Hiểu:
- Tính chất hóa học của axit clohidric.
2. Về kỹ năng
- Biết dự đoán, kiểm tra dự đoán, kết luận tính tan trong nước của khí hidro clorua, tính chất của axit clohiric.
- Nhận biết dung dịch axit clohidric và muối clorua. - Làm thí nghiệm kiểm chứng dự đoán của mình. - Làm việc theo nhóm.
- Viết phương trình hóa học của phản ứng.
II. Chuẩn bị
- Hóa chất:
Các dung dịch: HCl (loãng, đặc), NaCl, Na2SO4, AgNO3, NaNO3, Na2CO3, H2SO4 loãng, NaOH, phenolphtalein, FeCl3.
Các chất rắn: Cu, Fe, CuO, CaCO3, KMnO4. Bình khí hidro clorua, nước, quỳ tím, - Dụng cụ: bản thủy tinh, kẹp ống nghiệm, ống nghiệm, đèn cồn, chậu thủy tinh, thìa, nút bấc, đũa khuấy, ống hút, ống nhỏ giọt.
- Phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP 1 NHÓM
Tên thí nghiệm:Thử tính tan của khí hidro clorua trong nước
Dự đoán phản ứng: (1) tan mạnh trong nước (2) không tan trong nước (3) ít tan trong nước
Dự đoán hiện tượng:
Nếu (1): Nếu (2): Nếu (3):
Tiến hành thí nghiệm:
Kết luận: Dự đoán nào đúng? Hiện tượng thí nghiệm:
PHIẾU HỌC TẬP 2 NHÓM
Tên thí nghiệm: Tính axit của axit clohidric.
Dự đoán: (1) Thể hiện tính axit (2) không thể hiện tính axit
Dự đoán hiện tượng khi cho các hóa chất sau tác dụng với dung dịch HCl
(1) với quỳ tím (2) với Cu (3) với Fe (4) với CuO
(5) với dung dịch NaOH(nhỏ vài giọt phenolphtalein) (6) với CaCO3
(7) với dung dịch NaNO3
(8) với dung dịch AgNO3
Tiến hành thí nghiệm:
Kết luận: Dự đoán nào đúng? Các PTHH? Lưu ý nào về các chất phản ứng?
PHIẾU HỌC TẬP 3 NHÓM
Dự đoán : (1) có phản ứng (2) không có phản ứng
Dự đoán hiện tượng:
Nếu (1): Nếu (2):
Tiến hành thí nghiệm:
Kết luận: Dự đoán nào đúng?
Nhận xét tính chất hóa học của HCl đặc
PHIẾU HỌC TẬP 4 NHÓM
Tên thí nghiệm:Nhận biết ion clorua
Dự đoán hiện tượng các thí nghiệm sau(viết PTHH):
(1) NaCl + AgNO3 (2) NaCl + Na2CO3 (3) HCl + AgNO3 (4) HCl + Na2CO3
Tiến hành thí nghiệm:
Kết luận: Hóa chất nào được sử dụng để nhận biết ion clorua? Tại sao?
III. Tổ chức hoạt động dạy học
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG BÀI GIẢNG
Tiết 1
Hoạt động 1: Vào bài
- Có một chất rất quan trọng trong quá trình trao đổi chất của cơ thể, có trong dịch vị của dạ dày giúp hòa tan muối, xúc tác cho các phản ứng thủy phân, nhờ đó cơ thể hấp thụ được thức ăn. Vậy chất gì quan trong như thế? Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta tìm hiểu về chất này.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về hidro clorua
HS: Phát biểu ý kiến về CTPT, CT electron, CTCT, bản chất liên kết (giải thích).
GV: Chỉnh sửa, bổ sung.
I. HIDRO CLORUA
1. Cấu tạo phân tử
CTPT: HCl CT electron: H : Cl CTCT: H – Cl
HS: Quan sát bình khí hidro clorua nhận xét về trạng thái và màu sắc.
HS: Hoàn thành phiếu học tập 1.
GV: Quan sát, hướng dẫn HS làm thí nghiệm tính tan của HCl trong nước.
HS: Sau khi làm thí nghiệm, kết luận hiện tượng. Giải thích tại sao lại có hiện tượng như vậy?
HS: Thử màu dung dịch thu được.
HS: Giải thích tại sao khí HCl lại tan tốt trong nước.
- Kết luận.
GV: Nhấn mạnh lại kiến thức.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về axit clohidric
HS: Quan sát bình hóa chất mới làm thí nghiệm, cho biết trạng thái, màu sắc, mùi của dung dịch HCl.
GV: Bổ sung hoàn chỉnh.
GV: Mở bình khí dung dịch HCl đặc.
HS: Nhận xét hiện tượng quan sát được. giải thích.
HS: Liên hệ kiến thức từ lớp 9, dựa vào CTPT thì HCl thuộc loại hợp chất nào? Tính chất của nó?
HS: Hoàn thành phiếu học tập 2.
GV: Gợi ý HS rút ra kết luận từ các thí nghiệm:
- Màu sắc của quỳ tím biến đổi như thế nào? - Kim loại, oxit bazơ, bazơ, muối tác dụng
Bản chất liên kết: liên kết cộng hóa trị phân cực.
2. Tính chất
- Khí không màu, mùi xốc.
- dHCl/kk=1,26>1 nên nặng hơn không khí.
- Khí hidro clorua tan rất nhiều trong nước.
II. AXIT CLOHIDRIC 1. Tính chất vật lý
- Chất lỏng, không màu, mùi xốc. - Dung dịch HCl đặc nhất 37% (ở 20oC). - Dung dịch HCl đặc “bốc khói” trong không khí ẩm. 2. Tính chất hóa học a) Tính axit mạnh - Quỳ tím hóa đỏ.
- Tác dụng với kim loại (đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học) Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
- Tác dụng với oxit bazơ
như thế nào?
- Điều kiện để kim loại muối tác dụng với HCl.
- Hoàn thành phương trình hóa học. GV: Kết luận bổ sung
Hoạt động 4: Củng cố
Câu hỏi:Viết các phương trình hóa học (nếu có) giữa axit HCl với Fe, Ag, ZnO, Cu(OH)2, Na2CO3.
Tiết 2
Hoạt động 1: Nghiên cứu tính khử của axit clohidric đặc
HS: Liên hệ kiến thức bài trước cho biết clo có thể có những số oxy hóa nào?
- Xác định số oxy hóa của clo trong HCl? - Nhận xét.
- Rút ra tính chất.
HS: Hoàn thành phiếu học tập 3.
GV: Hướng dẫn HS làm thí nghiệm trong ống nghiệm.
HS: Xác định số oxy hóa của clo và vai trò của HCl trong phản ứng.
HS: Cân bằng PTHH.
Hoạt động 2: Tìm hiểu phương pháp điều chế axit clohidric
HS: Tên của phương pháp
- Cho biết PTHH của phản ứng điều chế. - Tại sao phải sử dụng NaCl tinh thể và H2SO4 đặc?
- Tác dụng với bazơ
NaOH + HCl NaCl + H2O - Với muối (của axít yếu hay tạo muối ít tan).
AgNO3 + HCl AgCl ↓ + HNO3
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2↑ + H2O
b) Tính khử (-1 0)
-1 0 +1 +3 +5 +7
tăng số oxy hóatính khử
- Với các chất oxy hóa mạnh: MnO2, KMnO4, KClO3 … 7 1 2 0 4 2 2 2 2K Mn O +16H Cl 2 Mn Cl +5 Cl (Oxh) (Kh) +2KCl+8H O + − + → 0 4 1 2 0 t 2 2 2 2 Mn O + 4H Cl Mn Cl + Cl + 2H O + − + → (Oxh) (Kh) 3. Điều chế a) Trong phòng thí nghiệm (phương pháp sunfat) NaCl(tt)+H2SO4(đặc)<250oC NaHSO4 + HCl 2NaCl(tt)+H2SO4(đặc)>400oC Na2SO4 + 2HCl
HS: - Cho biết trong công nghiệp có thể sử dụng phương pháp nào để điều chế HCl? - Nêu tên các phương pháp.
- Cho biết PTHH của phản ứng điều chế.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về muối clorua – nhận biết ion clorua.
HS: Nghiên cứu SGK, cho biết nhận xét về: - Định nghĩa muối clorua.
- Ví dụ. - Gọi tên - Tính tan.
- Nêu một số ứng dụng của muối clorua mà em biết.
GV: Chỉnh sửa, bổ sung.
HS: Hoàn thành phiếu học tập 4 GV: Định hướng nghiên cứu.
HS: Cho biết hiện tượng quan sát được. HS: Kết luận nên sử dụng hóa chất nào để nhận biết ion clorua là tốt nhất?
GV: Chỉnh sửa, bổ sung.
Hoạt động 4: Củng cố
Câu 1: Dự đoán hóa chất nào trong quy trình điều chế HCl theo phương pháp sunfat?
Câu 2: Nhận biết dung dịch mất nhãn NaNO3 và NaCl.
b) Trong công nghiệp
Phương pháp tổng hợp H2 + Cl2 t o C 2HCl - Phương pháp sunfat
- Clo hóa các hợp chất hữu cơ
III. Muối clorua – Nhận biết ion clorua
1. Muối clorua
- Định nghĩa: Muối clorua là muối của axit clohidric.
- Ví dụ: NaCl natri clorua BaCl2 bari clorua
- Tính tan: hầu hết tan trong nước, trừ AgCl không tan, CuCl, PbCl2 ít tan.
2. Nhận biết ion clorua
- Thuốc thử: dung dịch AgNO3
- Hiện tượng: kết tủa trắng (AgCl) - Phương trình hóa học:
NaCl+ AgNO3 AgCl(↓) + NaNO3
HCl +AgNO3 AgCl(↓) + HNO3