Bài 26 : Kim loại kiềm thổ và hợp chât của kim loại kiềm thổ. Phần : Kim loại kiềm thổ.
I. Mục tiêu bài học.
1. Kiến thức
Hiểu được :
Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử, tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, năng lượng ion hoá, số oxi hoá, thế điện cực chuẩn của kim loại kiềm thổ.
Tính chất hoá học : Tính khử mạnh chỉ sau kim loại kiềm (tác dụng với oxi, clo, axit).
2. Kĩ năng
Dự đoán, kiểm tra và kết luận được tính chất hoá học chung của kim loại kiềm thổ.
Tiến hành một số thí nghiệm nghiên cứu tính chất hoá học.
Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính chất hoá học.
Giải được bài tập : Tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại trong hỗn hợp phản ứng ; Xác định tên kim loại và một số bài tập khác có nội dung liên quan.
3. Thái độ
- Nghiêm túc, tinh thần học tập hăng say
Thói quen làm việc khoa học II. Chuẩn bị.
1. GV
Phiếu học tập.
Giấy A4, bút, máy vi tính, máy chiếu, bảng 6.3, 6.4(SGK). File thí nghiệm: TN1: Mg + O2. TN2: Ca + Cl2. TN3: Ca + HCl. TN4: Ca + H2O. TN5: Mg + H2O. Hệ thống bài tập củng cố kiến thức. 2. HS
Xem lại bài cũ: Kim loại kiềm, đọc trước nội dung bài mới. III. Phương pháp.
- Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề. - Dạy học theo nhóm.
- PP đàm thoại phát hiện IV. Hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ.
Nêu tính chất hóa học của kim loại kiềm? Viết phương trình minh họa?
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cần đạt. Hoạt động I
- Vấn đáp. GV hỏi.
1. Kể tên các nguyên tố kim loại kiềm thổ mà em biết? 2. Nêu vị trí của các nguyên tố KLKT trong bảng TH? Gv treo bảng 6.3/158/SGK. Gv phát phiếu học tập số 1.
Yêu cầu: Quan sát bảng, kết hợp thông tin trong SGK thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học tập( 5phút).
Sau 5 phút thu và chiếu kết quả của từng nhóm.
GV chốt lại kiến thức: Bảng tóm tắt kiến thức. GV củng cố.
Yêu cầu HS trả lời câu hỏi.
1. Nguyên tử nguyên tố KLKT có bao nhiêu e hóa trị? Dự đoán tính chất hóa học của chúng?
HS trả lời: Yêu cầu nêu được: - Kể đúng tên một số KLKT. - Số thứ tự nhóm nguyên tố KLKT. Hs quan sát, thu thập thông tin, thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học tập(5phút) Hs quan sát kết quả các nhóm, so sánh, nhận xét, bổ sung hoàn chỉnh phiếu học tập.
HS dựa vào nội dung bảng trả lời.
- Số e hóa trị 2→ tính khử mạnh sau KLK. - Trình bày được quy luật biến đổi của các
I. Vị trí và cấu tạo. 1. Vị trí.
Gồm: Be; Mg; Ca; Sr; Ba. Thuộc nhóm IIA, đứng sau nguyên tố KLK. 2. Cấu tạo II. Tính chất vật lý. Tính chất Đặc điể m chu ng. Quy luật biến đổi. Be → Ba. 1. Số e lớp ngoài cùng. 2e. ns2 2. Bán kính nguyên tử Lớn Tăng dần 3. Năng lượng ion hóa.(I2) Nhỏ Giảm dần 4. Độ âm điện. Nhỏ Giảm dần 5. Thế điện cực chuẩn Nhỏ Giảm dần
2. Đi từ Be đến Ba, bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa, độ âm điện, thế điện cực chuẩn biến đổi như thế nào? Gv yêu cầu HS quan sát bảng 6.4(SGK). Trả lời câu hỏi.
1. Em có nhận xét gì về một số tính chất của KLKT được nêu trong bảng 6.4? So sánh với KLK?
2. Tình huống có vấn đề: Tại sao tính chất vật lý của KLKT biến đổi không theo quy luật nào?
Gv chốt lại kiến thức cần nắm: Hoạt động II. - KLKT có tính chất hóa học đặc trưng gì? Có thể khử được những chất nào? Gv phát phiếu học tập số 2.
Chiếu file thí nghiệm. Yêu cầu HS quan sát, ghi chép hiện tượng, hoàn thành phiếu học tập.(5 phút)
TN1: Mg + O2.
đại lượng đã nêu trong câu hỏi.
HS quan sát bảng kết hợp thông tin SGK trả lời câu hỏi:
HS khác nhận xét bổ sung
HS giải quyết vấn đề - Tính chất vật lí của kim loại phụ thuộc vào yếu tố nào?
- Các kiểu cấu trúc mạng tinh thể của KLKT có giống nhau không?
HS trả lời yêu cầu nêu được:
HS quan sát thí nghiệm. Hoàn thành nội dung phiếu học tập.(5 phút)
- Nhìn chung t0s, t0nc, khối lượng riêng, độ cứng của KLKT còn thấp nhưng cao hơn so với KLK’ - Cấu trúc mạng tinh thể khác nhau. II. Tính chất hóa học. Tính khử mạnh.
Khử được phi kim, axit, nước.
1. Tác dụng với phi kim
a. Tác dụng oxi tạo oxit kim
loại.
2Mg + O2 → 2MgO b. Tác dụng với phi kim khác tạo muối.
Ca + Cl2 → CaCl2
2. Tác dụng với axit.
TN2: Ca + Cl2. TN3: Ca + HCl. TN4: Ca + H2O. TN5: Mg + H2O. Sau 5 phút GV thu phiếu học tập và chiếu kết quả của các nhóm. Gv nhận xét và chốt kiến thức. Gv nêu vấn đề: Cùng là nguyên tố KLKT tại sao magie pư với nước ở nhiệt độ cao còn beri không tham gia pư? Hoạt động III.
Gv yêu cầu tìm hiểu trong SGK. Trả lời câu hỏi. ?1. Kể tên một số ứng dụng quan trọng của KLKT mà em biết? Cơ sở của các ứng dụng đó? Gv sử dụng PP vấn đáp. ?1. Nguyên tắc chung để điều chế kim loại kiềm thổ?
?2. Phương pháp điều chế? Giải thích tại sao phải sử dụng phương pháp đó?
GV chỉnh sửa và kết luận.
Hs nộp phiếu học tập và quan sát kết quả của từng nhóm. Đại diện các nhóm nhận xét bổ sung cho nhau.
Hs giải quyết vấn đề. - Các kim loại Mg, Be trong không khí có đặc điểm gì?
Hs nghiên cứu thông tin trong SGK. Trả lời câu hỏi.
1. Kể tên được một số ứng dụng quan trọng của: beri, magie, canxi. Yêu cầu nêu được:
Hs trả lời, yêu câu nêu được: Nguyên tắc chung, PP điều chế KLKT. H2 3. Tác dụng với nước. Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 Mg + H2O → MgO + H2 Chú ý: Mg PƯ với nước ở nhiệt độ cao, beri không tham gia PƯ.
IV. Điều chế và ứng dụng.
1. Ứng dụng của KLKT.
- Beri: chất phụ gia chế tạo hợp chất bền, chắc, không bị ăn mòn.
- Magie: Chế tạo hợp kim( cứng, nhẹ, bền), tổng hợp chất cơ magie, chất chiếu sáng. - Caxi: Chất khử mạnh nên tách oxi, lưu huỳnh ra khỏi thép. - Chất làm khô.( dễ tác dụng với nước) 2. Điều chế. - Nguyên tắc: M2+ + 2e → M
- PP điều chế: Điện phân nóng chảy.(do KLKT có tính khử mạnh)
Hoạt động IV: Củng cố.
Khoanh tròn vào đáp án trước câu trả lời đúng.
1. Trong nhóm IIA đi từ (Be đến Ba) năng lượng ion hóa thứ hai biến thiên theo quy luật:
A. Không theo quy luật nào. B. Tăng dần C. Giảm dần D. Không đổi 2. Tính chất hóa học chung của KLKT là
A. Tính khử yếu B. Tính khử mạnh
C. Tính oxi hóa D. Vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa 3. Các nguyên tố nhóm IIA phản ứng được với nhóm chất nào sau đây? A. O2; S; H2O; HCl; Cl2. B. O2; S; H2O; HCl; HNO3.
C. O2; S; H2O; HCl. D. O2; S; H2SO4; HCl; Cl2. Phiếu học tập số 1.
1. Quan sát bảng 6.3(SGK/158) kết hợp thông tin trong SGK hoàn thành nội dung bảng sau:
Tính chất Đặc điểm chung Quy luật biến đổi. Be → Ba 1. Số e lớp ngoài cùng.
2. Bán kính nguyên tử. 3. Năng lượng ion hóa(I2). 4. Độ âm điện.
5. Thế điện cực chuẩn.
2. Dựa vào nội dung của bảng trả lời câu hỏi.
Câu 1: Nguyên tử nguyên tố KLKT có bao nhiêu e hóa trị? Dự đoán tính chất hóa học của chúng?
Câu 2: Đi từ Be đến Ba, bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa, độ âm điện, thế điện cực chuẩn biến đổi như thế nào? Tại sao?
Phiếu học tập số 2.
1. Hãy quan sát các file thí nghiệm, ghi chép hiện tượng, hoàn thành phiếu học tập sau.(5 phút)
STT Thí nghiệm Hiện tượng Giải thích – PTHH Chú ý 1 Mg + O2. 2 Ca + Cl2. 3 Ca + HCl. 4 Ca + H2O. 5 Mg + H2O.
2. Dựa vào nội dung bảng trả lời câu hỏi sau.
Câu 1: Tại sao KLKT có thể đẩy Hidro ra khỏi dung dịch axit và nước? Câu 2: Giải thích vì sao Magie phản ứng với nước cần phải có nhiệt độ cao, Beri không phản ứng được với nước ngay cả ở nhiệt độ cao?
Câu 3: Dự đoán sản phẩm và viết PTHH của phản ứng khi cho magie( canxi) tác dụng với H2SO4 đặc( HNO3)? Nhận xét?
2.4.2. Kế hoạch bài dạy tiết 52
Bài 31. Sắt
I. Mục tiêu bài học
1. Kiến thức
Hiểu được :
Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử sắt, ion Fe2+, Fe3+, năng lượng ion hoá, thế điện cực chuẩn của cặp Fe3+/ Fe2+, Fe2+ / Fe, số oxi hoá, tính chất vật lí.
Tính chất hoá học của sắt : Tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, nước, dung dịch axit, dung dịch muối).
Biết được : Trong tự nhiên sắt ở dưới dạng các oxit sắt, FeCO3, FeS2.
2. Kĩ năng
Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hoá học của sắt.
Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính khử của sắt.
Giải được bài tập : Tính thành phần phần trăm khối lượng sắt trong hỗn hợp phản ứng ; Xác định tên kim loại dựa vào số liệu thực nghiệm ; Bài tập khác có nội dung liên quan.
3. Thái độ
Thái độ nghiêm túc trong học tập, tinh thần tự giác, tích cực cao II. Chuẩn bị
1. GV
- Dụng cụ: Ống nghiệm, kẹp gỗ, giá ống nghiệm, đèn cồn.
- Hóa chất: Bột sắt, đinh sắt, dung dịch HNO3 loãng, H2SO4 đặc, Cu(SO)4. - Tranh ảnh: Các loại quặng sắt, file thí nghiệm của sắt PƯ với O2, Cl2. Phiếu học tập.
2. HS
Bảng tuần hoàn, cấu hình electron của nguyên tử, sự điền electron vào các obitan. III. Phương pháp
- Phương pháp đàm thoại phát hiện. - Thuyết trình nêu vấn đề - Dạy học theo nhóm. - Phát hiện và giải quyết vấn đề IV. Hoạt động dạy học
1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ
Bài tập: Cho nguyên tố sắt có (Z= 26).
- Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố sắt? - Dựa vào cấu hình hãy xác định vị trí của sắt trong BTH?
Hs lên bảng làm bài yêu cầu viết được cấu hình electron của sắt: [Ar]3d64s2. Vị trí: Ô nguyên tố 26, chu kì 4, nhóm VIIIB.
3. Bài mới
Với cấu hình electron: [Ar]3d64s2 quyết định như thế nào đến tính chất hóa học của sắt, đó là những tính chất gì, phản ứng của chúng ra sao? Các câu hỏi đó sẽ được trả lời trong nội dung bài mới, bài 40.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cần đạt Hoạt động 1. Gv treo bảng bản tuần hoàn. 1. Hãy xác định vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn? HS quan sát, xác định vị trí của Fe.
Hs trả lời câu hỏi
I. Vị trí và cấu tạo
1. Vị trí.
Vị trí: Ô nguyên tố 26, chu kì 4, nhóm VIIIB.
2. Dựa vào cấu hình e nguyên tử nêu cấu tạo, xác định số electron hóa trị của sắt? - Gv gợi ý: Sắt là nguyên tố nhóm B, electron hóa trị nằm ở phân lớp s và phân lớp d.
3. Khi tham gia phản ứng hóa học sắt có thể nhường 2 đến 3electron thứ tự nhường electron như thế nào?
4. Viết cấu hình e, sự điền e trong các obitan của Fe, Fe2+, Fe3+? ? Dựa vào thông tin SGk nêu một số đại lượng về nguyên tử của sắt?
Gv: Bằng kiến thức thực tế hãy cho biết một số tính chất vật lý của sắt?
Hs trả lời.
Hs lên bảng viết cấu hình e, sự điền e vào obian của Fe, Fe2+, Fe3+.
Hs dựa vào kiến thức trong SGK trả lời.
Hs trả lời.
- Cấu hình e nguyên tử: [Ar]3d64s2 (Nguyên tử sắt có 26 electron, được phân bố thành 4 lớp.2e/8/14e/2e) - Số electron hóa trị: 8e - Khi tham gia PƯ hóa học nguyên tử sắt: nhường e ở phân lớp 4s và 3d tạo ra ion Fe2+, Fe3+. Fe: 1s22s22p63s23p63d6 3d6 4s2 Fe2+: [Ar]3d6 3d6 4s0 Fe3+: [Ar]3d5 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 3d5 4s0 - Trong hợp chất Fe có số oxi hóa là: +2, +3.
*. Một số đại lượng của nguyên tử. - rnt; 0,162, rion Fe2+, Fe3+: 0,076, 0,064. - I1, I2, I3:760, 1560, 2960 (kj/mol), - χ =1,83, E0Fe 2+ /Fe = - 0,44(v) - E0Fe3+/Fe2+ = +0,77(v) Feα (lập phương tâm khối) Feγ (lập phương tâm diện)
Hoạt động 2.
Gv đặt vấn đề: Sắt là nguyên tố kim loại hoạt động trung bình. Hãy dự đoán tính chất hóa học của Fe? Ví dụ?
Gv phát phiếu học tập số 2 .
Quan sát thí nghiệm kết hợp thông tin trong SGK thảo luận nhóm trong 5 đến 7 phút hoàn thành phiếu : Sau 5 phút, GV thu và chiếu kết quả học tập của các nhóm. Gv chốt kiên thức: Fe phản ứng với phi kim trong điều kiện nào? Sản phẩm của phản ứng? Gv đặt vấn đề: Vì sao có thể dùng bình bằng thép để chứa và chuyên chở HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội? Có thể dùng bình thép để chở DD HNO3 Hs trả lời: Sắt phản ứng được với: oxi, phi kim và axit.
Hs quan sát thí nghiệm, thảo luận nhóm và hoàn thành nội dung phiếu .
Hs trả lời yêu cầu nêu được: Fe thu động với 2axit trên.
II. Tính chất vật lý
Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, t0nc= 15400C, D = 7,9(g/cm3), dẫn nhiệt, dẫn điện tốt và có từ tính. III. Tính chất hóa học - Fe có tính khử trung bình. Fe bị oxi hóa thành Fe2+, Fe3+.
1. Tác dụng với phi kim:
3Fe + 2O2 Fe3O4
( FeO.Fe2O3) 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Fe + S FeS
2. Tác dụng với axit:
a. Với các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng:
Pt ion:
Fe + 2H+ Fe2+ + H2
Sắt khử ion H+ trong DD axit thành H2 tự do.
b. Với các axit HNO3, H2SO4 đặc:
- Với HNO3 đặc, nguội; H2SO4 đặc, nguội: Fe không phản ứng.
- Với H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc, nóng:
loãng được không? Hoạt động 3. GV: Yêu cầu HS làm TN Fe + CuSO4? Viết PTHH của PƯ, xác định vai trò của các chất trong PƯ? GV đặt vấn đề: Fe + FeCl3. Có PƯHH xảy ra không? Chú ý: Quy tắc alpha. Hoạt động 4. GV: ở nhiệt độ thường Fe có khử được nước hay không ?
Ở điều kiện nào Fe phản ứng với nước, dự đoán sản phẩm, viết PTHH của PƯ? Hỏi: ? Trong tự nhiên Fe tồn tại ở những trạng thái nào? Hs tiến hành TN, viết PTHH của PƯ. Vai trò: Fe ( chất khử ), Cu2+, Fe3+( chất OXH ) Hs trả lời: Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O sắt (III) sunfat Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3 NO2 + 3H2O
- Với HNO3 loãng:
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 3. Tác dụng với dung dịch muối: Fe + CuSO4FeSO4 + Cu Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 4. Tác dụng với nước:
Fe khử nước ở nhiệt độ cao giải phóng H2. PTHH của PƯ. 3 Fe + 4 H2O Fe3O4 + 4 H2 Fe + H2O FeO + H2 IV . Trạng thái tự nhiên. - Dạng tự do - Dạng hợp chất (quặng sắt)
Củng cố toàn bài :
1. Cho Fe dư vào dd HNO3 loãng, viết PTHH của PƯ trên? 2. Viết PTHH biểu diễn những chuyển đổi hóa học sau?
Fe FeCl3 FeCl2 Fe(NO3)3 Fe3O4 FeCl3
Phiếu học tập số 1.
Quan sát thí nghiệm và hoàn thành nội dung bảng sau:
STT Thí nghiệm Hiện tượng Giải thích và viết PTHH Chú ý 1 Fe + O2 2 Fe + Cl2 3 Fe + S 4 Fe + H2SO4đn 5 Fe + HNO3l