2 RR S, điều này phù hợp với điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi Nhưng tại sao vẫn có một số
2.2.6.Quy trình giải quyết vấn đề trong phần hóa phi kim lớp
Tình huống 1: Khi bán kính nguyên tử càng lớn thì năng lượng liên kết càng giảm. Vậy
tại sao từ FRR2RR đến IRR2RR năng lượng liên kết lại không thay đổi theo quy luật của bán kính
nguyên tử? (dựa vào bảng số liệu về một số tính chất vật lí của các đơn chất halogen).
Bước 1. Đặt vấn đề
GV:Y/c HS nhắc lại mối quan hệ giữa bán kính nguyên tử và năng lượng liên kết trong
phân tử.
GV: Bán kính nguyên tử thay đổi như thế nào khi đi từ flo đến iôt?
HS: Từ flo đến iot bán kính nguyên tử tăng dần.
GV: Dự đoán năng lượng liên kết từ flo đến iot thay đổi như thế nào?
HS: Giảm dần.
GV: Dựa vào bảng số liệu 1.5 trong SGK cho biết năng lượng liên kết từ flo đến iot có
thay đổi theo trật tự như dự đoán không?
HS: Từ flo đến iot năng lượng liên kết không thay đổi theo trật tự.
GV đặt vấn đề: Tại sao từ flo đến iot năng lượng liên kết lại có sự biến đổi như vậy?
Bước 2. Giải quyết vấn đề
Đây là một vấn đề tương đối khó với HS nên GV có thể dùng phương pháp thuyết trình
để giải quyết vấn đề cho các em.
GV: Flo có phân lớp d hay không? Các halogen còn lại thì sao?
HS: Flo không có phân lớp d, các halogen còn lại thì có.
GV thông báo: Chính vì có phân lớp d nên trong phân tử ClRR2RR, BrRR2RR, IRR2RR có sự liên kết
giữa các obitan d với nhau nên liên kết giữa các nguyên tử bền hơn so với FRR2RR. Do vậy
năng lượng liên kết của FRR
2RRnhỏ hơn ClRR
2RR và BrRR
2RR.
GV bổ sung thêm: Nhìn vào bảng số liệu ta nhận thấy
• - Năng lượng liên kết của ClRR2RR> BrRR2RR>IRR2RR. Điều này đựơc giải thích là do mặc dù
cả ba đều có sự liên kết giữa các obitan d với nhau nhưng do bán kính nguyên
tử của ClRRRR< Br <I.
• - Năng lượng liên kết của FRR
2RR > IRR (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2RR. Điều này đựơc giải thích là do mặc dù trong
phân tử IRR2RRcó sự liên kết giữa các obitan d với nhau nhưng do bán kính nguyên
tử của FRRRRnhỏ hơn nhiều so với I.
Buớc 3. Kết luận
Sau khi tham gia giải quyết tình huống có vấn đề trên HS biết được các tính chất vật lí
của các nguyên tố trong nhóm halogen như: trạng thái tồn tại, màu sắc, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi… biến đổi có qui luật, nhưng giá trị năng lựong liên kết có sự khác nhau và không biến đổi theo qui luật với sự biến đổi của bán kính nguyên tử.
Tình huống 2: Cũng là các nguyên tố halogen nhưng tại sao trong các hợp chất, chỉ có
flo luôn thể hiện số oxh -1 còn các halogen khác ngoài số oxh -1 còn có khả năng thể hiện các số oxh +1, +3, +5,+7?
Bước 1. Đặt vấn đề
GV: Các nguyên tử halogen có bao nhiêu e ngoài cùng? HS: Các nguyên tử halogen có 7e ngoài cùng.
GV: Vậy khi tham gia phản ứng hóa học nó có xu hướng gì? HS: Nhận thêm 1 e để đạt cấu hình bền của khí hiếm.
GV: Khi đó các halogen thể hiện số oxi hóa là bao nhiêu? HS: Số oxi hóa là -1.
GV đặt vấn đề: Vậy tại sao trong các hợp chất chỉ có flo luôn thể hiện số oxi hóa là -1
còn các halogen khác ngoài -1 ra còn thể hiện số oxi hóa: +1, +3, +5, +7?
Bước 2. Giải quyết vấn đề
Với tình huống này, GV y/c HS thảo luận nhóm để giải quyết. Sau khi thảo luận HS sẽ trình bày ý kiến của nhóm mình, các nhóm khác nhận xét, GV tổng kết lại. Nếu HS gặp khó khăn trong việc giải quyết GV dùng phương pháp đàm thoại để gợi ý HS giải quyết.
GV: giá trị ĐÂĐ của flo như thế nào so với các nguyên tố khác? HS: Flo có giá trị ĐÂĐ lớn nhất.
GV: Trong các PUHH Flo sẽ có xu hướng gì? Khi đó nó thể hiện số oxi hóa là bao
nhiêu?
HS: Trong phản ứng với các chất khác flo chỉ có xu hướng nhận thêm 1e, nên thể hiện số oxi hóa là -1.
GV: Các halogen còn lại có đặc điểm gì đặc biệt trong cấu hình electron so với flo? HS: Các halogen còn lại đều có phân lớp d trống.
GV: Viết cấu hình e tổng quát của các halogen ở dạng ô lượng tử ở trạng thái cơ bản. HS: Viết cấu hình: nsPP 2 PP npPP 5 PP ndPP 0
HS: Ở trạng thái kích thích có khả năng có 3, 5, 7 e độc thân.
GV: Vậy trong hợp chất với các nguyên tố có ĐÂĐ lớn hơn thì các halogen sẽ có xu hướng gì? Khi đó thể hiện số oxi hóa là bao nhiêu?
HS: Có xu hướng nhường đi 1, 3, 5 hay 7 e nên thể hiện số oxi hóa +1, +3, +5, +7.
Buớc 3. Kết luận
Sau khi tham gia giải quyết tình huống có vấn đề trên HS rút ra nhận xét trong mọi hợp chất, số oxi hóa của flo luôn luôn là -1, còn các halogen khác ngoài số oxi hóa là -1 ra còn có khả năng thể hiện số oxi hóa là +1, +3, +5, +7.
GV: Y/c HS làm bài tập sau để vận dụng kiến thức vừa tiếp thu: Xác định số oxi hóa của
các halogen trong các hợp chất sau: KClO, KClORR
2RR, KClORR 3RR, KClORR 4RR, KF, OFRR 2RR, BaBrRR 2RR. HS: Hoàn thành bài tập (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tình huống 3: Clo tác dụng với nước tạo ra 2 axit: HCl và HClO. Axit sẽ làm QT hóa
hồng. Vậy tại sao khi cho QT ẩm lên miệng bình đựng khí clo thì thấy QT chuyển sang
hồng rồi sau đó mất màu?
Bước 1. Đặt vấn đề
GV: Y/c HS viết PTHH khi clo tác dụng với nước. Sản phẩm tạo ra thuộc loại hợp chất
gì?
HS: Viết PTHH: ClRR2RR + HRR2RRO HClO + HCl. Sản phẩm tạo ra là HCl và HClO là
những axit.
GV: Dự đoán hiện tượng xảy ra khi đặt mẫu giấy QT ẩm lên miệng bình đựng khí clo.
Giải thích.
HS: Dự đoán là QT hóa đỏ vì sản phẩm sinh ra là 2 axit.
GV: Tiến hành làm TN đưa mẫu giấy QT ẩm lên miệng bình đựng khí clo, y/c HS quan
sát, nêu hiện tượng.
HS: Nêu hiện tượng là QT hóa đỏ.
GV: Tiếp tục quan sát xem có hiện tượng gì nữa không?
HS: Giấy QT bị mất màu dần.
Bước 2. Phát biểu vấn đề
• - Hiện tượng vừa quan sát được cho thấy điều gì? Tại sao tạo ra 2 axit mà QT không giữ nguyên màu đỏ?
• - Có phản ứng nào đã xảy ra? Do đâu mà giấy QT chuyển từ màu đỏ sang mất
màu?
Bước 3. Xác định phương hướng giải quyết – nêu giả thuyết
GV: Y/c HS trao đổi xem khi cho clo tác dụng với nước thì trong dd sẽ có những thành
phần nào? Nguyên nhân làm mất màu của giấy quì có thể là do thành phần nào trong các thành phần có tồn tại trong dd sau khi clo tác dụng với nước.
Bước 4 và 5. Lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch giải theo giả thuyết
Sau khi thảo luận xong, HS sẽ trình bày ý kiến của nhóm mình, các nhóm khác nhận
xét, GV tổng kết lại theo ý cơ bản sau:
• - Khí clo tác dụng với nước theo phản ứng 2 chiều nên trong dd tồn tại các
thành phần sau: ClRR2RR, HRR2RRO, HClO, HCl.
• - Nhận thấy HRR
2RRO không thể làm mất màu QT, do vậy ở đây chỉ có thể là do 1 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
trong 3 thành phần còn lại gây ra mà thôi.
• - Dd HCl là một axit mạnh và không có khả năng làm mất màu.
• - Bản thân khí clo có tính oxi hóa mạnh, tuy nhiên bản thân nó không có tính
tẩy màu.
• Trong hợp chất HClO thì do clo có số oxi hóa là +1 và hợp chất này rất kém
bền nên thể hiện tính oxi hóa rất mạnh và có đặc tính là có tính tẩy màu nên làm mất màu giấy quì.
Bước 6. Đánh giá việc thực hiện kế hoạch giải
Nhận thấy hợp chất trong đó clo có số oxi hóa +1 là những hợp chất có tính oxi hóa
mạnh và có đăc tính là có tính tẩy màu nên quá trình giải như trên là đúng.
Bước 7. Kết luận về lời giải
Qua việc tham gia giải quyết tình huống có vấn đề trên, HS rút ra kết luận axit HClO là
một axit kém bền và nguyên tử clo có số oxi hóa là +1 nên có tính oxi hóa rất mạnh và có tính tẩy màu nên clo ẩm có tính tẩy màu.
Bước 8.Kiểm tra kiến thức vừa tiếp thu và vận dung kiến thức
GV: Nếu thay giấy QT ẩm bằng giấy QT khô thì hiện tượng thu đựoc có giống như TN
trên không? Vì sao?
HS: Giấy QT không có hiện tượng gì cả do lúc này không có nước nên không xảy ra
PTHH.
GV: Y/c HS làm bài tập sau để vận dụng kiến thức vừa tiếp thu. Hãy xác định số oxi
hóa của clo trong hợp chất NaClO và cho biết tính chất hóa học đặc trưng của nó là gì?
HS: Số oxi hóa của Clo trong NaClO là +1 nên hợp chất NaClO có tính ôxi hóa mạnh
và có tính tẩy màu.
Tình huống 4: Clo là chất khí màu vàng lục, mùi xốc, rất độc. Nếu vào PTN không may
làm khí ClRR2RRthoát ra ngoài thì dùng hợp chất nào sau đây để khử độc? A. NHRR3RR. B. HRR2RRSORR4RR. C. NaOH. D. HRR2RR.
Bước 1. Đặt vấn đề
GV: Cho HS quan sát bình đựng khí clo, y/c HS nêu một vài tính chất vật lí.
HS: Quan sát, nhận xét clo là chất khí màu vàng lục, mùi xốc, rất độc.
GV thông báo cho HS tác hại của khí clo và biểu hiện của người bị nhiễm độc bởi clo.
Bước 2. Phát biểu vấn đề
GV đặt vấn đề: Clo là một chất khí rất độc vậy nếu vào PTN không may làm khí clo thoát ra ngoài thì có thể dùng chất nào sau đây để khử độc.
A. NHRR3RR. B. HRR2RRSORR4RR. C. NaOH. D. HRR2RR. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bước 3. Xác định phương hướng giải quyết – nêu giả thuyết
GV: Y/c HS dự đoán xem một chất dùng để khử tính độc của clo thì phải thoả mãn những điều kiện gì?
Sau khi HS trình bày ý kiến của mình, GV ghi lên bảng và bổ sung cho đầy đủ là:
- Chất đó phải tác dụng với clo ngay ở điều kiện thường.
- Sản phẩm tạo ra không độc hại hay ít độc hại hơn nhiều so với clo.
- Chất dùng để khử độc của clo phải có sẵn hay điều chế một cách dễ dàng.
GV: Y/c HS thảo luận nhóm và sau đó trình bày sự lựa chọn của nhóm mình.
Sau khi HS thảo luận xong GV y/c HS cho biết sự lựa chọn của nhóm mình và cách suy luận để đi đến sự lựa chọn đó. Lúc này có thể lớp học sẽ chia thành 4 nhóm với 4 lựa chọn.
Các nhóm trình bày ý kiến của nhóm mình, các nhóm khác nhận xét, GV tổng kết và đi đến kết luận sau:
• - Không chọn đáp án là NaOH vì mặc dù dd NaOH tác dụng được với khí
clo nhưng do NaOH ở trạng thái dd còn clo ở trạng thái khí nên không thể cho 2 chất này tiếp xúc với nhau được.
• - Không chọn đáp án là HRR2RRSORR4RR vì clo không tác dụng được với dd axit.
• - Không chọn HRR2RR vì mặc dù HRR2RR tác dụng được với ClRR2RR nhưng cần phải ở
nhiệt độ cao. Đồng thời sản phẩm tạo ra là khí HCl, đây cũng là một chất khí độc.
• Như vậy hoá chất cần chọn ở đây là khí NHRR3RR, vì NHRR3RR tác dụng được với
ClRR
2RR ở điều kiện thường theo PTHH sau: 2NHRR
3RR + 3ClRR