II. Phương pháp điều chế kim loại 1 Phương pháp nhiệt luyện
4. Hướng dẫn học tập: Đọc trước bài mới Bài tập: 1 8(trang 111)
Ngày giảng: CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
A. Mục tiêu, yêu cầu
1. Kiến thức: - Biết: + Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất hoá học của kim loại kiềm thổ. Tính chất và ứng dụng một hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ.
+ Nguyên tắc và phương pháp điều chế kim loại kiềm thổ
+ Nước cứng là gì? Nguyên tắc và phương pháp làm mềm nước cứng? - Hiểu: Nguyên nhân tính khử rất mạnh của kim loại kiềm thổ.
2. Kĩ năng: Rèn kĩ năng viết các phương trình phản ứng. Từ cấu tạo suy ra tính chất và từ tính chất suy ra ứng dụng và điều chế
B. Chuẩn bị
1. Thầy: Bảng tuần hoàn
2. Trò: Nghiên cứu trước bài mới
C. Tiến trình dạy học
1. Ổn định tổ chức
2. Kiểm tra bài cũ : Tính chất hoá học và ứng dụng của NaHCO3? 3. Bài giảng Tiết 43
Hoạt động của thầy và trò Nội dung
* HĐ 1: Tìm hiểu vị trí, cấu hình
electron nguyên tử
- Cho HSQS bảng tuần hoàn-> nêu vị trí, viết cấu hình electron nguyên tử? * HĐ 2: Tìm hiểu tính chất vật lí
- HS nghiên cứu bảng 6.2-SGK -> Rút ra kết luận về:
+ Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng?
+ Có quy luật biến đổi tính chất vật lí không ? Nguyên nhân?
* HĐ 3: Tìm hiểu tính chất hoá học
- Tại sao khi bị oxi hoá chỉ tạo ra ion có điện tích 2+ (hay số oxi hoá +2)?
- Tính chất của KLK thổ? Viết các phương trình phản ứng minh hoạ?
A.Kim loại kiềm thổ
I.Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử
- KLK thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố: Be, Mg, Ca, Sr, Ba
- Cấu hình electron nguyên tử(SGK)
II. Tính chất vật lí
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các KLK thổ tuy cao hơn KLK nhưng vẫn tương đối thấp, khối lượng riêng tương đối nhỏ, độ cứng cao hơn KLK nhưng vẫn tương đối mềm
III. Tính chất hoá học
- Các nguyên tử KLK thổ có năng lượng ion hoá tương đối nhỏ. Vì vậy, KLK thổ có tính khử mạnh. Tính khử tăng dần từ Be -> Ba
M -> M2+ + 2e
1, Tác dụng với phi kim
2Mg0 + O20 -> Mg O+2 −2
2, Tác dụng với dung dịch axit
A, Với axit HCl, H2SO4 loãng
- Viết các phương trình phản ứng minh hoạ? Tiết 44 * HĐ 4: Tìm hiểu một số hợp chất quan trọng của canxi - Tính chất vật lí, hoá học và ứng dụng của ca(OH)2?
GV: Pứ theo chiều thuận, giải thích sự xâm thực của nước mưa (có CO2) đối với CaCO3. Pứ xảy ra theo chiều nghịch, giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong hang động đá vôi, cặn ấm nước...
* HĐ 5: Tìm hiểu nước cứng - khái niệm nước cứng?
- Phân loại nước cứng(tính cứng của nước)? Nguyên nhân?
H2SO4 loãng -> khí H2 0
Mg+ H Cl+1 →Mg Cl+2 2+H0 2↑
B, Với axit HNO3, H2SO4đặc
KLK thổ có thể khử N+5 trong HNO3 loãng xuống N-3, S+6 trong H2SO4đặc xuống S-2 4Mg0 + 10 5 2 3 3( ) 4 ( 3 2) 4 3 3 2 H N O l+ → Mg NO+ +NH NO− + H O 4Mg0 +5H S O d2+6 4( )→4Mg SO+2 4+H S−22 +4H O2 3, Tác dụng với nước
ở nhiệt độ thường, Be không khử được nước, Mg khử chậm. Các kim loại còn lại khử mạnh nước-> H2
Ca+ 2H2O -> Ca(OH)2 + H2
B. Một số hợp chất quan trọng của canxi 1, Canxi hiđroxit Ca(OH)2
- Là một bazơ mạnh nhưng yếu hơn NaOH. Tác dụng với axit, oxit axit và dd muối
VD: Ca(OH)2 + CO2 ->CaCO3 ↓+ H2O - ứng dụng (SGK)
2, Canxicacbonat: CaCO3
- Phân huỷ ở nhiệt độ khoảng 10000c CaCO3
0
t
→CaO + CO2
ở nhiệt độ thường CaCO3 tan trong nước có hoà tan khí CO2 -> Ca(HCO3)2
CaCO3 + CO2 + H2O ¬ → Ca(HCO3)2
Khi đun nóng, hoặc áp suất CO2 giảm đi thì Ca(HCO3)2 bị phân huỷ tạo ra CaCO3 kết tủa - ứng dụng(SGK)
3. Canxisunfat: CaSO4
- CaSO4.2H2O gọi là thạch cao sống, nung đến 1600c thạch cao sống mất nước -> thạch cao nung CaSO4.2H2O 0
160C
→ CaSO4.H2O+ H2O
- Thạch cao khan là CaSO4: Điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở 3500c
- ứng dụng(SGK)
C. Nước cứng
1, Khái niệm: Là nước có chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+ được gọi là nước cứng(Ca(HCO3)2,
Mg(HCO3)2)
a, Tính cứng tạm thời: Là tính cứng gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2
- Tác hại của nước cứng? - Cách làm mềm nước cứng?
- Phương pháp để làm mềm nước cứng bằng kết tủa có những cách nào? Ví dụ?
- Phương pháp trao đổi ion để làm mềm nước cứng.
- GV: Các zeolit(Vật liểutao đổi ion vô cơ)
- cách nhận biết ion Ca2+, Mg2+ trong dung dịch? - Nước có tính cứng tạm thời vì: Ca(HCO3)2 0 t →CaCO3 ↓+ CO2↑ + H2O Mg(HCO3)2 0 t →MgCO3 ↓+ CO2↑ + H2O
b, Tính cứng vĩnh cửu: Là tính cứng gây nên bởi các muối sunfat, clorua của Ca và Mg
c, Tính cứng toàn phần: Gồm tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu
2, Tác hại(SGK)
3. Cách làm mềm nước cứng
* Nguyên tắc: Là làm giảm nồng độ các ion Ca2+, Mg2+ trong nước cứng
a, Phương pháp kết tủa
- Đun sôi nước cứng tạm thời-> loại bỏ kết tủa - Dùng Ca(OH)2 với lượng vừa đủ để trung hoà muối axit, tạo kết tủa -> làm mất tính cứng tạm thời
Ca(HCO3)2+ Ca(OH)2-> 2CaCO3 ↓+ 2H2O - Dùng Na2CO3 (hoặc Na3PO4) để làm mất tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu
Ca(HCO3)2 + Na2CO3-> CaCO3↓
CaSO4 + Na2CO3-> CaCO3↓+ Na2SO4
b, Phương pháp trao đổi ion
Cho nước cứng tạm thời hoặc nước cứng vĩnh cửu đi qua vật liệu trao đổi ion(vật liệu polime – nhựa cationit) các ion Ca2+, Mg2+ đi vào các lỗ trống trong cấu trúc polime thay thế cho các ion Na+
hoặc H+ của cationit đã đi vào dung dịch 4, Nhận biết ion Ca2+, Mg2+ trong dung dịch Dùng dd muối chứa CO32- để tạo kết tủa CaCO3
(MgCO3) sục CO2 dư vào dd, nếu kết tủa tan => có Ca2+(Mg2+)
Ca2+ + CO32- -> CaCO3
CaCO3 + CO2 + H2O-> Ca(HCO3)2 (tan)