6. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI
3.2. NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
I. CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG.
1. Kiến thức:
Biết được:
Vị trí, cấu hình lớp electron ngoài cùng, tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng của nhôm .
Hiểu được:
Nhôm là kim loại có tính khử khá mạnh: Phản ứng với phi kim, dung dịch axit, nƣớc, dung dịch kiềm, oxit kim loại.
Nguyên tắc và sản xuất nhôm bằng phƣơng pháp điện phân oxit nóng chảy Tính chất vật lí và ứng dụng của một số hợp chất: Al2O3, Al(OH)3 , muối nhôm.
Tính chất lƣỡng tính của Al2O3, Al(OH)3: Vừa tác dụng với axit mạnh, vừa tác dụng với bazơ mạnh;
Cách nhận biết ion nhôm trong dung dịch.
2. Kĩ năng
Quan sát mẫu vật, thí nghiệm, rút ra kết luận về tính chất hóa học và nhận biết ion nhôm.
103
Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận đƣợc tính chất hóa học của nhôm, nhận biết ion nhôm.
Viết các PTHH phân tử và ion rút gọn (nếu có) minh hoạ tính chất hoá học của hợp chất nhôm.
Sử dụng và bảo quản hợp lý các đồ dùng bằng nhôm.
Tính % khối lƣợng nhôm trong hỗn hợp kim loại đem phản ứng.
Tính khối lƣợng boxit để sản xuất lƣợng nhôm xác định theo hiệu suất phản ứng;
3. Phát triển năng lực
- Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề
+ Biết nghiên cứu bài tập nhận thức để phát hiện đƣợc mâu thuẩn và phát biểu đƣợc vấn đề cần giải quyết
+ Đề xuất đƣợc giả thuyết đúng hƣớng
+ Xây dựng quy trình giải bài tập nhận thức thành công - Phát triển năng lực sáng tạo:
+ Biết tự nghiên cứu, tự phát hiện đƣợc vấn đề cần giải quyết
+ Biết đề xuất nhiều phƣơng án giải quyết mới lạ, đúng hƣớng để giải quyết vấn đề
+ Biết tự xây dựng quy trình mới, nhiều quy trình khác nhau để giải bài tập nhận thức thành công
II. TRỌNG TÂM:
Đặc điểm cấu tạo nguyên tử nhôm và các phản ứng đặc trƣng của nhôm Phƣơng pháp điều chế nhôm
Tính chất hoá học cơ bản của Al2O3, Al(OH)3, Al2(SO4)3.
Cách nhận biết Al3+
trong dung dịch.
III. CHUẨN BỊ: 1. Dụng cụ:
- Sơ đồ thùng điện phân nhôm oxit phóng to. - Đèn cồn, ống nghiệm, bìa cứng, cốc sứ.
104
2. Hóa chất:
- Thanh nhôm, dung dịch NaOH, dd AlCl3, dd NH3.
IV. PHƢƠNG PHÁP : Đàm thoại, trực quan.
V. NỘI DUNG TIẾT HỌC :
1. Ổn định lớp. 2. Bài mới:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG BÀI HỌC
Hoạt động 1:
- HS viết cấu hình electron của nhôm và cho biết vị trí của nhôm trong Bảng tuần hoàn.
- GV: Hãy cho biết nhôm thuộc loại nguyên tố gì? có bao nhiêu electron hóa trị? từ đó cho biết tính chất cơ bản của nhôm và số oxi hóa của nó trong các hợp chất.
Hoạt động 2:
- HS nghiên cứu SGK và thảo luận rút ra những tính chất vật lí quan trọng của nhôm.
Hoạt động 3:
- HS: Dựa vào cấu tạo nguyên tử hãy cho biết tính chất hoá học của nhôm?
- HS lấy ví dụ về một số phản ứng của nhôm với phi kim đã học.
- HS xác định số oxi hóa và vai trò của nhôm trong phản ứng trên.
I. VỊ TRÍ – CẤU HÌNH ELECTRON.
Al
13 : 1s22s22p63s23p1
- Vị trí: chu kì 3, nhóm IIIA
- Trong chu kì, Al đứng sau Mg, trƣớc Si.
- Trong nhóm IIIA: Al đứng sau B.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA NHÔM:
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC.
- Al là kim loại có tính khử mạnh nhƣng yếu hơn kim loại kiềm, KLK thổ.
Al → Al3+ + 3e
1. Tác dụng với phi kim: Al khử dễ dàng nhiều phi kim.
Ví dụ: 4 Al + 3O2 → 2 Al2O3 2 Al + 3Cl2 → 2 AlCl3
2. Tác dụng với axit:
a) Với các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng:
Ví dụ: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2
105
Hoạt động 4:
- GV làm thí nghiệm: cho một mẫu nhôm vào dung dịch HCl, cho HS quan sát hiện tƣợng và yêu cầu HS viết phƣơng trình phản ứng xảy ra dạng phân tử và ion thu gọn.
- GV: Al có phản ứng với đƣợc với dung dịch HNO3 đặc nguội; H2SO4 đặc, nguội? vì sao ?
- HS:
- GV: Hãy viết phản ứng của Al với HNO3 loãng; H2SO4 đặc, nóng?
Hoạt động 5:
- GV: Cho HS làm TN cho 1 thanh nhôm vào nƣớc, sau đó đun nóng.
- HS: quan sát hiện tƣợng.
- GV: Vì sao những vật bằng nhôm hằng ngày tiếp xúc với nƣớc dù ở nhiệt độ cao nhƣng không xảy ra phản ứng ?
Hoạt động 6:
Phƣơng trình ion:
2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2
Al khử ion H+ trong dung dịch axit thành hidro tự do.
b) Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc:
- Al không phản ứng với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội.
- Với các axit HNO3 đặc nóng, HNO3 loãng, H2SO4 đặc nóng: Al khử đƣợc 5 N và 6
S xuống những mức oxi hoá thấp hơn.
o 3 t 3 3 2 2 Al6HNO Al NO 3NO 3H O o t 2 4 2 4 3 2 2 Al H SO đ Al SO SO H O 3. Tác dụng với H2O: 2Al + 6H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2 phản ứng dừng lại nhanh vì có lớp Al(OH)3 không tan trong H2O bảo vệ lớp nhôm bên trong.
4. Tác dụng với oxit kim loại:
- Ở nhiệt độ cao, Al khử đƣợc nhiều ion kim loại kém hoạt động hơn trong oxit (FeO, CuO, ...) thành kim loại tự do. Vd: Fe O 2 Al 2 3 to Al O 2 Fe2 3
2 Al + 3 CuO → Cu + Al2O3
phản ứng nhiệt nhôm.
5. Tác dụng với bazơ:
- Nhôm tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2....
106
- GV: Ở nhiệt độ cao, Al có thể khử đƣợc nhiều ion kim loại trong oxit thành kim loại tự do, phản ứng tỏa nhiều nhiệt.
- GV: Hãy xác định số oxi hoá của các phản ứng trên và cho biết loại phản ứng.
- HS:
Hoạt động 7:
- GV: Cho HS làm TN: Al phản ứng với dd NaOH.
- HS: quan sát hiện tƣợng và viết PTHH của phản ứng.
Hoạt động 8:
- GV cho HS nghiên cứu SKG. - HS nghiên cứu và nêu những ứng dụng và trạng thái tự nhiên của Al trong SGK.
- GV: Treo sơ đồ thùng điện phân Al2O3 nóng chảy.
Hoạt động 9:
- HS cho biết nguyên liệu và PT điện phân điều chế Al.
Ví dụ:
2Al +2NaOH +2H2O →2NaAlO2 + 3H2 natri aluminat IV. ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN. 1. Ứng dụng: SGK 2. Trạng thái tự nhiên: SGK V. SẢN XUẤT NHÔM. 1. Nguyên liệu: quặng boxit
2. Điện phân nhôm oxit nóng chảy:
Phƣơng trình điện phân:
Al O2 3đpddAl O 2
3. Củng cố
- Bài tập 1,2 / SGK.
V. DẶN DÒ:
- Hoàn thành các bài tập.
- Chuẩn bị các bài: “Một số hợp chất quan trọng của nhôm”.
107
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sau thời gian tìm hiểu và thực hiện đề tài chúng tôi đã thực hiện nhiệm vụ đề tài nhƣ sau:
1/ Nghiên cứu đƣợc cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.
2/ Nghiên cứu việc xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực của ngƣời học một cách hợp lý nhằm phát huy tính tƣ duy trong học tập, hoạt động hóa ngƣời học và gây hứng thú học tập cho học sinh nhằm nâng cao chất lƣợng học tập. Cụ thể là 300 bài tập PTNL trong đó 70% là bài toán PTNL, 20% bài tập thực tiễn, 10% bài tập hình ảnh.
3/ Nghiên cứu việc xây dựng giáo án theo hƣớng phát triển năng lực của ngƣời học trong chƣơng 5 và 6 hóa 12.
Trên cơ sở những kiến thức, phƣơng pháp nghiên cứu và kết quả thu đƣợc trong thời gian tới tôi sẽ cố gắng nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập theo hƣớng phát triển năng lực của ngƣời học ở các phần còn lại của chƣơng trình phổ thông.
Trên đây là những kết quả nghiên cứu ban đầu trong một thời gian hạn hẹp và khả năng bản thân còn hạn chế, chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Tôi mong nhận đƣợc ý kiến nhận xét, góp ý của các thầy cô giáo trong khoa và các bạn bè để công việc dự định của tôi sau này đƣợc thuận lợi và đạt kết quả cao hơn.
108
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Phan Văn An, Bài tập hóa học và thực hành giảng dạy bộ môn hóa học,
Trƣờng Đại học Sƣ phạm Đà Nẵng.
[1] Phan Văn An, Những vấn đề đại cương về lí luận dạy học hóa học, Trƣờng ĐHSP Đà Nẵng.
[3] Trịnh Văn Biều (1999), Nâng cao hiệu quả quá trình dạy học môn hóa ở trườngphổ thông trung học, ĐHSP TPHCM.
[4] Lê Xuân Trọng (Tổng chủ biên) (2011), Nguyễn Hữu Đĩnh (Chủ biên), Từ Vọng Nghi, Đỗ Đình Rãng, Cao Thị Thặng, Hóa học 12 nâng cao, Nxb Giáo dục.
[5] Nguyễn Cƣơng (2007), Phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông và đại học, NXB Giáo dục.
[6] Lê Văn Dũng (2001), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh trung học phổ thông thông qua bài tập hóa học, Luận án tiến sĩ giáo dục học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội.
[7] Nguyễn Thị Lan Anh- Giáo trình phương pháp dạy học hóa học 2, trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Đà Nẵng.
[8] Lê Xuân Trọng (Chủ biên), Ngô Ngọc An, Phạm Văn Hoan, Nguyễn Xuân Trƣờng (2011), Bài tập hóa học 12 nâng cao, Nxb Giáo dục Việt Nam.
Các web tham khảo:
http://lib.hcmup.edu.vn:8080/eFileMgr/efile_folder/efile_local_folder/2013/1/20 13-01-18/tvefile.2013-01-18.8727822194.pdf
http://giaoan.co/giao-an/tong-hop-ly-thuyet-va-bai-tap-chuong-iii-amin-amino- axit-protein-19173/
PHỤ LỤC * CHƢƠNG ĐẠI CƢƠNG KIM LOẠI
Câu 1: Cho 0,05g hỗn hợp gồm kali và một kim loại kiềm X tan hết trong nƣớc, sau phản ứng cần dùng 250ml dung dịch H2SO4 0,3M để trung hòa dung dịch thu đƣợc. Cho biết tỉ lệ mol của X và kali lớn hơn 1:4. Kim loại X là
A. Rb B. Li C. Na D. Cs
Câu 2: Cho 35,1g kim loại M tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thì thấy thoát ra 11,2 lít khí (đktc), hỗn hợp A gồm 3 khí N2, NO, N2O có tỉ lệ mol tƣơng ứng 2:1:2. Kim loại M là
A. Al B. Fe C. Cr D. Zn
Câu 3: Cho 5,4g bột kim loại A tác dụng với dung dịch NaOH dƣ thu 6,72l H2 (đktc). Kim loại A là
A. Zn. B. Cr. C. Al. D. Be.
Câu 4: X là hợp kim của 2 kim loại kiềm M và kim loại kiềm thổ R. Lấy 28,8 gam X hòa tan hoàn toàn vào nƣớc thu đƣợc 6,72 lít H2 (đktc). Đem 2,8 gam Li luyện thêm vào 28,8 gam X thì % khối lƣợng của Li trong hợp kim vừa luyện là 13,29%. Kim loại kiềm thổ R trong hợp kim X là
A. Sr. B. Ba. C. Ca. D. Mg.
Câu 5: Hỗn hợp X gồm 2 muối clorua của hai kim loại hóa trị II, điện phân nóng chảy hết m gam hỗn hợp X thu đƣợc 4,48 lít khí ở đktc ở anot và 17,7g hỗn hợp kim loại ở catot, biết số mol mỗi muối bằng nhau. Hai kim loại là
A. Ca và Ba. B. Mg và Ba. C. Ca và Mg. D. Zn và Ca.
Câu 6: Cho 1,44g hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó là MO, có số mol bằng nhau, tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng. Thể tích khí SO2 (đktc) thu đƣợc là 0,224 lít. Biết rằng số oxi hóa cao nhất của M là II. Kim loại M là
A. Mg. B. Ca. C. Cu. D. Zn.
Câu 7: Hòa tan hoàn toàn một lƣợng kim loại M hóa trị II bằng dung dịch H2SO4 12,25% vừa đủ thu đƣợc một dung dịch muối có nồng độ 14,6 %. Kim loại M là
A. Ni. B. Mg. C. Zn. D. Ca.
Câu 8: Hòa tan 0,5g hỗn hợp gồm Fe và kim loại A có hóa trị II vào dung dịch HCl dƣ thu đƣợc 1,12 lít H2 (đktc). Kim loại A là
A. Ca. B. Ba. C. Zn. D. Be.
Câu 9: Cho 24,8g hỗn hợp gồm một kim loại kiềm thổ M và oxit của nó tác dụng với dung dịch HCl dƣ thu đƣợc 55,5g muối khan. Kim loại M là
A. Ca. B. Sr. C. Ba. D. Mg.
Câu 10: Hòa tan hết a gam một kim loại M bằng dung dịch H2SO4 loãng, rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đƣợc 5a gam muối khan. M là
A. Al. B. Ca. C. Ba. D. Mg.
Câu 11: Hòa tan 4,8g kim loại M hóa trị M hóa trị II vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu đƣợc dung dịch A và kết tủa màu vàng. Cho dung dịch A tác dụng vừa đủ với 200ml NaOH 2M thu đƣợc kết tủa C và dung dịch D. Kim loại M là
A. Zn. B. Mg. C. Cu. D. Pb.
Câu 12: A, B là hai nguyên tố ở cùng một phân nhóm và thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử của A và B bằng 32. Hai kim loại A, B là
A. Ca, Mg. B. Be, Ca. C. Na, K. D. Li, Na.
Câu 13: Cho 8,6g hỗn hợp hai kim loại A, B thuộc phân nhóm chính nhóm I, II tác dụng với H2O ta thu đƣợc 4,48l khí H2 (đktc). Biết tỉ lệ mol của hai kim loại A:B = 2:1. Hai kim loại A, B lần lƣợt là
A. Na, Mg. B. K, Ba. C. Na, Ca. D. Li, Be.
Câu 14: Cho hỗn hợp X gồm 2 oxit kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dƣ đƣợc một dung dịch vừa làm mất màu dung dịch KMnO4 vừa hòa tan bột Cu. Vậy X là hỗn hợp
A. FeO, Al2O3 B. Fe3O4, MgO C. Fe2O3, CuO D. FeO, CuO
Câu 15: Cho 1,78g hỗn hợp hai kim loại A, B hóa trị II tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng giải phóng 0,896 lít khí (đktc). Nếu hai kim loại có số mol bằng nhau thì hai kim loại trên là
A. Ca, Ba B. Mg, Fe C. Ca, Fe D. Mg, Zn
Câu 16: Cho 2,52g một kim loại tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng tạo ra 6,84g muối sunfat. Kim loại đó là
A. Mg B. Fe C. Al D. Zn
Câu 17: Hòa tan hoàn toàn 13g một kim loại A có hóa trị không đổi vào dung dịch H2SO4 loãng dƣ ta thu đƣợc 4,48 lít khí ở đktc. Kim loại A là
A. Mg B. Al C. Zn D. Ba
Câu 18: Hòa tan hoàn toàn 2,73g một kim loại M vào H2O thu đƣợc một dung dịch có khối lƣợng lớn hơn so với lƣợng H2O đã dùng là 2,66g. Kim loại M là
A. Na B. K C. Li D. Cs
Câu 19: Hòa tan hoàn toàn 17,94g hỗn hợp hai kim loại kiềm có khối lƣợng bằng nhau vào 500g nƣớc thu đƣợc 500ml dung dịch X có d = 1,03464 g/ml. Hai kim loại là
A. Li và Na B. Li và K C. Na và K D. Na và Rb Đáp án: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A C B A C B D A D 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B A C B D B C B C DẠNG 2: ĐIỆN PHÂN
Câu 1: Khi điện phân nóng chảy hoàn toàn 26 gam một muối iotua của kim loại M thu đƣợc 12,7 gam iot. Kim loại M là
A. K B. Ca C. Na D. Cs
Câu 2: Hỗn hợp X gồm hai muối clorua của 2 kim loại hóa trị II. Điện phân nóng chảy hết m gam hỗn hợp X thu đƣợc 4,48 lít khí (đktc) ở anot và 17,7 gam hỗn hợp kim loại ở catot. Biết số mol mỗi muối bằng nhau. Hai kim loại trong muối là
Câu 3: Điện phân hoàn toàn 100ml dung dịch NaCl 0,5M bằng điện cực trơ có màng ngăn với cƣờng độ dòng điện 1,25A thu đƣợc dung dịch có pH bằng 13. Thể tích dung dịch coi nhƣ không đổi trong quá trình điện phân. Thời gian điện phân là
A. 12 phút B. 12 phút 52 giây
C. 64 phút D. 64 phút 20 giây