2.6. Thiết kế một số kế hoạch bài dạy theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn
2.6.1. Kế hoạch bài dạy số 1
Tiết 52. Bài 31: SẮT
Kiến thức cũ có liên quan Kiến thức mới trong bài cần hình thành
– Kiến thức về sắt học sinh đã được học ở lớp 9.
– Tính chất hóa học chung của kim loại.
– Dãy điện hóa của kim loại.
– Vị trí, cấu hình electron lớp ngồi cùng, tính chất vật lí của sắt.
– Tính chất hố học của sắt: tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, dung dịch axit, dung dịch muối).
– Sắt trong tự nhiên (các oxit sắt, FeCO3, FeS2).
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a. Kiến thức
HS trình bày được:
– Tính chất hố học của sắt: Tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, dung dịch axit, dung dịch muối).
– Sắt trong tự nhiên (các oxit sắt, FeCO3, FeS2).
b. Kĩ năng
– Dự đốn, kiểm tra được bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hóa học của sắt.
– Viết được các PTHH minh họa tính khử của sắt.
– Tính được % khối lượng sắt trong hỗn hợp phản ứng. Xác định tên kim loại dựa vào số liệu thực nghiệm.
c. Thái độ
Nghiêm túc, chủ động tích cực trong q trình tiếp thu bài.
2. Phát triển năng lực
Chú trọng phát triển NLGQVĐ thơng qua việc giải các BT hóa học, NL hợp tác,…
II. TRỌNG TÂM
Đặc điểm cấu tạo nguyên tử sắt và các phản ứng minh họa tính khử của sắt.
III. PHƢƠNG PHÁP VÀ KĨ THUẬT DẠY HỌC
Dạy học GQVĐ + đàm thoại + hoạt động nhóm.
IV. CHUẨN BỊ
1. Chuẩn bị của giáo viên
– Bảng tuần hồn các ngun tố hố học, phiếu học tập.
– Dụng cụ, hố chất: bình khí O2 và bình khí Cl2 (điều chế trước), dây sắt, đinh sắt, thanh nam châm, dung dịch H2SO4 loãng, dung dịch HNO3, dung dịch CuSO4, ống nghiệm, đèn cồn, giá thí nghiệm, kẹp sắt,…
– Chia lớp thành 4 nhóm học tập trước buổi học, mỗi nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí.
2. Chuẩn bị của học sinh
Học bài cũ, làm bài tập, chuẩn bị bài mới.
V. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
GV dẫn dắt vào bài mới: Một nguyên tố được xem như “người bạn” đồng hành thân thiết trong cuộc sống con người. Từ lâu sắt đã có mặt trong những cơng cụ lao động thơ sơ dao, cuốc, rìu,… Sắt có trong những cơng trình xây dựng thiết yếu nhà ở, xe, tàu, đường ray,… Cho đến những cơng trình đồ sộ mang dấu ấn lịch sử như Tượng Chúa cứu thế ở Brazil, Tháp Eiffel,… Để biết rõ hơn về cấu tạo và tính chất của sắt chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu bài học hơm nay.
2. Bài mới
Hoạt động của GV và HS Nội dung
Biểu hiện của NLGQVĐ của HS
qua BTHH
Hoạt động 1: Tìm hiểu vị trí và cấu hình electrron (thời gian 3 phút)
GV: Cho HS dùng bảng tuần
hoàn và yêu cầu HS xác định vị trí của Fe trong bảng tuần hồn.
HS: Đọc ơ, chu kì, nhóm và lên
bảng viết cấu hình electron của Fe.
GV: Từ cấu hình hãy cho biết
sắt là kim loại hay phi kim?
HS: Sắt là kim loại.
I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU
HÌNH ELECTRON NGUN TỬ – Ơ thứ 26, nhóm VIIIB, chu kì 4. – Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s2 hay [Ar]3d64s2. Sắt là kim loại.
Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lí của sắt (thời gian 5 phút)
GV: Cho HS quan sát đinh sắt
và các sản phẩm từ sắt, làm thí nghiệm cho nam châm hút đinh sắt. Yêu cầu HS rút ra tính chất vật lí về sắt?
HS: Quan sát và trả lời câu hỏi. GV: Bổ sung: Sắt có khối
lượng riêng lớn (d = 7, 9 g/cm3), nóng chảy ở 15400C.
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
– Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, dẫn điện,
dẫn nhiệt tốt. – Sắt có tính nhiễm từ.
Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất hóa học của sắt (thời gian 25 phút) Dự đốn tính chất và kiểm chứng (thời gian: 12 phút)
GV: Từ cấu hình electron và
dãy điện hóa hãy dự đốn tính chất hóa học của sắt?
HS: Sắt là kim loại có tính khử
trung bình.
GV: Cho HS làm câu 1 trong
phiếu học tập (Câu 17 –
HTBT) để kiểm chứng tính
khử trung bình của sắt.
HS: Làm thí nghiệm theo yêu
cầu của BT, rút ra nhận xét và kết luận.
GV: Sắt có thể tạo thành những
ion nào?
HS: có 2 ion Fe2+, Fe3+.
GV: Để kiểm tra dự đốn và để
biết khi nào thì thu được Fe2+, Fe3+ phải dùng thí nghiệm kiểm chứng.
GV: Cho các nhóm làm câu 2
trong phiếu học tập (Câu 18 –
HTBT).
HS: Hợp tác làm thí nghiệm
như yêu cầu trong phiếu học tập sau đó đại diện lên trình bày.
GV: Khái quát: Sắt tác dụng
với chất oxi hóa mạnh thu được Fe3+, với chất oxi hóa yếu được
III – TÍNH CHẤT HỐ HỌC
Sắt có tính khử trung bình. Với chất oxi hố yếu: Fe Fe+2 + 2e Ion Fe2+ có
cấu hình [Ar]3d6 Với chất oxi hố mạnh:
Fe Fe+3 + 3e Ion Fe3+ có cấu hình [Ar]3d5. (bán bão hịa bền). Câu 1: 1. Tìm hiểu vấn đề HS tìm hiểu sắt là kim loại đứng sau kẽm, đứng trước đồng. 2. GQVĐ Từ kết quả thí nghiệm 1 kết luận được phản ứng khơng xảy ra, thí nghiệm 2 có xảy ra. Như vậy HS có thể rút ra kết luận về tính khử trung bình của sắt. Câu 2: 1. Tìm hiểu vấn đề HS biết sắt có thể bị
oxi hóa lên mức +2 hoặc +3. Ion Fe2+ có màu lục nhạt, ion Fe3+
có màu vàng. 2. GQVĐ Từ kết quả thí nghiệm
1 kết luận được tạo ra Fe2+, thí nghiệm 2 tạo ra Fe3+. Như vậy HS có
Fe2+. thể rút ra được kết luận.
So sánh các phản ứng tạo Fe2+, Fe3+ (thời gian 13 phút)
GV: Cho HS nghiên cứu SGK
và kết hợp với sử dụng kiến thức cũ làm câu 3 trong phiếu học tập (Câu 19 – HTBT).
HS: Thảo luận nhóm sau đó đại
diện nhóm lên bảng viết PTHH, xác định số oxi hóa.
GV: Nhận xét và nhấn mạnh
tính khử của sắt và các phản ứng tạo Fe3+, Fe2+.
HS: Chú ý nghe.
GV: Lưu ý cho HS khi đốt sắt
trong khí oxi thì sản phẩm thu được chứa cả Fe3+, Fe2+.
GV: Cho HS làm câu 4 trong
phiếu học tập (Câu 29 –
HTBT).
HS: Thảo luận để làm bài.
1. Các phản ứng tạo Fe2+ 0 0 2 2 0 t Fe S Fe S 0 1 2 0 0 2 4 t 4 2 Fe H SO Fe SO H 0 2 2 0 4 4 Fe Cu SO Fe SO Cu 2. Các phản ứng tạo Fe3+ 0 0 3 1 0 2 3 2Fe3Cl t 2FeCl 0 5 3 6 Fe H N O đặc, nóng 3 4 3 3 2 2 ( ) 3 3 Fe NO N O H O Chú ý đặc biệt 0 0 8/3 2 2 3 4 3Fe2O Fe O Fe bị thụ động bởi các axit HNO3 đặc, nguội hoặc
H2SO4 đặc, nguội.
Câu 3:
1. Tìm hiểu vấn đề HS tìm hiểu: Bài yêu cầu viết các PTHH khi
cho sắt tác dụng với các chất. Như vậy vấn đề ở đây là phải dự đoán được sản phẩm của từng phản ứng và cách cân bằng PTHH, xác định số oxi hóa. 2. GQVĐ Với các chất: S, H2SO4 loãng, CuSO4 tạo ra Fe2+, với các chất: Cl2,
HNO3 tạo ra Fe3+.
Câu 4:
1. Tìm hiểu vấn đề Sắt là kim loại đứng trước hiđro nhưng tại
sao không tan trong H2SO4 đặc nguội.
2. GQVĐ Fe bị thụ động bởi các
axit này.
Hoạt động 4: Tìm hiểu trạng thái tự nhiên (thời gian 8 phút)
GV: Cho HS sử dụng SGK nêu
dạng tồn tại và tên các quặng
IV – TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN
Câu 5:
sắt.
HS nghiên cứu SGK để biết được trạng thái thiên nhiên của sắt.
GV: Cho HS làm câu 5 trong
phiếu học tập (Câu 33 –
HTBT).
HS: Thảo luận nhóm để giải
BT.
– Trong tự nhiên sắt chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất có trong các quặng: quặng manhetit (Fe3O4), quặng hematit đỏ (Fe2O3), quặng hematit nâu (Fe2O3.nH2O),
quặng xiđerit (FeCO3), quặng pirit (FeS2). – Có trong hemoglobin (huyết cầu tố) của máu. – Có trong các thiên thạch.
Trong thực tế, khi ăn thức ăn chứa nhiều sắt
hoặc dùng thuốc bổ sung sắt thì thường kèm với nước cam, chanh mà không dùng
ngay nước trà sau khi ăn. 2. GQVĐ Vì cam chanh có axit
làm tăng hấp thu sắt cịn trà có chứa tanin làm giảm nghiêm trọng
khả năng hấp thụ sắt.
Củng cố (thời gian 2 phút): GV tổng kết lại các kiến thức, phân công BT về nhà
cho HS.
PHIẾU HỌC TẬP Câu 1. Thực hiện 2 thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Cho bột sắt vào dung dịch kẽm sunfat. Thí nghiệm 2: Cho bột sắt vào dung dịch đồng(II) clorua.
1. Nêu hiện tượng, giải thích và viết PTHH của phản ứng xảy ra?
2. Dựa vào kết quả của 2 thí nghiệm trên hãy rút ra kết luận về tính chất hóa học của sắt?
Câu 2. Thực hiện 2 thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Cho đinh sắt vào dung dịch axit sunfuric loãng. Thí nghiệm 2: Cho đinh sắt vào dung dịch axit nitric lỗng. 1. Giải thích hiện tượng và viết PTHH của phản ứng xảy ra?
2. Dựa vào kết quả của 2 thí nghiệm trên hãy rút ra kết luận về mức oxi hóa của sắt khi tham gia phản ứng?
Câu 3. Viết các PTHH xảy ra và xác định vai trò các chất tham gia khi cho Fe phản
1. Các phi kim S, O2, Cl2. 2. Các axit HCl, H2SO4 loãng. 3. Các axit HNO3, H2SO4 đặc, nóng. 4. Dung dịch muối CuSO4.5H2O
Câu 4. Để vận chuyển HNO3, H2SO4 đặc nguội với một lượng lớn, người ta thường
sử dụng thùng sắt, nhơm, inoc,...
Hình ảnh xe bồn, téc chở axít H2S04 đậm đặc 98%, téc chở axit này bằng inoc Bằng hiểu biết hóa học hãy giải thích tại sao có thể dùng thùng sắt, thùng nhôm hoặc inoc đựng HNO3 và H2SO4 đặc nguội?
Câu 5. Người bị bệnh thiếu máu, thiếu sắt thường có triệu chứng da xanh xao, niêm
mạc nhợt nhạt, lưỡi nhợt, nhẵn do mất hoặc mòn gai lưỡi, lơng, tóc, móng khơ dễ gãy. Bản thân người bệnh cảm thấy mệt mỏi, hoa mắt chóng mặt khi thay đổi tư thế, tức ngực, giảm khả năng hoạt động thể lực và trí lực. Để phịng bệnh thiếu sắt, thiếu máu, các chuyên gia y tế khuyến cáo người dân cần bổ sung sắt bằng cách:
– Thực hiện chế độ ăn cân đối giàu sắt, vitamin như thịt màu đỏ (thịt bò, thịt trâu,…), hải sản, thịt gia cầm, trứng, bột bánh mì, đậu, lạc, các loại rau xanh đậm như rau ngót, dền, muống,...
– Dùng chế phẩm thuốc bổ sung sắt như ferrous sulfate; ferrous gluconate; ferrous fumarate.
Thực phẩm chứa sắt Viên thuốc chứa sắt Vận dụng các kiến thức hóa học em hãy giải thích:
1. Tại sao nên uống nước hoa quả như cam, chanh sau khi ăn thức ăn chứa nhiều sắt hoặc dùng chế phẩm thuốc bổ sung sắt?
2. Tại sao không nên uống trà ngay sau bữa ăn có nhiều sắt hoặc sau khi uống viên thuốc chứa sắt?