Dụng cụ, hóa chất thí nghiệm nhiệt phân NaHCO3- 123docz.net

* Cách tiến hành: cho khoảng 10 gam NaHCO3 vào bình cầu đáy trịng, bật bếp lên đun. Quan sát thí nghiệm và cho biết sản phẩm?

* Câu hỏi định hướng:

- Tại sao nên dùng bình cầu đáy trịn để đựng NaHCO3 mà không dùng loại dụng cụ khác?

- Sau khoảng 1 phút, khi nhiệt độ đạt tới 1000C, có hiện tượng gì xảy ra?

- Từ đó chúng ta có thể viết được phương trình hóa học, và kế luận điều gì về tính chất hóa học của muối hiđrocacbon của kim loại kiềm.

Hình 2.20. Kết quả phản ứng nhiệt phân NaHCO3

* Biểu hiện của NLTH:

- Theo tiêu chí đọc và hiểu tài liệu hóa học của năng lực tự học có thể dễ dàng nhận thấy những biểu hiện của năng lực tự học như: tóm tắt được cách tiến hành thí nghiệm hóa học; quan sát hiện tượng và mơ tả hiện tượng hóa học, giải thích các hiện tượng thí nghiệm xảy ra.

Mức độ 1:

+ HS tóm tắt được cách tiến hành thí nghiệm nhiệt phân NaHCO3

+ HS chưa mô tả được hiện tượng của thí nghiệm nhiệt phân NaHCO3.

+ HS có thể nêu được kết quả của thí nghiệm nung NaHCO3 nhưng chưa giải thích được tại sao NaHCO3 có thể nhiệt phân được.

+ HS đã biết tóm tắt cách tiến hành thí nghiệm nhiệt phân NaHCO3 tuy nhiên cịn chưa đầy đủ, chính xác.

+ HS đã nêu được kết quả của thí nghiệm nhiệt phân NaHCO3, và giải thích được NaHCO3 dễ bị nhiệt phân do NaHCO3 kém bền nhiệt.

Mức độ 3:

+ HS đã biết tóm tắt và mơ tả thí nghiệm đầy đủ, chính xác.

+ HS đã nêu và giải thích được tại sao khi nhiệt phân NaHCO3 thì lại sinh ra Na2CO3, là do NaHCO3 rất kém bền nhiệt. Nhưng Na2CO3 thì lại rất bền với nhiệt, nên nếu có tiếp tục nung nóng cũng chỉ thu được Na2CO3.

- Theo tiêu chí vận dụng các dữ kiện từ tài liệu của năng lực tự học như: Viết phương trình hóa học, dự đốn sản phẩm, làm các bài tập hóa học dựa vào kiến thức hóa học; tổng hợp kiến thức trọng tâm và vận dụng kiến thức hóa học liên hệ với các tình huống trong đời sống thực tiễn.

Mức độ 1:

+ HS chưa tự viết được phương trình hóa học nhiệt phân muối NaHCO3, chưa dự đoán đúng được sản phẩm của phản ứng này.

+ HS chưa làm được các bài tập có liên quan đến phản ứng nhiệt phân muối hiđrocacbonat.

+ HS chưa biết tự tổng hợp kiến thức trọng tâm thơng qua thí nghiệm này. Mức độ 2:

+ HS đã dự đoán được sản phẩm và viết đúng được phương trình nhiệt phân muối NaHCO3

PTHH: 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

Nhưng HS chưa có khả năng tự viết được các phương trình nhiệt phân muối hiđrocacbonat của kim loại khác như muối của kim loại kiềm, kiềm thổ…

+ HS đã có thể tổng hợp kiến thức trọng tâm, phản ứng này xảy ra do NaHCO3 kém bền nhiệt, nhưng còn cần sự gợi ý của GV.

+ HS làm được một số bài tập cơ bản, nhưng vẫn còn chậm hoặc chưa chính xác.

Mức độ 3:

+ HS đã viết thành thạo được phương trình nhiệt phân muối NaHCO3 và các muối hiđrocacbonat của kim loại khác.

+ HS đã tổng hợp được kiến thức trọng tâm đó là muối hiđrocacbonat rất kém bền nhiệt, dễ bị nhiệt phân. Khi nhiệt phân tạo ra muối cacbonat, CO2 và H2O.

+ HS đã vận dụng linh hoạt kiến thức hóa học tự học được để làm các bài tập nhiệt phân muối hiđrocacbonat.

2.3.1.11. Thí nghiệm nhiệt phân muối NaNO3

* Mục đích thí nghiệm

Chứng minh tính kém bền nhiệt muối nitrat của kim loại kiềm * Dụng cụ, hóa chất:

Dụng cụ và hóa chất trong mơ hình thí nghiệm được thực hiện như sau: Vào parts library sau đó chọn các dụng cụ và hóa chất được để trong các kho chứa.

Glassware → Standard → Beaker(100ml) Equitment → Apparatus → Bunsen Bumer

Equitment → Apparatus → Round bottomed flask Equitment → Meters and probes → Glowing splint Chemicals → Nitrates → Powders → Sodium nitrate

Hình 2.21. Dụng cụ, hóa chất phản ứng nhiệt phân natri nitrat

* Cách tiến hành:

- Cho bột NaNO3 vào cốc thủy tinh

- Bật bếp điện lên và bắt đầu thực hiện phản ứng

- Khi phản ứng xảy ra, đưa nhanh tàn đóm đỏ vào và quan sát hiện tượng - Quan sát hiện tượng và giải thích?

* Câu hỏi định hướng:

- Ban đầu, khi chưa nung nóng NaNO3, thì cho tàn đóm vào có hiện tượng gì khơng?

- Khi nung nóng NaNO3 và cho tàn đóm đỏ vào bình, thấy tàn đóm bốc cháy, chứng tỏ sản phẩm trong bình là khí gì?

- Phản ứng này có phải phản ứng oxi hóa-khử khơng? Xác định chất khử, chất oxi hóa (nếu có).

- Qua thí nghiệm này chúng ta có thể sử dụng NaNO3 để ứng dụng làm gì trong thực tế?

Hình 2.22. Hiện tượng phản ứng nhiệt phân natri nitrat

* Biểu hiện của NLTH:

Mức độ 1:

+ HS biết sau khi quan sat nung nóng NaNO3 và đưa tàn đóm đỏ vào, thấy tàn đóm bùng cháy, mới biết có hiện tượng xảy ra. Nhưng chưa biết các sản phẩm của phương trình.

+ HS chưa biết mơ tả cách tiến hành thí nghiệm

+ HS đã nêu được hiện tượng thí nghiệm nhưng chưa giải thích được tại sao liti lại tác dụng mãnh liệt với nước và tạo ra dung dịch làm đổi màu quỳ tím.

Mức độ 2:

+ HS biết được NaNO3 bị phân hủy trên ngọn lửa và tạo ra khí oxi. Đã biết cách viết PTHH: 2NaNO3 → 2NaNO2 + O2↑. Nhưng chưa giải thích được nguyên nhân của phản ứng.

Mức độ 3:

+ HS đã mô tả được đầy đủ, chính xác các bước tiến hành thí nghiệm.

+ HS giải thích được các muối nitrat của kim loại kiềm kém bền nhiệt, rất dễ bị nhiệt phân. Khi nhiệt phân sẽ tạo sản phẩm là muối nitrit và khí oxi. Và thử sản phẩm bằng tàn đóm, thấy tàm đóm bốc cháy chứng tỏ có khí oxi.

+ HS có thể viết đúng được phương trình hóa học của phản ứng này: 2NaNO3 → 2NaNO2

Mức độ 1:

+ HS chưa xác định được vai trò các chất trong phản ứng. + HS chưa biết vận dụng làm những bài tập cơ bản.

+ HS chưa biết vận dụng phản ứng này dùng để điều chế khí oxi. Mức độ 2:

+ HS biết đây là loại phản ứng oxi hóa- khử, vì đã có sự thay đổi số oxi hóa các chất trước và sau phản ứng.

Số oxi hóa của nito trong hợp chất trước phản ứng là +5, sau phản ứng số oxi hóa của nito trong hợp chất là +3.

Số oxi hóa của oxi trong hợp chất trước phản ứng là -2, sau phản ứng là 0. Trong phản ứng này NaNO3 vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.

+ Nhưng HS đã biết vận dụng vào giải các bài tập cơ bản, nhưng còn chậm hoặc cần sự giúp đỡ của GV.

+ HS chưa biết vận dụng tính chất này có thể điều chế được oxi. Mức độ 3:

+ HS xác định được số oxi hóa của các chất, xác định chất oxi hóa và chất khử + HS có thể thực hiện các phản ứng khác của muối nitrat của kim loại kiềm. + HS có thể làm được các bài tập nhiệt phân muối nitrat tương tự của các kim loại kiềm khác và sử dụng nhiều phương pháp giải khác nhau.

+ HS có thể vận dụng tính chất này để điều chế khí oxi trong phịng thí nghiệm vì các muối nitrat của kim loại kiềm kém bền nhiệt và giàu oxi.

2.3.2. Các thí nghiệm của kim loại kiềm thổ và hợp chất của kim loại kiềm thổ

2.3.2.1. Thí nghiệm magie tác dụng với cacbon đioxit

* Mục đích thí nghiệm:

Chứng minh tính khử mạnh của kim loại magie, có thể tác dụng được với CO2. * Dụng cụ, hóa chất:

Dụng cụ và hóa chất trong mơ hình thí nghiệm được thực hiện như sau: Vào parts library sau đó chọn các dụng cụ và hóa chất được để trong các kho chứa.

Glassware → Standard → Erlenmeyer Flask Equipment → Apparatus → Electric heater Equipment → Stoppers → Large → Solid

Chemicals → Metals → Lumps → Magnesium ribbon Chemicals → Gases → Carbon dioxide

Hình 2.23. Dụng cụ, hóa chất thí nghiệm magie tác dụng với cacbon đioxit

* Cách tiến hành:

Cho thanh magie vào bình dẫn khí CO2, đun nóng trên bếp điện khoảng 2 phút. Quan sát, nêu và giải thích hiện tượng?

* Câu hỏi định hướng:

- Khi cho thanh magie vào đun nóng với khí CO2 một thời gian, quan sát thấy có hiện tượng gì xảy ra? Điều đó chứng tỏ điều gì?

- Dự đoán các chất sản phẩm và viết PTHH.

- Bình thường chúng ta thấy CO2 là một khí khơng duy trì sự cháy, vậy tại sao magie có thể cháy trong khí CO2?

- Liên hệ với thực tế, nếu các kim loại như magie cháy chúng ta có thể sử dụng khí CO2 để dập tắt đám cháy được khơng? Nếu khơng được thì đối với các đám cháy kim loại, chúng ta phải giải quyết như thế nào?

Hình 2.24. Kết quả thí nghiệm magie tác dụng với cacbon đioxit

* Biểu hiện của NLTH:

Mức độ 1:

+ HS chưa mơ tả được cách tiến hành thí nghiệm.

+ HS đã nêu được hiện tượng thí nghiệm magie cháy sáng trong bình dẫn khí CO2 chứng tỏ magie đã tác dụng với khí CO2 nhưng chưa giải thích nguyên nhân của hiện tượng.

+ HS chưa viết được phương trình hóa học magie tác dụng với khí CO2.

Mức độ 2:

+ HS đã biết tóm tắt cách tiến hành thí nghiệm nhưng cịn chưa rõ ràng.

+ HS đã mơ tả được hiện tượng của phản ứng, có thể dự đốn được sản phẩm của phản ứng và viết PTHH.

+ HS biết Mg cháy sáng trong bình đựng khí CO2, chứng tỏ Mg đã tác dụng với khí CO2, HS có thể dự đốn sản phẩm sẽ là C và MgO. Tuy nhiên chưa biết giải thích nguyên nhân của hiện tượng.

Mức độ 3:

+ HS đã tóm tắt được cách tiến hành thí nghiệm rõ ràng, đầy đủ.

+ HS đã mô tả được hiện tượng thí nghiệm và giải thích được nguyên nhân của phản ứng. Đó là do Mg là kim loại có tính khử mạnh, nên thể hiện được tính khử với nhiều chất khác nhau, trong đó có CO2.

Mức độ 1:

+ HS chưa dự đoán được sản phẩm của phản ứng, chưa viết được PTHH hoặc viết được nhưng cần sự trợ giúp của GV và bạn bè.

+ HS chưa biết làm các bài tập có liên quan.

+ HS có thể biết trong thực tế nếu có đám cháy các kim loại mạnh như magie thì khơng dùng khí CO2 để dập tắt đám cháy được, nhưng chưa giải thích được cụ thể.

Mức độ 2:

+ HS đã biết dự đoán sản phẩm của phản ứng, viết được PTHH: 2Mg + CO2 → 2MgO + C

+ HS đã xác định được vai trò các chất trong phản ứng Mg là chất khử, CO2 đóng vai trị là chất oxi hóa.

+ HS có thể làm được các bài tập có liên quan nhưng phải có sự gợi ý của GV hoặc sự giúp đỡ của bạn bè.

+ HS biết khơng thể dùng khí CO2 để dập tắt đám cháy là do Mg có tính khử mạnh có thể tác dụng với CO2, nhưng chưa tìm ra được biện pháp để dập tắt đám cháy kim loại trong trường hợp này.

Mức độ 3:

+ HS đã viết được PTHH chính xác.

+ HS có thể làm được các bài tập liên quan đến phản ứng này.

+ HS biết tổng hợp kiến thức để kết luận Mg là kim loại mạnh, có thể tác dụng được với nhiều phi kim và hợp chất khác nha, và các kim loại kiềm thổ khác cũng tương tự như vậy.

+ HS biết vận dụng vào trong thực tế nếu có đám cháy Mg sẽ cháy sẽ xử lý như sau:

Cách thứ nhất, sơ tán người đến nơi an toàn, chờ đám cháy tự tắt.

Cách thứ hai, sơ tán người đến nơi an toàn, dập tắt đám cháy bằng một số loại khí trơ chuyên dụng( cách này tương đối tốn kém).

2.3.2.2. Phản ứng nung CaCO3

* Mục đích thí nghiệm:

Chứng minh tính kém bền nhiệt của các muối cacbonat của kim loại kiềm thổ. * Hóa chất, dụng cụ:

Glassware → Standard→ Beaker

Equipment→ Apparatus → Bunsen bumer

Equipment→ Apparatus → Round bottomed flask

Hình 2.25. Dụng cụ, hóa chất thí nghiệm nhiệt phân CaCO3

* Cách tiến hành: Cho khoảng 10 gam bột CaCO3 vào cốc thủy tinh. Đặt bình lên đun trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát và theo dõi phương trình xảy ra.

* Câu hỏi định hướng:

- Sau một thời gian đun nóng CaCO3 thì thu được sản phẩm gì?

- Đây là loại phản ứng nào?

- Từ thí nghiệm trên, ta có thể vận dụng vào thực tế cuộc sống sử dụng phản ứng này để làm gì?

Hình 2.26. Hiện tượng phản ứng nhiệt phân CaCO3

* Biểu hiện của NLTH:

- Theo tiêu chí đọc và hiểu tài liệu hóa học của năng lực tự học có thể dễ dàng nhận thấy những biểu hiện của năng lực tự học như: tóm tắt được cách tiến hành thí nghiệm hóa học; quan sát hiện tượng và mô tả hiện tượng hóa học, giải thích các hiện tượng thí nghiệm xảy ra.

Mức độ 1:

+ HS sau khi quan sát thí nghiệm, mới biết có phản ứng xảy ra. + HS chưa biết mô tả đúng cách tiến hành thí nghiệm.

+ HS đã biết nêu hiện tượng khi nung CaCO3 có khí thốt ra, nhưng chưa giải thích được hiện tượng.

Mức độ 2:

- HS đã dự đoán được hiện tượng phản ứng, nhưng còn chưa hoàn toàn đúng, hoặc cần đến gợi ý, hướng dẫn.

- HS đã biết mô tả cách tiến hành thí nghiệm, tuy nhiên cịn chậm. - HS đã viết được phương trình phản ứng:

Phương trình hóa học:

CaCO3 → CaO + CO2↑ Mức độ 3:

+ HS đã biết dự đoán hiện tượng thí nghiệm, và mơ tả cách tiến hành thí nghiệm.

+ HS nêu được hiên tượng thí nghiệm rất nhanh và giải thích được hiện tượng thí nghiệm. Do CaCO3 là muối cacbonat, các muối cacbonat rất kém bền nhiệt, khi có nhiệt độ tác động nó rất dễ bị phân hủy, khi phân hủy sẽ tạo ra oxit kim loại và CO2.

Mức độ 1:

+ HS chưa viết đúng được phương trình hóa học nhiệt phân muối CaCO3. + HS chưa làm được các bài tập nhiệt phân muối CaCO3.

Dụng cụ, hóa chất thí nghiệm nhiệt phân NaHCO3

Khái quát phần mềm dạy học thí nghiệm

.6 Một số dụng cụ thí nghiệm