Phản ứng nhiệt nhơm

6. Phương pháp nghiên cứu

2.3.6. Phản ứng nhiệt nhơm

Thí nghiệm này chúng ta tự thiết kế với các dụng cụ và hĩa chất cần thiết là:

* Dụng cụ: - Đèn cồn, giá đỡ. - Chén sứ.

* Hĩa chất: - Bột nhơm. - Sắt (III) oxit.

Các bước tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Mở Crocodile Chemistry  New model  Parts Library  Equipment.

Bước 2: Click vào  lần lượt đưa chuột đến biểu tượng và , kéo thả biểu tượng ra vùng thí nghiệm.

Click vào   đưa chuột đến biểu tượng , kéo thả biểu tượng ra vùng thí nghiệm.

Bước 3: Click vào    đưa chuột đến biểu tượng , kéo thả biểu tượng ra vùng thí nghiệm.

Click vào  đưa chuột đến biểu tượng , kéo và thả biểu tượng ra vùng thí nghiệm.

Kéo từng lọ hĩa chất thả vào chén sứ.

Bước 4: Mở khĩa Bunsen burner. Quan sát hiện tượng và phản ứng xảy ra.

Bước 5: Lưu lại file.

2.3.7. Thí nghiệm các yếu tố ảnh hƣởng đến tốc độ phản ứng

Các thí nghiệm này đã được thiết kế sẵn trong Contents. Người dùng chỉ cần mở Crocodile Chemistry  Contents  Reaction Rates.

2.3.7.1. Ảnh hƣởng của nồng độ

Bước 1: Click . Ta cĩ mơ hình thí nghiệm được thiết kế sẵn như sau:

Trong mỗi ống nghiệm chứa dung dịch HCl với các nồng độ khác nhau và lượng muối Canxicacbonat là như nhau.

Bước 2: Lần lượt nối các quả bong bĩng với các ống dẫn khí.

Bước 3: Click vào biểu tượng trên Toolbar để phản ứng xảy ra. Quan sát hiện tượng xảy ra.

Bước 4: Lưu lại file.

2.3.7.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ

Bước 1: Click . Ta cĩ mơ hình thí nghiệm được thiết kế sẵn như sau:

Tương tự như thí nghiệm trên, trong hai ống nghiệm là dung dịch HCl cùng nồng độ và muối CaCO3 cùng khối lượng. Hai phản ứng được thực hiện ở hai nhiệt độ khác nhau.

Bước 2: Lần lượt nối các quả bong bĩng với các ống dẫn khí.

Bước 3: Click vào biểu tượng trên Toolbar để phản ứng xảy ra. Quan sát hiện tượng xảy ra.

Bước 4: Lưu lại file.

2.3.7.3. Ảnh hƣởng của diện tích bề mặt

Với 3 ống nghiệm, trong mỗi ống chứa một mẩu CaCO3 với chất lượng khác nhau tốt (fine), vừa (medium), xấu (Coarse) phản ứng với HCl.

Bước 2: Lần lượt nối các quả bong bĩng với các ống dẫn khí.

Bước 3: Click vào biểu tượng trên Toolbar để phản ứng xảy ra. Quan sát hiện tượng xảy ra.

Bước 4: Lưu lại file.

2.3.7.4. Ảnh hƣởng của chất xúc tác

Bước 2: Lần lượt cho H2O₂ vào 2 ống nghiệm với thể tích như nhau. Cho vào ống nghiệm thứ nhất một ít MnO2.

Bước 3: Click vào biểu tượng trên Toolbar để phản ứng xảy ra. Quan sát hiện tượng xảy ra.

Bước 4: Lưu lại file.

Đối với các thí nghiệm mơ tả các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng, ta

cĩ thể thực hiện theo các bước sau:   click vào

các yếu tố ảnh hưởng ( Catalysts ( chất xúc tác ), Contentration ( nồng độ ), Temperature ( nhiệt độ )…) để xem mơ hình thí nghiệm.

2.3.8. Thí nghiệm chuẩn độ dung dịch HCl 0,2M bằng dung dịch NaOH 0,2M với chỉ thị phenolphtalein với chỉ thị phenolphtalein

Với thí nghiệm này ta sử dụng phần mềm ChemLab.

Trong thí nghiệm này ta sử dụng một axit mạnh ( HCl ) và một bazơ mạnh ( NaOH ) để biểu diễn

Chọn bài thí nghiệm: Mở ChemLab  xuất hiện hộp thoại ChemLab Simulation Modules, ta chọn Acid – Base Titration và click vào nút OK.

Tiến hành bài thí nghiệm theo các bước sau:

Bước 1: Từ menu Equipment  Erlenmeyer flask ( bình tam giác 100 ml ) hoặc cĩ thể chọn trực tiếp từ biểu tượng trên Chem Tool. Kích chuột phải vào bình, chọn Label và dán nhãn bình A.

Lấy 35 ml dung dịch HCl 0,2M vào bình A bằng cách chọn menu Chemicals  All Chemicals  xuất hiện hộp thoại Chemicals, ta chọn hĩa chất và thể tích cần thiết  OK.

Bước 2: Thêm chất chỉ thị vào bình A bằng cách chọn bình A rồi click chuột phải chọn Indicators  chọn chất chỉ thị là phenolphtalein, thêm khoảng 2 giọt

Bước 3: Xác định pH của dung dịch trong bình A bằng cách chọn bình A rồi click chuột phải chọn pH Meter  OK.

Bước 4: Đánh dấu chọn vào mục Titriation data bằng cách chọn bình A  click chuột phải chọn Collect Titriation Data.

Click tiếp vào View Titriation Data để mở cửa sổ chuẩn độ. Chú ý: Cửa sổ này sẽ cập nhật dữ liệu để vẽ đường cong chuẩn độ khi bạn bắt đầu tiến hành chuẩn độ.

Bước 6: Chọn buret cĩ dung tích 50 ml và cho đầy dung dịch NaOH 0,2M ( cách cho tương tự như lấy dung dịch HCl 0,2M ). Trong hộp thoại Titration –

unlabelled ghi thể tích ban đầu của buret chứa dung dịch NaOH, mở khĩa buret bằng cách di thanh trượt từ trái sang phải của ơ Stopcock. Quan sát hiện tượng xảy ra trong bình cho tới khi lượng NaOH chảy hết xuống, quan sát sự thay đổi pH trong bình, và quan sát đồ thị diễn biến của thí nghiệm.

Trong cửa sổ Titration Data  File  Options  chọn hộp thoại Graph Options để ghi chú thích cho đồ thị ( tựa đề, trục X, trục Y ), chọn View  chọn Graph ( xuất hiện đồ thị ) hoặc chọn Data ( biểu diễn dạng số liệu ).

Bước 7: Từ thanh Chem Tool chọn biểu tượng Save Lab File ghi file vào thư mục tùy chọn.

CHƢƠNG 3

THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CĨ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ẢO 3.1. Bài 30: Clo

I. MỤC TIÊU BÀI HỌC

1. Kiến thức:

- Biết được: tính chất vật lí, ứng dụng của clo, phương pháp điều chế clo trong phịng thí nghiệm và trong cơng nghiệp. Clo là chất khí độc hại.

- Hiểu được: tính chất hố học cơ bản của clo là tính oxi hố mạnh (tác dụng với kim loại, hiđro và một số hợp chất). Clo cịn thể hiện tính khử.

2. Kĩ năng:

- Quan sát, dự đốn, kiểm tra và kết luận được về tính chất hố học cơ bản của clo.

- Viết ptpư minh họa tính chất hố học và điều chế clo.

- Tính thể tích khí clo ở đktc tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng.

3. Thái độ, tình cảm:

Giáo dục học sinh thêm yêu mến mơn Hĩa học.

II- TRỌNG TÂM

Tính chất hĩa học cơ bản của Clo là phi kim mạnh, cĩ tính oxi hĩa mạnh.

III. CHUẨN BỊ

Giáo viên: giáo án điện tử, mơ hình thí nghiệm. Học sinh: xem trước bài mới.

IV. PHƢƠNG PHÁP

Đàm thoại, nêu vấn đề, sử dụng phương tiện trực quan.

V. NỘI DUNG TIẾT HỌC

1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ:

Cho biết cấu hình e lớp ngồi cùng các nguyên tố nhĩm halogen? Từ đĩ cho biết tính chất hĩa học đặc trưng của các nguyên tố nhĩm halogen?

Slide 1:

3. Bài mới:

Clo là nguyên tố halogen tiêu biểu và quan trọng nhất. Vậy clo cĩ tính chất vật lí và tính chất hố học gì? Clo cĩ những ứng dụng gì và điều chế bằng cách nào? Slide 2: Slide 3:

Hoạt động của GV và HS

Nội dung Slide

Hoạt động 1: Tính chất vật lí Gv: cho hs quan sát I. Tính chất vật lí - Khí màu vàng lục, mùi xốc, rất độc. - Nặng hơn khơng khí Slide 4:

lọ đựng khí clo, kết hợp với SGK cho biết các tính chất vật lí tiêu biểu của clo?

+ Trạng thái, màu sắc, mùi vị, tính độc? + Clo nặng hơn hay nhẹ hơn khơng khí? Giải thích?

+ Khả năng tan của Clo trong nước và trong các dung mơi hữu cơ?

2,5 lần.

- Tan trong nước tạo thành nước clo cĩ màu vàng nhạt.

- Tan nhiều trong các dung mơi hữu cơ.

Hoạt động 2: tính chất hố học của Clo

- Gv: yêu cầu HS viết cấu hình e của clo? Rút ra nhận xét về số e lớp ngồi cùng? Từ đĩ cho biết các số oxi hĩa của Clo?

- Gv: Dựa vào các số oxi hĩa và độ âm điện của Cl2 hãy cho biết clo cĩ thể cĩ những tính chất hố học gì? Vì sao? Trong đĩ tính chất hĩa học cơ bản II. Tính chất hố học - Cấu hình e: 17Cl: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵  Clo cĩ 7e lớp ngồi cùng  cĩ khuynh hướng nhận thêm 1e. Cl + 1e  ¹



Cl

Clo thể hiện tính oxi hĩa.

- Trong hợp chất với F,O thì Cl thể hiện số oxi hĩa: +1, +3, +5, +7.

 Clo vừa thể hiện tính oxi hố, vừa thể hiện tính khử nhưng tính

Slide 5:

của clo là gì? - Chúng ta sẽ đi chứng minh cho kết luận đĩ.

oxi hố đặc trưng hơn, là tính chất hĩa học cơ bản của Clo.

Hoạt động 3:Clo tác dụng kim loại và hiđro

- Clo thể hiện tính oxi hĩa mạnh khi tác dụng với các chất nào?

- Viết PTHH của pư giữa Cl2 với Na, Cu, Fe? Xác định vai trị của các chất tham gia phản ứng?

Chú ý: khi tác dụng với clo, kim loại thể hiện số oxi hố cao nhất

- Gv: để nhận biết CuCl₂, FeCl₃ tạo thành người ta làm như thế nào?

 sau khi làm thí nghiệm đốt đồng trong clo, cho thêm một ít nước cất thì dung dịch CuCl2 cĩ

1.Tác dụng với kim loại

2M + nCl₂  2MCl_n (n là hố trị cao nhất

của kim loại M) 0 0 +1 -1 2Na + Cl₂ 2NaCl c.k c.o natri clorua _{0 0 +2 -1}

Cu + Cl₂  CuCl₂ c.k c.o đồng(II) clorua 0 0 +3 -1

Fe + Cl₂ FeCl₃ c.k c.o sắt(III) clorua

Slide 7:

Thí nghiệm natri tác dụng với clo:

màu xanh. Cịn FeCl3 tạo thành trong phản ứng tạo thành đám khĩi màu nâu đỏ. Cho HS quan sát thí nghiệm đốt Fe phản ứng với Cl2.

Chú ý: các phản ứng với kim loại xảy ra ở nhiệt độ khơng cao lắm, tốc độ nhanh, toả nhiều nhiệt. - Gv: cho HS xem thí nghiệm đốt Na trong clo. - Ở nhiệt độ thường, trong bĩng tối Cl2 hầu như khơng phản ứng với H2. Phản ứng chỉ xảy ra khi cĩ chiếu sáng hoặc ở nhiệt độ cao. - Hs viết PTPƯ và xác định vai trị của Cl2? 2. Tác dụng với hiđro H₂+Cl₂2HCl_(k)  Dd HCl (hiđro clorua) (axit clohiđric) 2 2 : _H Cl n n = 1: 1  hỗn hợp nổ  Vậy trong phản ứng với kim loại và hiđro thì clo thể hiện tính oxi hố mạnh Hoạt động 4 : Clo tác dụng với nước và dung dịch kiềm 3. Tác dụng với nước và dung dịch kiềm Hồ tan trong H2O

- Gv: viết phương trình phản ứng, y/c hs xác định số oxi hố của clo, từ đĩ suy ra vai trị clo trong phản ứng trên.

- Gv: axit HClO là axit rất yếu (yếu hơn cả axit cacbonic) nhưng cĩ tính oxi hố mạnh. Giải thích vì sao phản ứng trên là phản ứng thuận nghịch?

- Gv: vì sao nước clo cĩ tính tẩy màu? clo khơ cĩ tính tẩy màu khơng?

- HD hs viết PTHH của pư giữa clo tác dụng với dd NaOH? 1 1 2 2 0     H O HCl HClO Cl HCl: A.clohiđric HClO: A.hipoclorơ O H ClO Na Cl Na NaOH Cl 2 1 1 2 0 2       nước Javel  Cl₂ vừa là chất khử vừa là chất oxi hố. - HClO, NaClO là chất oxi hố mạnh  clo ẩm, nước Javel cĩ tính tẩy màu. Hoạt động 5: Clo tác dụng với muối của các halogen khác

- Gv: viết phương trình phản ứng của clo với các muối của brom, iot.

4. Tác dụng với muối của các halogen khác 2 0 1 1 2 0 2 2NaBr NaCl Br Cl  ^  ^  0 2 1 1 2 0 2 2NaI NaCl I Cl  ^  ^ 

- - Gv: hướng dẫn HS phân tích vai trị Cl₂ trong phản ứng của clo với muối bromua và iotua, từ đĩ so sánh tính phi kim, tính oxi hĩa của clo với brom, iot.

→Tính oxi hĩa của Clo mạnh hơn brom và iot.

Hoạt động 6: Clo tác dụng với các chất khử khác

- - Gv: hướng dẫn HS viết ptpu giữa clo với SO2, chú ý phản ứng cĩ H₂0 tham gia làm mơi trường.

- - Gv: chú ý phản ứng của clo với kim loại cĩ nhiều số oxi hĩa.

5. Tác dụng với các chất khử khác 4 6 2 1 2 4 2 0 2 2H O SO 2HCl H SO Cl        3 1 3 2 2 0 2 2 3      FeCl FeCl Cl Hoạt động 7: Ứng dụng - Gv: yêu cầu HS nghiên cứu sgk và cho biết clo cĩ những ứng dụng gì?

III. Ứng dụng (SGK)

Slide 8:

thái tự nhiên

- Gv: nhắc lại thế nào là đồng vị? Clo cĩ mấy đồng vị bền?

- Gv: Clo trong tự nhiên tồn tại chủ yếu dưới dạng đơn chất hay hợp chất? Tại sao? Kể tên các hợp chất đĩ? - Clo cĩ 2 đồng vị bền: 35 Cl, ³⁷Cl, M = 35,5.

- Clo phổ biến trong nước biển, trong chất khống cacnalit KCl.MgCl2.6H2O Hoạt động 9: Điều chế - Gv: nêu nguyên tắc điều chế khí clo trong phịng thí nghiệm. Yêu cầu hs viết các phản ứng minh họa

- Gv: diễn giải quy trình thí nghiệm theo hình 5.3. Chú ý: Trong PTN thường dùng MnO2 để điều chế vì phản ứng cần nhiệt độ nên chủ động hơn khi muốn điều chế một lượng chính xác khí clo. - Gv: nêu phương V. Điều chế 1. Trong phịng thí nghiệm Nguyên tắc: HCl + chất oxi hố mạnh(MnO2, KMnO₄, KClO₃, PbO2…)  Cl2 Ví dụ: HCl + MnO₂  HCl + KMnO₄ 

2. Trong cơng nghiệp

2NaCl+2H₂O 2NaOH +Cl2 +H2

Slide 10:

Điều chế clo trong cơng nghiệp:

Đpdd Cĩ màng ngăn

pháp sản xuất clo trong cơng nghiệp và cho HS quan sát mơ hình thí nghiệm điều chế clo trong CN. - Tại sao lại cần cĩ màng ngăn?

4. Củng cố:

Nhắc lại tính chất hĩa học đặc trưng của clo là tính oxi hĩa mạnh. Làm các ví dụ:

HCl + KClO3  HCl + PbO2 

Slide 11:

5. Dặn dị:

- Xem lại bài cũ.

- Làm các bài tập trong SGK.

6. Rút kinh nghiệm:

……… ……… ………

3.2. Bài 43: Lƣu huỳnh I. Mục tiêu bài học

1. Kiến thức:

Biết được:

- Hai dạng thù hình phổ biến, ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo và tính chất vật lí của lưu huỳnh, ứng dụng và sản xuất lưu huỳnh.

Hiểu được:

- Vị trí, cấu hình electron lớp electron ngồi cùng dạng ơ lượng tử của nguyên tử lưu huỳnh ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích, các số oxi hố của lưu huỳnh.

- Tính chất hố học: Lưu huỳnh vừa cĩ tính oxi hố (tác dụng với kim loại, hiđro), vừa cĩ tính khử (tác dụng với oxi, chất oxi hố mạnh).

2. Kĩ năng:

- Dự đốn tính chất, kiểm tra, kết luận được về tính chất hố học của lưu huỳnh. - Tiến hành thí nghiệm hoặc quan sát thí nghiệm, hình ảnh... rút ra được nhận xét về tính chất hố học của lưu huỳnh.

- Viết PTHH chứng minh tính oxi hố và tính khử của lưu huỳnh.

- Giải được bài tập: Tính khối lượng lưu huỳnh tham gia phản ứng và sản phẩm tương ứng, một số bài tập tổng hợp cĩ nội dung liên quan.

3. Giáo dục mơi trường:

- Yêu thích khoa học và cuộc sống.

- Say sưa tìm hiểu, nghiên cứu cuộc sống xung quanh. - Ý thức bảo vệ mơi trường.

II. Trọng tâm bài học

- Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh. - Cấu hình electron lớp ngồi cùng, độ âm điện và tính chất hĩa học của lưu huỳnh.

III. Chuẩn bị GV:

- Tranh mơ tả cấu tạo tinh thể và tính chất vật lí của lưu huỳnh tà phương và lưu huỳnh đơn tà.

- Bảng phụ:

Ảûnh hưởng của nhiệt độđối với cấu tạo phân tử vàtính chất vật lí: N.Độ ^Trạng thái ^{M àu} Cấu tạo phân tử <1130 Rắn Vàng S₈, m. vòng tinh thể S- S 1190 Lỏng Vàng ^S8, m. vòng linh