2.1. Phân tích nội dung phần kim loại chƣơng trình SGK hóa học lớp 12 nâng cao – THPT nâng cao – THPT
2.1.1. Phân tích nội dung phần kim loại Hóa học 12 nâng cao – THPT [18], [19], [15]
Phần kim loại đƣợc trình bày trong chƣơng trình SGK lớp 12 nâng cao gồm ba chƣơng.
Chƣơng 5: Đại cƣơng về kim loại
Chƣơng 6: Kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ - Nhôm. Chƣơng 7: Crom – Sắt – Đồng
Với giới hạn của đề tài chúng tôi nghiên cứu, vận dụng PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề cho chƣơng 6 và chƣơng 7.
Các nguyên tố kim loại thuộc hai chƣơng này đƣợc nghiên cứu sau khi học sinh đã đƣợc trang bị kiến thức chủ đạo về cấu tạo chất (cấu tạo và liên kết hóa học), định luật tuần hoàn, phản ứng hóa học (các loại phản ứng hóa học, tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học), lý thuyết về sự điện ly và đặc biệt là học sinh đã nghiên cứu kiến thức đại cƣơng về kim loại. Việc nắm vững các nội dung kiến thức trên giúp học sinh có cơ sở, có nền móng vững chắc để dựa vào đó dự đoán, giải thích tính chất của các đơn chất, hợp chất và sự biến thiên tính chất của các nguyên tố cũng nhƣ tính chất của các hợp chất tạo thành từ các nguyên tố đó. Đồng thời quá trình nghiên cứu cụ thể tính chất của các đơn chất kim loại và hợp chất của chúng sẽ giúp hoàn thiện và phát triển một số nội dung trong lý thuyết chủ đạo.
Khi nghiên cứu kiến thức cơ bản về các nguyên tố kim loại cần chú ý đến việc làm rõ: Đặc điểm cấu tạo, mối liên hệ giữa cấu tạo với tính chất, mối liên hệ giữa cấu tạo nguyên tử với các hằng số vật lý, các giá trị năng lƣợng
39
để giải thích tính chất của nguyên tố, đơn chất, hợp chất của chúng cũng nhƣ khi so sánh tính chất giữa chúng.
Với nội dung chƣơng 6: Nhóm kim loại kiềm – Kim loại kiềm thổ - Nhôm ta cần chú ý.
Kim loại kiềm là những nguyên tố thuộc nhóm IA bao gồm: Liti, natri, rubidi, xesi, franxi(*).
Kim loại kiềm thổ là những nguyên tố thuộc nhóm IIA bao gồm: Beri, magie, canxi, stronti, bari và radi(*).
Nguyên tử các nguyên tố nhóm IA, có 1 electron lớp ngoài cùng vì thế chúng dễ dàng nhƣờng đi 1electron để đạt cấu hình bền giống nguyên tố khí hiếm gần nhất. Do vậy các kim loại kiềm có tính khử rất mạnh, số oxi hóa trong hợp chất luôn là +1.
Nguyên tử của các nguyên tố nhóm IIA, có 2electron lớp ngoài cùng vì thế chúng dễ dàng nhƣờng đi 2electron để đạt cấu hình bền, do vậy các nguyên tố KLKT có tính khử mạnh, số oxi hóa trong hợp chất luôn là +2.
Ta cần so sánh sự giống và khác nhau về đặc điểm cấu tạo nguyên tử, tính chất và mức độ hoạt động hóa học của các nguyên tố trong nhóm, giữa các nhóm IA, IIA và giải thích đƣợc vì sao có sự giống nhau và khác nhau đó.
Tính chất hóa học đặc trƣng của các nguyên tố kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm và các hợp chất của chúng đƣợc nghiên cứu trên cơ sở đặc điểm cấu tạo nguyên tử của chúng.
Các ứng dụng quan trọng và giải thích cơ sở của các ứng dụng đó đƣợc dựa trên các tính chất đặc trƣng của chúng.
Phƣơng pháp chung điều chế các kim loại kiềm, kiềm thổ và nhôm đƣợc lựa chọn dựa trên tính khử mạnh của các nguyên tố này nên phƣơng pháp sử dụng để điều chế là: Phƣơng pháp điện phân hợp chất nóng chảy. Cơ sở của phƣơng pháp điều chế đó và các biện pháp kĩ thuật hạn chế chi phí trong sản xuất đƣợc nghiên cứu dựa trên đặc tính của kim loại trong nhóm và phƣơng pháp điều chế.
40
Với nội dung chƣơng 7: Nhóm Crom – Sắt – Đồngta cần chú ý đến các nội dung sau:
Crom – Sắt – Đồng là những nguyên tố thuộc các nhóm B. Crom nằm trong nhóm VIB, sắt nhóm VIIIB, đồng nhóm IB, nên cũng có những tính chất khác với kim loại nhóm A.
Do là các nguyên tố nhóm B, các electron hóa trị đang điền vào phân lớp d và phân lớp s (nguyên tố họ d) nên các nguyên tố này có nhiều trạng thái oxi hóa khác nhau. Trong các hợp chất, Crom có các mức oxi hóa là: +2; +3; +4; +6. Sắt có các mức oxi hóa là: +2; +3; +8/3. Đồng có các mức oxi hóa là: +1; +2.
Đây là những nguyên tố kim loại có tính khử trung bình và yếu, ngoài tính chất chung của kim loại các nguyên tố trên còn có một số tính chất khác nhƣ: khả năng tạo phức, từ tính… do có các electron trên phân lớp d, đây là nguyên nhân gây ra tính chất hóa học đặc trƣng của các đơn chất và hợp chất quan trọng tạo bởi các nguyên tố trên. Đặc biệt khi nghiên cứu kiến thức trong chƣơng 7, GV cần chú ý cho học sinh những nội dung kiến thức liên quan đến các ứng dụng quan trọng của crom, sắt, đồng và hợp chất của chúng trong đời sống cũng nhƣ trong công nghiệp.