phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
2.3.2.1. Một số nội dung cơ bản và khó cần lưu ý khi nghiên cứu bài clo và hợp chất clo
Khi nghiên cứu các nội dung này cần làm rõ vấn đề sau:
- Clo là chất oxi hóa mạnh nhưng vẫn thể hiện tính khử trong PƯ với nước, clo vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. PƯ clo với nước là PƯ thuận nghịch do HClO tạo ra là chất oxi hóa mạnh nên oxi hóa luôn HCl tạo lại Cl2.
- Giải thích tính tẩy màu của clo ẩm và nước Giaven bằng tính oxi hóa mạnh của ion ClO- trong phân tử HClO và NaClO do clo trong hợp chất có số oxi hóa +1. - Ở nhiệt độ thường: Cl2 + NaOH→ NaCl + NaClO + H2O
- Ở 70 – 750C: Cl2 + NaOH→ NaCl + NaClO3 + H2O
2.3.2.2. Một số nội dung cơ bản và khó cần lưu ý khi nghiên cứu bài oxi,ozon và axit sunfuric - Muối sunfat
- Oxi đã được nghiên cứu ở lớp 8 THCS khá đầy đủ nên cần tổ chức cho HS làm rõ
mối liên quan giữa cấu tạo phân tử, độ âm điện của oxi với tính oxi hóa mạnh thông qua phân tích đặc điểm cấu tạo của nó.
- Ozon cần phân tích cấu tạo phân tử, các thí nghiệm chứng minh ( Ví dụ: Ozon
phản ứng với dung dịch KI). Ta cũng cần cung cấp thêm thông tin về O3 để HS hiểu đúng về vai trò tầng ozon và sự nguy hại của hiện tượng thủng tầng ozon đối với đời sống con người và có thái độ đúng đắn trong việc bảo vệ thiên nhiên, môi trường.
- Axit sunfuric đã được nghiên cứu ở lớp 9 THCS nên chỉ cần chú ý đến tính oxi
hóa, háo nước, làm khô của axit H2SO4 đặc. Khi nghiên cứu các tính chất này cần phân biệt sự làm khô, sự hóa than của axit H2SO4 đặc. Axit H2SO4 đặc chỉ làm khô các khí không có tính khử.
2.3.2.3. Một số giáo án minh họa
GIÁO ÁN SỐ 1 Tuần 19/ tiết 38 BÀI 22. CLO A. Mục tiêu bài học I. Mục tiêu 1. Kiến thức
78
Biết được: Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng của clo, PP điều chế clo trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp.
Hiểu được: Tính chất hoá học cơ bản của clo là phi kim mạnh, có tính oxi hoá mạnh (tác dụng với kim loại, hiđro). Clo còn thể hiện tính khử .
2. Kĩ năng
- Dự đoán, kiểm tra và kết luận được về tính chất hóa học cơ bản của clo. - Quan sát các thí nghiệm hoặc hình ảnh thí nghiệm rút ra nhận xét. - Viết các PTHH minh hoạ tính chất hoá học và điều chế clo. - Tính thể tích khí clo ở đktc tham gia hoặc tạo thành trong PƯ.
3. Phát triển năng lực: - PH&GQVĐ
- Nhận thức và tư duy
4. Thái độ tình cảm
- Say mê học tập, yêu thích môn học. II. Chuẩn bị
GV: Câu hỏi cho các hoạt động. HS: ôn tập bài 21
III. Phương pháp
Đàm thoại – PH&GQVĐ. B. Trọng tâm
Tính chất hoá học cơ bản của clo là phi kim mạnh, có tính oxi hoá mạnh C. Tiến trình Dạy - Học
1. Ổn định tổ chức: Kiểm tra sỹ số, trang phục, vệ sinh lớp học. 2. Kiểm tra bài cũ:
3. Bài mới:
Hoạt động của GV- HS Nội dung
Hoạt động 1: Tính chất vật lí
GV: yêu cầu HS nghiên SGK cho biết các tính chất vật lí tiêu biểu của clo ?
- Trang thái, màu, độc tính…
I. Tính chất vật lí
- Khí màu vàng lục, mùi xốc, rất độc - Nặng hơn không khí 2,5 lần
- Tan trong nước tạo thành nước clo có màu vàng nhạt
79 GV sử dụng tình huống 1trong luận
văn.
Tình huống 1: Clo là khí độc, tại sao lại được dùng để khử trùng nước sinh hoạt (nước máy)?
GV: Clo là khí độc, khi người bị ngộ độc khí clo thì cần sơ cứu như thế nào trước khi đưa đến bệnh viện (cơ sở y tế) gần nhất?
Hoạt động 2: Tính chất hoá học
GV: Trong hợp chất với F, O thì Cl thể hiện số oxi hoá bao nhiêu và trong hợp chất với các nguyên tố khác Cl có số oxi hoá là bao nhiêu. Giải thích?
GV: Cl2 có thể có những tính chất hoá học gì? Vì sao?
II. Tính chất hoá học
NX: Độ âm điện: Cl(3,16)< O(3,44) < F(3,98) → Trong hợp chất với F,O thì Cl thể hiện số oxi hóa: +1, +3, +5, +7. Còn trong hợp chất với các nguyên tố khác Cl thể hiện số oxi hoá -1
→ Clo vừa thể hiện tính oxi hoá, vừa thể hiện tính khử nhưng tính oxi hoá đặc trưng hơn.
Hoạt động 3: GV làm thí nghiệm
GV: làm thí nghiệm cho Clo tác dụng với Na, Cu, Fe
GV yêu cầu HS: tìm hiểu và cho biết khi tác dụng với kim loại clo thể hiện vai trò gì?
HS: - quan sát, nêu hiện tượng, viết PTHH của các phản ứng, vai trò Clo
- Khi tác dụng với clo, kim loại thể hiện số oxi hoá cao nhất
- Chú ý: các phản ứng với kim loại
1. Tác dụng với kim loại 2M + nCl2 to
2MCln (n là hoá trị cao nhất của kim loại M) 0 0 +1 -1
VD1: 2Na + Cl2 to
2NaCl c.khử c.oxh Natri clorua
VD2 0 0 +2 -1 Cu + Cl2to CuCl2 c.khử c.oxh Đồng(II) clorua 0 0 +3 -1 VD3: 2Fe + 3Cl2 o t 2FeCl3 c.khử c.oxh sắt(III) clorua
80 xảy ra ở nhiệt độ không cao lắm,
tốc độ nhanh, toả nhiều nhiệt.
2. Tác dụng với hiđro 0 0 +1 -1 H2 + Cl2 as 2HCl (Hiđro clorua) nCl2 : nH2 = 1: 1 → hỗn hợp nổ
→Vậy trong phản ứng với kim loại và hiđro thì clo thể hiện tính oxi hoá mạnh.
Hoạt động 4. Clo tác dụng với nước
GV: Viết phương trình phản ứng, y/c hs xác định số oxi hoá của clo, từ đó suy ra vai trò clo trong phản ứng trên.
GV: Axit HClO là axit rất yếu (yếu hơn cả axit cacbonic) nhưng có tính oxi hoá mạnh. Giải thích vì sao phản ứng là thuận nghịch? HS: Phản ứng clo với nước là phản ứng thuận nghịch do HClO tạo ra là chất oxi hóa mạnh nên oxi hóa luôn HCl tạo lại Cl2.
GV: Vì sao clo ẩm có tính tẩy màu còn clo khô thì không?
HS: HClO là chất oxi hoá rất mạnh, có thể oxi hoá HCl thành Cl2 và H2O.
3. Tác dụng với nước
0 -1 +1
Cl2 + H2O HCl + HClO
Axit clohiđric Axit hipoclorơ 0 -1 +1
Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O nước Javel
Cl2 vừa là chất khử vừa là chất oxi hoá HClO, NaClO là chất oxi hoá mạnh→ clo ẩm, nước Javel có tính tẩy màu.
Hoạt động 5: Trạng thái tự nhiên
GV: Nhắc lại thế nào là đồng vị ? Clo có mấy đồng vị bền?
GV: Vì sao trong tự nhiên clo chỉ tồn tại ở dạng hợp chất và chủ yếu là ở dạng hợp chất nào?
III. Trạng thái tự nhiên
- Clo có 2 đồng vị bền: 35Cl, 37Cl, M = 35,5 Clo phổ biến trong nước biển, trong chất khoáng cacnalit KCl.MgCl2.6H2O
81 HS: do hoạt động hoá học mạnh
IV. Ứng dụng (SGK)
Hoạt động 6: Điều chế
GV: Nêu nguyên tắc điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm. Yêu cầu hs viết các phản ứng minh họa GV: Diễn giải quy trình thí nghiệm theo hình 5.3
GV: Nêu phương pháp sản xuất clo trong công nghiệp.
Lưu ý: nếu không có màng ngăn thì Cl2 tác dụng với NaOH tạo thành nước Javel .
V. Điều chế
1. Trong phòng thí nghiệm
Nguyên tắc: HClđặc + chất oxi hoá mạnh(MnO2, KMnO4, KClO3,…) → Cl2 Ví dụ: 4HCl + MnO2 o t MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 16HCl+2KMnO4→2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2O HCl + KClO3→ ?? 2. Trong công nghiệp
2NaCl + 2H2O ®pdd
cã mµng ng¨n 2NaOH +
Cl2↑+H2↑
4. Củng cố:
Câu 1: Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố nhóm VIIA (halogen) là:
A. ns2np4 B. ns2np5 C. ns2np3 D. ns2np6 Câu 2: Phân tử của các đơn chất halogen có kiểu liên kết:
A. Cộng hoá trị. B. Tinh thể. C. Ion. D. Phối trí.
Câu 3: Để khử một lượng nhỏ khí clo không may thoát ra trong phòng thí nghiệm, người ta dùng hoá chất nào sau đây:
A. dung dịch NaOH loãng. B. dung dịch Ca(OH)2 C. dung dịch NH3 loãng , D. dung dịch NaCl.
Câu 4: Có một ống hình trụ đựng đầy khí clo. Người ta làm thí nghiệm đốt cháy khí Hiđrô ở phần trên của ống. Sau đó đưa một ngọn nến đang cháy vào ống nghiệm. Nếu đưa nến từ từ vào ống thì nến tắt ngay ở phần trên của ống. Nếu đưa nhanh ngọn nến vào ống thì hiện tượng gì xảy ra?
A. Ngọn nến tiếp tục cháy B.Ngọn nến tắt dần C.Ngọn nến bùng cháy D.Ngọn nến tắt ngay.
82
Câu 5: Trong PTN khi điều chế hoặc chứng minh tính chất của clo. Một lượng nhỏ khí clo thoát ra làm nhiễm bẩn không khí gây ảnh hướng xấu đến sức khỏe. Để loại bỏ khí clo đó có thể dùng khí nào sau đây?
A. H2 B. NH3 C. HCl D. CH4
Câu 6: Khí clo hòa tan trong nước một phần clo tác dụng với nước thep PTHH sau: Cl2 + H2O HCl + HClO .Có thể giải thích tính tảy màu và sát trùng của nước clo theo nguyên nhân nào trong các nguyên nhân sau:
A.Clo có chất oxi hóa mạnh. B.HClO là chất oxi hóa mạnh
C.HCl là chất oxi hóa mạnh (2H+ + 2.1e → H20) D.HCl là chất khử mạnh (2Cl-→ Cl20+2.1e)
Câu 7: Tại sao nước clo để lâu lại mất đi tính tẩy màu và sát trùng? A.Vì nước clo chỉ chứa hàm lượng nhỏ HclO
B. Vì HClO sinh ra lại oxi hóa HCl tạo Cl2 và H2O
C. Vì HClO là chất kếm bền dễ phân hủy (2HClO 2HCl +O2) D. Vì các chất trong nước clo dễ bị bay hơi
Câu 8: Trong các nhà máy nước cung cấp nước sinh hoạt thì giai đoạn cuối cùng của việc xử lý nước là khử trùng nước. Có nhiều phương pháp khử trùng nước nhưng dùng clo là phương pháp phổ biến nhất. Nguyên nhân là:
A.Clo là nguyên liệu sẵn có B. Dùng clo là phương pháp rẻ tiền, dễ sử dụng. C. Clo không gây độc D. Clo có tính khử trùng rất mạnh.
5. Hướng dẫn học bài: xem trước bài 23
……… GIÁO ÁN SỐ 2
Tuần 20/ tiết 39
BÀI 23. HIĐRO CLORUA - AXIT CLOHIĐRIC VÀ MUỐI CLORUA (tiết 1)
A. Mục tiêu bài học I. Mục tiêu
1. Kiến thức
83
- Cấu tạo phân tử, tính chất của hiđro clorua (tan rất nhiều trong nước tạo thành dung dịch axit clohiđric).
- Tính chất vật lí, điều chế axit clohiđric trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
- Tính chất, ứng dụng của một số muối clorua, phản ứng đặc trưng của ion clorua.
- Dung dịch HCl là một axit mạnh, có tính khử .
2. Kĩ năng
- Dự đoán, kiểm tra dự đoán, kết luận được về tính chất của axit HCl. - Viết các PTHH chứng minh tính chất hoá học của axit HCl.
- Phân biệt dung dịch HCl và muối clorua với dung dịch axit và muối khác. - Tính nồng độ hoặc thể tích của dung dịch axit HCl tham gia hoặc tạo thành trong PƯ .
3 .Phát triển năng lực: - Phát triển NLPH&GQVĐ
- Năng lực hoạt động nhóm
4. Tình cảm, thái độ
- Tự giác, tích cực nghiên cứu tính chất của axit HCl. - Có ý thức giữ gìn vệ sinh an toàn thực phẩm.
II. Chuẩn bị
GV: Câu hỏi cho các hoạt động. HS: Ôn tập tính chất hoá học axit. III. Phương pháp
Đàm thoại - PH &GQVĐ. B. Trọng tâm
- Cấu tạo phân tử, tính chất của hiđro clorua và axit clohiđric. C. Tiến trình Dạy - Học
1. Ổn định tổ chức: Kiểm tra sỹ số, trang phục, vệ sinh lớp học. 2. Kiểm tra bài cũ:
84
Hoạt động của GV- HS Nội dung
Gọi 2 HS lên bảng làm bài GV: nhận xét và cho điểm
Kiểm tra bài cũ
HS1: Bài tập 5/SGK/trang 101 HS2: Bài tập 7/SGK/trang101
Hoạt động 1: Cấu tạo phân tử
GV: Hãy viết công thức electron, công thức cấu tạo và giải thích sự phân cực của ptư HCl ?
Hoạt động 2: Tính chất
Hs: quan sát, nhận xét màu, mùi, tính tỉ khối của nó so với không khí.
Hoạt động 3: GV làm thí nghiệm
GV: biểu diễn thí nghiệm nghiên cứu độ tan của hiđro clorua trong nước GV yêu cầu HS: quan sát, nêu hiện tượng, giải thích:
+ Vì sao nước lại phun vào bình? + Vì sao dung dịch thu được làm quỳ tím hoá đỏ?
GV: sử dụng tình huống 2 trong luận văn
Tình huống 2: Từ thí nghiệm tính tan của khí HCl tan mạnh trong nước và tạo ra dung dịch axit, GV nêu vấn đề: vì sao khí HCl tan mạnh trong nước còn khí Cl2 lại ít tan?
HS: quan sát, nhận xét
I.Hiđro clorua 1. Cấu tạo phân tử
2. Tính chất
- Chất khí, không màu, mùi xốc - Nặng hơn không khí (d ≈ 1,26) - Khí HCl tan rất nhiều trong nước → giải thích?
Hoạt động 4 : Tính chất vật lí
GV: Cho hs quan sát dung dịch axit clohiđric vừa điều chế (loãng) và lọ đựng dung dịch HCl đặc, mở nút để
II. Axit clohidric 1. Tính chất vật lí
- Chất lỏng, không màu, mùi xốc
85 thấy sự “bốc khói”
GV: giải thích vì sao có hiện tượng “bốc khói”?
khói” trong không khí giải thích?
Hoạt động 5: Tính axit mạnh
GV: axit có những tính chất chung gì?
→ hs nêu các tính chất kèm theo điều kiện (nếu có)
GV: chia lớp thành 4 nhóm
- Mỗi nhóm chứng minh 1 tính chất - Hãy hoàn thành các phản ứng sau đây?
HS: hoàn thành yêu cầu
GV: Sử dụng tình huống 3 trong luận văn.
Tình huống 3: Có nhận xét cho rằng dung dịch HCl vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử. Nhận xét này đúng hay sai?giải thích?
Hoạt động 6: Tính khử
GV: nhắc lại các số oxi hoá của clo? từ đó kết luận tính chất của axit HCl. GV: nhắc lại nguyên tắc điều chế clo trong phòng thí nghiệm? Nêu ví dụ? Xác định số oxi hoá của các nguyên
2. Tính chất hoá học
NX: + Axit Clohiđric có tính axit mạnh, tính khử yếu (Cl), tính oxi hoá (H+).
+ Hiđro clorua có nhiều tính chất khác dd HCl.
a) Tính axit mạnh (do ion H+) - Làm quỳ tím hoá đỏ.
- Tác dụng với bazơ.
HCl + KOH → KCl + H2O - Tác dụng với oxit bazơ. 2HCl + CuO → CuCl2 + H2O - Tác dụng với muối.
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 ↑ + H2O - Tác dụng với kim loại (trước H).
2HCl + Fe → FeCl2 + H2 ↑ (tính oxh)
b) Tính khử ( do phân tử HCl , nguyên tố clo có số oxi hoá thấp nhất là -1)
4HCl-1 + MnO2 o t MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 16HCl+2KMnO4→2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2O
86 tố, chất oxi hoá chất khử?
So sánh tính chất khác nhau của khí HCl và dung dịch HCl ?
+ Khí HCl ko làm đổi màu quỳ tím. + Ko tác dụng với CaCO3
Hoạt động 7: Điều chế
GV: nêu các thí nghiệm điều chế HCl trong phòng thí nghiệm.
GV: hãy giải thích vì sao dùng NaCl tt và H2SO4 đặc?
HS: để thu được khí HCl vì khí HCl tan rất nhiều trong nước.
GV: Vận dụng tình huống 14 trong luận văn. Tình huống 14: Dùng phương pháp sunfat để điều chế khí HCl? NaCltt + H2SO4đặc,nóng → NaHSO4dd + HCl khí
Có thể kết luận axit HCl có tính axit yếu hơn H2SO4 hay không? Vì sao phản ứng lại xảy ra?
Lưu ý: ở các nhiệt độ khác nhau sản phẩm tạo thành cũng khác nhau. GV: cho HS quan sát hình 5.7, GV trình bày quy trình sản xuất HCl
3. Điều chế
a. Trong phòng thí nghiệm (phương pháp sunfat): NaCltt + H2SO4đặc 250 C0 HCl + NaHSO4 2NaCltt+H2SO4đặc 0 400 C 2HCl+ Na2SO4
b. Trong công nghiệp
- Lấy Cl2, H2 từ quá trình điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn H2 + Cl2 t0 2HCl - Phương pháp sunfat: 2NaCltt+H2SO4đặc 0 400 C 2HCl+ Na2SO4 - Từ quá trình clo hoá các hợp chất hữa cơ (chủ yếu là hiđrocacbon)
87 trong công nghiệp.
4. Củng cố:
Câu 1: Hãy lựa chọn phương pháp điều chế khí HCl trong phòng thí nghiệm từ các hoá chất đầu sau:
A. Thuỷ phân muối AlCl3 B. Tổng hợp từ H2 và Cl2 C. Clo tác dụng với nước D. NaCl tinh thể và H2SO4 đặc
Câu 2: Khi mở một lọ đựng dung dịch axit HCl 37% trong không khí ẩm, thấy có khói trắng bay ra. Khói đó là:
A. do HCl phân hủy tạo thành H2 và Cl2.