Bài giảng Bài 25 - Tiết 41, 42: Bài giảng Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm
Về kiến thức:
_Vị trí đặc điểm cấu hình e lớp ngoài cùng của kim loại kiềm. Một số ứng dụng quan trọng của kim loại kiềm và hợp chất như NaOH, NaHCO3, Na2CO3, KNO3.
_Tính chất vật lí (mềm, nhiệt độ nóng chảy thấp, khối lượng riêng nhỏ)
_Tính chất hóa học: tính khử mạnh nhất trong các kim loại.
_Trạng thái tự nhiên của NaCl, phương pháp đ/c kim loại kiềm
_Tính chất hóa học một số hợp chất: NaOH (kiềm mạnh), NaHCO3 (lưỡng tính), Na2CO3 (muối axit yếu), KNO3 (tính oxi hóa mạnh khi đun nóng)
nước bị nhiệt phân hủy ở 1000oC: CaCO3 CaO + CO2 _Kết tủa tan: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 _Ứng dụng: làm vật liệu xây dựng, sx vôi, xi măng,... _Thạch cao. _Trong tự nhiên tồn tại dưới dạng CaSO4.2H2O gọi là thạch cao sống. CaSO4.2H2O Thạch cao sống CaSO4.H2O + H2O Thạch cao nung CaSO4.2H2O Thạch cao sống CaSO4 + H2O Thạch cao khan _Ứng dụng: sản xuất xi măng, nặn tượng,... _Nước chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+ gọi là nước cứng _Người ta chia nước cứng thành các loại sau: +Nước cứng tạm thời: gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O Mg(HCO3)2 MgCO3 + CO2 + H2O +Nước cứng vĩnh cữu: gây nên bởi các muối sunfat, clorua của canxi và magie. Các muối này khó tan, khó phân hủy nên được gọi là nước cứng vĩnh cữu +Nước cứng toàn phần: gồm cả tính vĩnh cửu và tính tạm thời. _Ống 1: ít tạo bọt _Ống 2: nhiều bọt hơn. _Nêu tác hại theo SGK. _Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm giảm nồng độ ion Ca2+ và Mg2+ trong nước cứng. _Dùng phương pháp kết tủa +Đun nóng: Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O + Dung dịch Ca(OH)2 Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + Dùng Na2CO3 (Na3PO4) cho nước cứng vĩnh cũu hay toàn phần. Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaHCO3 CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4 _Dùng những vật liệu vô cơ hay hữu cơ có khả năng trao đổi một số ion trong thành phần cấu tạo để giữ lại những ion Ca2+ và Mg2+ trong nước làm giảm tính cứng của nước. _Dùng ion CO32– để nhận biết ion Ca2+ và Mg2+, hiện tượng tạo kết tủa trắng và tan trong dd CO2 . Ca2+ + CO32– → CaCO3↓ CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 A. KIM LOẠI KIỀM THỔ I. Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử: _Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA trong BTH. Gồm các nguyên tố: Be, Mg, Ca, Sr, Be, Ra. _Cấu hình electron lớp ngoài cùng có dạng ns2 II. Tính chất vật lí: _KLKT có màu trắng bạc, dễ dát mỏng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp nhưng cao hơn KLK. _Những tính chất vật lí biến đổi không theo qui luật do các KLKT có kiểu mạng tinh thể không giống nhau. III. Tính chất hóa học: _KLKT có năng lượng ion hóa nhỏ nên có tính khử mạnh (yếu hơn KLK), tính khử tăng dần từ Be đến Ba. M → Mn+ + ne _Trong hợp chất KLKT có số OXH là +2. 1. Tác dụng với phi kim: 2Ca + O2 → 2CaO 2. Tác dụng với dd axit: a. Với HCl, H2SO4 loãng: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 b. Với HNO3, H2SO4 đặc: _Khử xuống , xuống . 4 + 10 → 4++3H2O 4 + 5 → + + 4H2O 3. Tác dụng với nước: Nhiệt độ thường: _Be không tác dụng với H2O _Mg tác dụng chậm. _Kl còn lại tác dụng mạnh với H2O: Ca + 2H2O → Ca(OH)2 B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA CANXI 1. Canxi hidroxit (Ca(OH)2) _Ca(OH)2 còn gọi là vôi tôi, là chất rắn màu trắng, khó tan trong nước. Nước vôi trong là dung dịch Ca(OH)2. _Ca(OH)2 dễ dàng hấp thụ khí CO2 nên được dùng nhận biết khí CO2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O _Ứng dụng: là 1 bazơ mạnh, giá thành rẻ nên được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. 2. Canxi cacbonat: (CaCO3) _CaCO3 là chất rắn màu trắng, không tan trong nước bị nhiệt phân hủy ở 1000oC: CaCO3 CaO + CO2 _CaCO3 tan dần trong nước có hòa tan khí CO2: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 => phản ứng này giải thích hiện tượng thạch nhủ ở hang động. _Ứng dụng: làm vật liệu xây dựng, sx vôi, xi măng,... 3. Canxi sunfat: (CaSO4) _Trong tự nhiên tồn tại dưới dạng CaSO4.2H2O gọi là thạch cao sống. CaSO4.2H2O Thạch cao sống CaSO4.H2O + H2O Thạch cao nung CaSO4.2H2O Thạch cao sống CaSO4 + H2O Thạch cao khan _Ứng dụng: sản xuất xi măng, nặn tượng,... C. NƯỚC CỨNG: 1. Khái niệm: _Nước chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+ gọi là nước cứng _Người ta chia nước cứng thành các loại sau: +Nước cứng tạm thời: gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O Mg(HCO3)2 MgCO3 + CO2 + H2O +Nước cứng vĩnh cữu: gây nên bởi các muối sunfat, clorua của canxi và magie. Các muối này khó tan, khó phân hủy nên được gọi là nước cứng vĩnh cữu +Nước cứng toàn phần: gồm cả tính vĩnh cửu và tính tạm thời. 2. Tác hại: gây nhiều tác hại trong đời sống và sản xuất. 3. Cách làm mềm nước cứng: _Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm giảm nồng độ ion Ca2+ và Mg2+ trong nước cứng. a. Phương pháp kết tủa: _Đun sôi nước cứng thì các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 kết tủa mất đi tính cứng của nước. _Dùng Ca(OH)2 lượng vừa đủ để trung hòa các muối axit: Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O _Dùng Na2CO3 hoặc Na3PO4 để làm mất tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu. Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaHCO3 CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4 b. Phương pháp trao đổi ion: _Dùng những vật liệu vô cơ hay hữu cơ có khả năng trao đổi một số ion trong thành phần cấu tạo để giữ lại những ion Ca2+ và Mg2+ trong nước làm giảm tính cứng của nước. 4. Nhận biết ion Ca2+, Mg2+ trong dung dịch: _Dùng ion CO32– để nhận biết ion Ca2+ và Mg2+, hiện tượng tạo kết tủa trắng và tan trong dd CO2 . Ca2+ + CO32– → CaCO3↓ CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 Hoạt động 6 : Cũng cố (5’) Hoàn thành phiếu học tập sau: Câu 1: Phương pháp điều chế kim loại nhóm IIA là: a. Phương pháp thủy luyện b. Phương pháp nhiệt luyện. c. Phương pháp điện phân nóng chảy d. Phương pháp điện phân dung dịch. Câu 2: Kim loại kiềm thổ phản ứng mạnh với: 1. H2O; 2. Halogen; 3. Silic oxit; 4. Axit; 5. Rượu; 6. Dung dịch muối; 7. Dễ dàng cắt gọt bằng dao; 8. Ở dạng tinh khiết có màu xanh lam. a. 2, 4, 6, 7 b. 3, 6, 7, 8 c. 1, 2, 4, 8 d. 2, 5, 6 Câu 3: Nước cứng là gì? Có mấy loại nước cứng ? Phương pháp làm mềm nước cứng ? Câu 4: Thực hiện sơ đồ biến hóa sau với M là Ca và Ba: M → MO → M(OH)2 → MCO3 → M(HCO3)2 → MCO3 → MCl2 → MSO4 IV. DẶN DÒ: Xem trước bài mới. V. RÚT KINH NGHIỆM: Bài 27: Tiết 45, 46, 47: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM Tuần : Ngày soạn : / / Ngày dạy : / / Lớp dạy :12CB4 I./ Mục đích yêu cầu: 1. Về kiến thức: _Vị trí, cấu hình e lớp ngoài cùng, t/c vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng của nhôm. _Nhôm là kim loại có tính khử mạnh (pứ với pk, dd axit, nước, dd kiềm, oxit kl) _Nguyên tắc và sx nhôm bằng pp điện phân nhôm oxit nóng chảy. _T/c vật lí và ứng dụng của một số chất: Al2O3; Al(OH)3; muối nhôm. _T/c lưỡng tính của Al2O3; Al(OH)3: vừa t/d với axit, vừa t/d với bazơ mạnh. _Cách nhận biết ion nhôm trong dd. 2. Về kỹ năng: _Quan sát mẫu vật thí nghiệm, rút ra kết luận về tính chất hóa học và nhận biết ion nhôm, viết các pt hh minh họa t/c hh của nhôm, hợp chất của nhôm. _Sử dụng và bảo quản hợp lí đồ dùng bằng nhôm. _Tính thành phần % về khối lượng của nhôm trong hh kim loại đem phản ứng. _Tính khối lượng boxit để sản xuất lượng nhôm, xác định hiệu suất phản ứng. 3. Về thái độ: - Biết cách sử dụng có hiệu quả những vật dụng trong gia đình. - Tính tiết kiệm trong việc sử dụng dụng cụ. 1. Giáo viên: - Giáo án, hệ thống câu hỏi giúp HS học bài 2. Học sinh: - Xem trước bài học, học thuộc bài cũ. 3. Phương pháp: - Dạy học nêu vấn đề. III./ Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài củ (5’) _Hãy nêu tính chất hóa học của kim loại kiềm thổ? Viết phương trình minh họa? _Hãy nêu biện pháp làm mềm nước cứng? Viết phương trình nếu có? TG Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Nội dung Hoạt động 2: Sử dụng bảng HTTH _Vị trí của Al ? _Cấu hình electron ? _Số electron lớp ngoài cùng ? _Al dễ nhận hay nhường e ? _Số oxi hóa của Al trong hợp chất ? _Al có tính khử hay oxi hóa? _Sử dụng mẫu vật Al kim loại. Nhận xét: màu sắc tính mềm dẽo? Thông báo thêm Al là kim loại nhẹ, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt . Hoạt động 3: _So sánh tính khử của Al với kim loại kiềm và kiềm thổ? _Gv biểu diễn thí nghiệm đốt bột nhôm trong không khí. _Gọi hai học sinh lên bảng viết ptpư của Al với Clo và Oxi _Phát phiếu học tập viết các phương trình phản ứng sau: Al + HCl ¦ Al + H2SO4 loãng ¦ Al + HNO 3 loãng ¦ Al + HNO3 đ,nóng ¦ Al + H2SO4 đ,nóng ¦ Al + HNO3 đ,nguội ¦ Al + H2SO4 đ, nguội¦ _TB: có thể sử dụng thùng nhôm để chuyên trở H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội. _Giới thiệu phản ứng nhiệt nhôm 2Al + Fe2O3 ¦ _Vì sao các vật dụng trong gia đình làm bằng nhôm lại không có phản ứng với H2O? kể cả ở nhiệt độ cao? _Trong dung dịch kiềm, Al (đã cạo màng oxit bên ngoài) Al tác dụng với H2O trước sau đó Al(OH)3 sinh ra tiếp tục tác dụng dd NaOH. Tổng hợp hai ptpư ta dược một ptpư Al tác dụng với dd NaOH. Hoạt động 4: _Tham khảo SGK ¦ nêu ứng dụng và trạng thái tự nhiên của nhôm. _HS tham khảo SGK biết được sản xuất nhôm bằng phương pháp gì? _Thông báo cho HS quặng boxit thường lẫn tạp chất Fe2O3 và SiO2, loại bỏ tạp chất ¦ Al2O3 nguyên chất. Giới thiệu quy trình sản xuất nhôm cho HS tham khảo SGK. Hoạt động 5: _Thông báo tính chất vật lí của Al2O3. _Gọi học sinh lên bảng viết ptpư của Al2O3 tác dụng với dd HCl và dd NaOH. _Gọi học sinh đọc SGK để cả lớp cùng nghe. Hoạt động 6: _HS tự làm thí nghiệm điều chế và thử tính chất Al(OH)3. Và viết phương trình pư Thông báo: Al(OH)3 dễ bị nhiệt phân hủy - Viết ptpư : 2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O Hoạt động 8: _Sử dụng SGK cho biết công thức phân tử của phèn chua? và nêu các tính chất của phèn chua. _Làm thí nghiệm của dung dich muối nhôm nào đó với dung dịch NaOH quan sát thí nghiệm và học sinh rút ra cách nhận biết ion Al3+ trong dung dịch. - Viết phương trình phản ứng. _Ở ô 13, nhóm IIIA, chu kỳ 3 _Cấu hình e: 1s22s22p63s23p1 _Al dễ nhường 3e hóa trị, có số oxi hóa +3 trong hợp chất _Al có tính khử _Al có màu trắng bạc. _Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, chỉ đứng sau kim loại kiềm và kiềm thổ nên dễ bị oxi hóa thành ion dương. _Quan sát thí nghiệm, viết phương trình. 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 2Al + 3O2 2Al2O3 _HS thảo lận nhóm hoàn thành phiếu học tập. _HS nghe giảng. _HS viết phương trình 2Al + Fe2O3 ¦ Al2O3 + 2Fe _Nguyên nhân vì: trên bề mặt của nhôm có phủ một lớp oxit A2O3 rất mỏng và bền nên không cho nước tiếp xúc với nhôm. 2Al + 2NaOH +2H2O ¦ NaAlO2 + 3H2 _Hs tham khảo SGK ¦ nêu ứng dụng và trạng thái tự nhiên của nhôm. Phương pháp điện phân oxit nhôm nóng chảy. _H
File đính kèm:
- Giao an 12CB Chuong 6.doc