Bài giảng Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

Bài 25
(1 tiết)
Một số hợp chất quan trọng
của kim loại kiềm thổ
I. Mục tiêu của bài học
1. Kiến thức
Hiểu : Tính chất hoá học của hiđroxit, cacbonat, sunfat của KL kiềm thổ.
Biết : Một số ứng dụng quan trọng của hợp chất KL kiềm thổ .
2. Kĩ năng
Biết tìm hiểu tính chất của một số hợp chất cụ thể của KL kiềm thổ theo quy trình chung :
Suy đoán tính chất đ Kiểm tra dự đoán đ Kết luận
Biết tiến hành một số TN kiểm tra tính chất hoá học của Ca(OH)2, CaCO3, CaSO4.
Viết các PTHH dạng phân tử, dạng ion thu gọn minh hoạ cho tính chất của Ca(OH)2, CaCO3, CaSO4.
Vận dụng kiến thức đã biết về sự thuỷ phân, quan nịêm axit, bazơ , tính chất hoá học của bazơ, axit, muối... để tìm hiểu tính chất của các hợp chất.
Biết cách nhận biết từng chất Ca(OH)2, CaCO3, CaSO4 dựa vào các phản ứng đặc trưng.
II. Chuẩn bị
1. Dụng cụ
Bảng tính tan của một số hợp chất KL kiềm thổ phóng to.
ống nghiệm và ống hút nhựa. Đèn cồn.
2. Hóa chất 
– Dd Ca(OH)2, vôi tôi, CaCO3, CaSO4. Dd HCl, CH3COOH, nước cất, dd CuCl2.
III. Hoạt động dạy học
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Hoạt động 1 (khoảng 10 ‘).
Hãy viết PTHH nung nóng Mg(NO3)2, CaCO3, Mg(OH)2.Xét xem có phản ứng xảy ra khi nung nóng Ca(OH)2, Ba(OH)2 không ? Gt.Rút ra NX về tính bền với nhiệt của muối nitrat, cacbonat, hiđroxit của KL kiềm thổ.
So sánh sự khác nhau về độ tan của hiđroxit, muối cacbonat và muối nitrat của các KL kiềm thổ?
 NX chung về tính tan của muối nitrat, clorua, sunfat, cacbonat, hiđroxit của KL kiềm thổ.
GV yêu cầu mỗi nhóm HS thực hiện với mỗi loại chất, báo cáo kết quả rồi thảo luận để rút ra NX chung và điền vào bảng được kết quả sau :
Hoạt động 2 (khoảng 15 ‘).
Tính chất 
GV yêu cầu HS :
Dự đoán tính chất của Ca(OH)2, Thực hiện một số TN kiểm tra tính chất hoá học của Ca(OH)2 :
+ HCl: thổi hơi thở chứa CO2 vào dd Ca(OH)2,+ CuCl2.Quan sát hiện tượng, gt và rút ra NX.
, lúc đầu có vẩn đục, vẩn đục tăng nhưng nếu tiếp tục thổi thì vẩn đục tan tạo thành dd không màu. Viết các PTHH phân tử và ion thu gọn.
Hoạt động 3 (khoảng 10 ‘).
HS dự đoán tính chất của CaCO3. 
Quan sát TN CaCO3 tác dụng với HCl, HCOOH. Thổi khí CO2 vào nước vôi trong cho đến khi có kết tủa, tiếp tục thổi đến khi kết tủa tan và đun nóng thì lại vẩn đục trở lại. Gt các hiện tượng trong TN, trong thực tế (tạo thành thạch nhũ trong hang động, cặn ở đáy ấm đun nước)... và viết PTHH.
Hoạt động 4 (khoảng 5 ‘).
Trong tự nhiên, canxi sunfat còn có tên thông thường nào ? Cho biết trạng thái, màu sắc, tính tan trong nước của nó.
Có mấy loại thạch cao, thành phần hoá học của mỗi loại như thế nào ? cách điều chế ?
Hãy kể một số ứng dụng của canxi sunfat trong đời sống và sản xuất.
Hoạt động 5 ( 5 ‘). Củng cố.
I. Một số tính chất chung của hợp chất KL kiềm thổ
1. Tính bền đối với nhiệt 
Hợp chất
Bị nhiệt phân hủy
Không bị nhiệt 
phân hủy
M(NO3)2
Đều bị nhiệt phân hủy
2Mg(NO3)2 2MgO + 4NO2ư + O2ư
MCO3
Đều bị nhiệt phân hủy
MCO3 MO + CO2ư
M(OH)2
M(OH)2 MO + H2Oư
M là Be, Mg
M(OH)2
M là Ca, Ba, Sr.
2. Tính tan trong nước 
Hợp chất
Tan trong nước
Không tan (hoặc ít tan) trong nước
M(OH)2
Ba(OH)2, Sr(OH)2 Ca(OH)2 ít tan
Be(OH)2 không tan
Mg(OH)2 tan một phần trong nước nóng
M(NO3)2
MCl2
M(NO3)2
MCl2
MSO4 
M(HSO4)2
M(HSO4)2, 
MgSO4
MSO4
M là Ba, Ca, Sr, Be
MCO3, M(HCO3)2
M(HCO3)2
MCO3
M3(PO4)2, M(HSO4)2, M(H2PO4)2.
M(H2PO4)2, MHPO4
M3(PO4)2
II. Một số hợp chất 
1. Canxi hiđroxit Ca(OH)2 
Ca(OH)2 (vôi tôi) tan ít trong nước, trong dd Ca(OH)2 phân li hoàn toàn thành ion.
Ca(OH)2 (nước vôi trong) là một bazơ mạnh, có đầy đủ tính chất của bazơ tan.
Ca(OH)2 ắđ Ca2+ + 2OH–
Ca(OH)2 + 2H+ ắđ 2H2O + Ca2+
CO2 (thiếu hoặc vừa đủ) + Ca(OH)2 ắđ CaCO3¯ + H2O
CaCO3 + H2O + CO2 (dư) ắđ Ca(HCO3)2
ứng dụng.(SGK)
2. Canxi cacbonat CaCO3
Tính chất
CaCO3 rất ít tan trong nước.
Dễ bị nhiệt phân huỷ tạo thành CO2, CaO.
Tác dụng với dd axit vô cơ và hữu cơ : 
CaCO3 + 2H+ ắđ Ca2+ + CO2 + H2O
CaCO3 tan được trong nước có hoà tan CO2 tạo thành Ca(HCO3)2. Khi đun nóng Ca(HCO3)2 tạo thành CaCO3 , CO2 và H2O. 
ứng dụng( SGK)
3. Canxi sunfat CaSO4
Tính chất
ứng dụng
Hãy nêu cách nhận biết 3 mẫu chất rắn, trắng : vôi tôi, thạch cao khan và đá vôi bằng phương pháp hoá học. Viết các PTHH.
Hãy viết các PTHH biểu diễn dãy chuyển đổi sau với M là KL kiềm thổ (Ca, Ba) :
M đ M(OH)2 đ MCO3 đ M(HCO3)2đ MCO3 đMCl2 đ MSO4
GV yêu cầu HS về nhà làm bài tập 1, 2, 3, 4 
IV. Hướng dẫn giải một số bài tập trong SGK 
1 	a) Dùng nước, phân loại các chất thành 2 nhóm : 
Nhóm 1 : Không hoặc ít tan trong nước : CaCO3 và CaSO4. 2H2O.
Nhóm 2 : tan trong nước gồm Na2CO3 và Na2SO4.
Dùng Axit HCl để nhận biết mỗi chất ở nhóm 1 và nhóm 2.
b)Dùng nước cất hoà tan từng chất rắn tạo thành dd loãng NaCl, CaCl2, MgCl2.
Nhỏ 2–3 giọt dd NaOH vào 3 ống nghiệm. Nếu có kết tủa trắng, đó là MgCl2 ban đầu, nếu không có hiện tượng rõ ràng đó là NaCl, CaCl2 .
Nhỏ tiếp 2–3 giọt dd Na2CO3 vào 2 ống nghiệm còn lại, nếu có kết tủa trắng, đó là CaCl2, nếu không có hiện tượng gì, đó là NaCl.
3	a) Dùng dd HCl hoà tan quặng, ta được dd hỗn hợp MgCl2 và CaCl2. Pha loãng dd hỗn hợp và dùng dd NaOH để làm kết tủa hoàn toàn Mg(OH)2 do độ tan của Ca(OH)2 gấp 80 lần Mg(OH)2. Lọc lấy kết tủa Mg(OH)2 và phần nước trong. 
Cho phần nước trong chứa CaCl2 tác dụng với dd Na2CO3 ta thu được kết tủa CaCO3. Dùng axit HCl hoà tan kết tủa Mg(OH)2, sau đó dùng dd Na2CO3 kết tủa lại MgCO3.
b) Có thể điều chế mỗi KL riêng biệt theo sơ đồ sau :
	CaCO3, MgCO3
	¯ Dd HCl
	MgCl2, CaCl2	
	¯Dd NaOH
	¯	¯
	Mg(OH)2¯ 	Ca(OH)2
	¯ Dd HCl 	¯ Dd Na2CO3	
	MgCl2 	CaCO3¯
	¯ Cô bốc hơi	¯ Dd HCl 
	MgCl2 khan 	 CaCl2
	¯ Điện phân nóng chảy	¯ Cô bốc hơi
	Mg 	CaCl2 khan
	¯ Điện phân nóng chảy
	Ca
3	Chỉ xảy ra phản ứng Ca(OH)2 + Mg2+ đ Mg(OH)2¯ + Ca2+
4	a) Thiếu CO2 :
	CO2 + Ca(OH)2 ắđ CaCO3¯ + H2O 	(1)
	0,01 mol	0,01 mol ơ 	0,01 mol
Thể tích CO2 là 0,224 lít.
% thể tích CO2 trong hỗn hợp đầu là : 2,24%.
% thể tích N2 trong hỗn hợp đầu là : 97,76%.
b) Dư CO2 :CO2 + Ca(OH)2 ắđ CaCO3¯ + H2O 	(1)
	0,04 mol	0,04 mol ơ 	0,04 mol
	 CaCO3¯ + H2O + CO2 ắđ Ca(HCO3)2 	(2)
	0,03 mol	0,03 mol	0,03 mol
	Từ (1) và (2), ta có số mol CO2 đã tham gia phản ứng là : 0,07 mol.
Thể tích CO2 là : 0,07 . 22,4 = 1, 568 (lít).
	% thể tích CO2 trong hỗn hợp đầu là : 15,68 %.
	% thể tích N2 trong hỗn hợp đầu là : 84,32 %.
Vậy thành phần CO2 trong hỗn hợp có thể là 2,24% hoặc 15,68 %.