4 Giải thích được xu hướng phản ứng của các đơn chất halogen vớihydrogen theo khả năng hoạt động của halogen và năng lượng liên kết H–Xđiều kiện phản ứng, hiện tượng phản ứng và hỗn hợp
Trang 1KẾ HOẠCH BÀI DẠY TÊN CHỦ ĐỀ: CHỦ ĐỀ HALOGEN
(Thời gian: 05 tiết)
NỘI DUNG KIẾN THỨC CỦA CHỦ ĐỀ:
Nội dung 1: Trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, cấu tạo (1 tiết )
Nội dung 2: Tính chất hóa học của các đơn chất halogen (2 tiết)
Nội dung 3: Luyện tập tính chất đơn chất halogen (2 tiết)
I MỤC TIÊU DẠY HỌC
1 Năng lực
1.1 Năng lực hóa học
1.1.1 Nhận thức hóa học
(1) Phát biểu được trạng thái tự nhiên của các nguyên tố halogen
(2) Mô tả được trạng thái, màu sắc, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi củacác đơn chất halogen Giải thích được sự biến đổi nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độsôi của các đơn chất halogen dựa vào tương tác van der Waals
(3) Trình bày được xu hướng nhận thêm 1 electron (từ kim loại) hoặc dùngchung electron (với phi kim) để tạo hợp chất ion hoặc hợp chất cộng hoá trị dựatheo cấu hình electron
(4) Giải thích được xu hướng phản ứng của các đơn chất halogen vớihydrogen theo khả năng hoạt động của halogen và năng lượng liên kết H–X(điều kiện phản ứng, hiện tượng phản ứng và hỗn hợp chất có trong bình phảnứng)
(5) Viết được phương trình hoá học của phản ứng tự oxi hoá – khử củachlorine trong phản ứng với dung dịch sodium hydroxide ở nhiệt độ thường vàkhi đun nóng; ứng dụng của phản ứng này trong sản xuất chất tẩy rửa
1.1.2 Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học
(6) Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm chứng minh được xuhướng giảm dần tính oxi hoá của các halogen thông qua một số phản ứng
Trang 2(7) Thực hiện được (hoặc quan sát video) một số thí nghiệm chứng minhtính oxi hoá mạnh của các halogen và so sánh tính oxi hoá giữa chúng (thínghiệm tính tẩy màu của khí chlorine ẩm; thí nghiệm nước chlorine, nướcbromine tương tác với các dung dịch sodium chloride, sodium bromide, sodiumiodide).
1.1.3 Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học
(8) Phát hiện, giải thích một số vấn đề trong học tập và trong thực tiễn đờisống liên quan đến nội dung bài học như: Khử trùng nước bằng nước Clo Vậndụng được hiểu biết ứng dụng thực tế các chất vào cuộc sống thường ngày
1.2 Năng lực chung
(9) Năng lực giao tiếp và hợp tác: Sử dụng ngôn ngữ phối hợp với dữ liệu,hình ảnh để trình bày thông tin và ý tưởng có liên quan đến cấu tạo và tính chấtcủa các đơn chất halogen
(10) Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Lập kế hoạch, thực hiện kếhoạch để tìm hiểu về cấu tạo và tính chất của các đơn chất halogen
(13) Trách nhiệm: Chủ động lập và thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề
được phân công.
II THIẾT BỊ DẠY HỌC/HỌC LIỆU:
- Tư liệu dạy học bao gồm: Các phiếu học tập và thực hiện thí nghiệm nghiên
cứu theo tiết bài học
- Hóa chất, dụng cụ:
+ Dụng cụ thí nghiệm: Ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, giá thí nghiệm, ống hút,đèn cồn
+ Hóa chất: dd iot, hồ tinh bột,
III TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC
Trang 3TIẾT 1:
1. Hoạt động 1: Mở đầu (khoảng 5 phút)
- Chuẩn bị phiếu học tập cho học sinh và hướng dẫn giao nhiệm
Các Halogen thuộc nhóm nào
trong bảng tuần hoàn Có
của phân tử X2 và dự đoán khả
năng hoạt động hóa học các
Halogen.
Phiếu hoạc tập số 2: Tính chất vật lí các Halogen
Điền thông tin vào phiếu học tập sau
Trang 4Nêu tính chất vật lí của Flo
Nêu tính chất vật lí của Clo
Nêu tính chất vật lí của Brom
Nêu tính chất vật lí của Iot
Phiếu học tập số 3: Nhận xét chung về một số đặc điểm các nguyên tố Halogen
Điền thông tin vào phiếu học tập sau:
Dựa vào bảng 11: Một số đặc điểm của các nguyên tố nhómHalogen khi đi từ Flo đến Iot ta thấy
Trạng thái tập hợp
Màu sắc
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt
độ sôi
a) Mục tiêu: Giao nhiệm vụ, hướng dẫn Hs thảo luận
b) Nội dung: Hoàn thành các phiếu học tập
Trang 5b Nội dung:
1 Trình bày được vị trí của hal trong bảng tuần hoàn, những
nguyên tố nhóm hal
2 Viết được cấu hình e của nguyên tử các nguyên tố hal, cấu
tạo phân tử từ đó dự đoán tính chất hoá học cơ bản của các
nguyên tố hal
3 Trình bày được tính chất vật lí; sự biến đổi bán kính nguyên
tử, độ âm điện, một số tính chất của hal
Trang 6thuộc nhóm nào trong bảng tuần hoàn Có nhận xét
gì về vị trí nhóm Halogen
nhóm VIIA
- Nhóm Halogen ở cuốicác chu kì, trước nguyên
tố khí hiếm
Viết cấu hình e các nguyên tử Halogen và nhận xét cấu hình e lớp ngoài cùng.
F Cl Br
I 2s22p5 3s23p54s24p5 5s25p5
Dự đoán tính chất hóa học cơ bản của các nguyên tố Halogen
- Các Halogen có 7e lớpngoài cùng nên dễ nhậnthêm 1e thể hiện tínhoxi hóa mạnh
CTPT dạng đơn chất X2 Giải thích
và viết sơ đồ hình thành X2.
: X + X : → : X :
X : → X- X → X2
CT e CT cấu tạo CTPT
Nhận xét đặc điểm liên kết của phân tử X2 và dự đoán khả năng hoạt động hóa học các Halogen.
- Liên kết trong phân tửX2 không bền lắm, dễ bịtách thành 2 nguyên tửX
- Trong các phản ứnghóa học, các nguyên tử
X dễ nhận thêm 1e →tính oxi hóa mạnh
2.2 Tìm hiểu tính chất vật lí của các halogen (10 phút)
Trang 7Điền thông tin vào phiếu học tập sau Nêu tính chất vật
lí của Flo và trạng thái tự nhiên
- Ở điều kiện thường: Flo là chất khí màu lục nhạt, rất độc
- Trong tự nhiên flo chỉ tồn tại ở dạng hợp chất: CaF2, Na3AlF6…
Hợp chất của flo có trong men răng của người và động vật, trong
lá của một số loài cây
Nêu tính chất vật
lí của Clo và trạng thái tự nhiên
- Ở điều kiện thường clo
là chất khí màu vànglục, mùi xốc, rất độc nóphá hoại niêm mạcđường hô hấp
- Khí clo nặng gấp 2,5lần không khí và tanđược trong nước Khí clotan nhiều trong cácdung môi hữu cơ nhưbenzene, etanol …
- Trong tự nhiên clo chủyếu tồn tại ở trạng tháihợp chất chủ yếu làmuối NaCl có trong nướcbiển và muối mỏ, …
Nêu tính chất vật - Ở điều kiện thường
Trang 8lí của Brom và trạng thái tự nhiên
Nêu tính chất vật
lí của Iot và trạng thái tự nhiên
- Ở điều kiện thường iot
là chất rắn,dạng tinhthể, màu đen tím Khiđược đun nóng nhẹ, xảy
ra hiện tượng thănghoa (rắn → khí)
- Trong tự nhiên Iot chủyếu tồn tại ở dạng hợpchất muối iotua: NaI…
2.3 Tìm hiểu một số đặc điểm các nguyên tố Halogen (10 phút)
Trang 9Trạng thái tập hợp Từ thể khí chuyển sang
thể lỏng và rắn
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi
- HS làm việc theo các cặp đôi
- Trình bày câu trả lời hoặc nhận xét, bổ sung.
- HS chép bài vào vở
Câu 1: Đun nóng hỗn hợp thu lấy hơi Khi không còn hơi thoát ra nữa, làm lạnh thu được tinh thể I2
Giải thích: I2 dễ bị thăng hoa khi đun nóng, còn NaCl, NaBr không bay hơi
Khi làm lạnh, hơi iot ngưng tụ thu được I2 tinh thể
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử các
C không đổi D không có quy luật chung
Câu 3: Nguyên tử của nguyên tố nào dưới đây có bán kính
nguyên tử nhỏ nhất?
Trang 10Câu 4: Theo chiều từ F → Cl → Br →I, giá trị độ âm điện của các
nguyên tố
A không đổi B tăng dần
C giảm dần D không có quy luật chung
Câu 5: Cho 4 đơn chất F2 ; Cl2 ; Br2 ; I2 Chất có nhiệt độ sôi cao
Câu 8: Trong tự nhiên, các đơn chất halogen
A chỉ tồn tại ở dạng đơn chất B chỉ tồn tại ở dạng muốihalogenua
C chỉ tồn tại ở dạng hợp chất D tồn tại ở cả dạng đơnchất và hợp chất
Câu 9: Đặc điểm nào không phải là đặc điểm chung của các
halogen?
A Đều là chất khí ở điều kiện thường
B Đều có tính oxi hóa mạnh
C Tác dụng với hầu hết các kim loại và phi kim
D Khả năng tác dụng với nước giảm dần tử F2 đến I2
Câu 10: Liên kết trong các phân tử đơn chất halogen thuộc loại
liên kết
Trang 11A cộng hóa trị không phân cực B cộng hóa trị có phân
cực.
C liên kết ion D liên kết cho nhận
Câu 11: Phát biểu nào sau đây không đúng?
A Trong tất cả các hợp chất, flo chỉ có số oxi hóa -1
B Trong tất cả các hợp chất, các halogen chỉ có số oxi hóa -1
C Tính oxi hóa của các halogen giảm dần từ flo đến iot
D Trong hợp chất với hiđro và kim loại, các halogen luôn thểhiện số oxi hóa -1
Câu 12:Cho các phát biểu nào sau:
(1) Trong hợp chất các halogen đều có thể có số oxi hóa: -1,+1, +3, +5, +7
(2) Halogen là những phi kim điển hình, chúng là những chấtoxi hóa
(3) Các halogen có thể điều chế bằng cách điện phân nóngchảy muối natri halogenua tương ứng
(4) Khả năng oxi hóa của halogen giảm dần từ flo đến iot
(5) Các nguyên tử của nguyên tố halogen đều có 7e ở lớpngoài cùng
(6) Liên kết trong phân tử đơn chất halogen là liên kết cộnghóa trị phân cực
(7) Nguyên tử halogen có số oxi hóa -1 trong hợp chất với kimloại và hợp chất khí với hiđro
Số phát biểu đúng là
Trang 12A 5 B 6 C 7 D 4.
Câu 13: Cho các phát biểu sau:
(1) Màu sắc các halogen đậm dần từ flo đến iot
(2) Các đơn chất halogen đều là chất khí ở nhiệt độ thường.(3) Đặc điểm chung của các đơn chất halogen là tác dụngmạnh với nước
(4) Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi các halogen tăng dần
Câu 14: Cho các phát biểu nào sau:
(1) Các nguyên tố halogen phản ứng với khí H2 tạo ra hợp chấtliên kết cộng hóa trị có cực
(2) Nguyên tử của nguyên tố halogen có xu hướng nhận thêm
1 electron trong các phản ứng hóa học
(3) Các nguyên tử halogen đều có 7e ở phân lớp ngoài cùng.(4) Các nguyên tử halogen đều có số oxi hóa -1 trong mọi hợpchất
(5) Các nguyên tử halogen chỉ thể hiện tính oxi hóa trong cácphản ứng hóa học
(6) Liên kết trong phân tử đơn chất halogen là liên kết đơn
Số phát biểu đúng là
Trang 13A 5 B 6 C 3 D 4.
Câu 15:Cho các phát biểu nào sau:
(1) Từ flo đến iot bán kính nguyên tử giảm dần và độ âm điệntăng dần
(2) Clo có thể đẩy được brom ra khỏi dung dịch muối kalibromua
(3) Công thức hợp chất khí với hiđro của các nguyên tốhalogen là HX
(4) Tính khử của các ion halogenua tăng dần theo thứ tự: F−,Cl−, Br−, I−
HS huy động được một số kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm đã có của bản thân
về tính chất vật lý, ứng dụng trong thực tiễn…nguyên tố halogen để kích thích
sự tò mò, mong muốn tìm hiểu bài học mới
b) Tổ chức thực hiện:
+ Chuyển giao nhiệm vụ:
Tổ chức cho HS chơi trò chơi“ Đố bạn biết mình là ai”: Hs trả lời 4 câu hỏi
liên quan đến 4 nguyên tố hóa học
+ Thực hiện nhiệm vụ:
“ Đố bạn biết mình là ai”
Trang 141 Mình là chất lỏng màu đỏ nâu Bạn nên cẩn thận khi tiếp xúc với mình mình rất độc đấy!
2 Nhờ có mình mà các bạn có chảo không dính để chiên trứng và nếu không có mình chắc các bạn sẽ bị sâu răng đấy!
3 Mình không bị bệnh gan đâu, chẳng hiểu sao da mình cứ có màu vàng lục
4 Nếu tìm được mình, bạn sẽ thấy mình ở dạng rắn ( ở đk thường) có mầu đen tím Trong hợp chất muối mình chống bệnh biếu cổ cho bạn đấy!
+ Báo cáo, thảo luận:
Đáp án câu hỏi 1: Nguyên tố Brom
Đáp án câu hỏi 2: Nguyên tố Flo
Đáp án câu hỏi 3:Nguyên tố Clo
Đáp án câu hỏi 4:Nguyên tố Iot
- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo: HĐ hình thành kiến thức
2 Hoạt động 2: Hình thành kiến thức.
a) Mục tiêu:
– Trình bày được xu hướng nhận thêm 1 electron (từ kim loại) hoặc dùng chungelectron (với phi kim) để tạo hợp chất ion hoặc hợp chất cộng hoá trị dựa theocấu hình electron
– Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm chứng minh được xu hướnggiảm dần tính oxi hoá của các halogen thông qua một số phản ứng: halogen tácdụng dung dịch muối bởi một halogen khác; Halogen tác dụng với hydrogen vàvới nước
– Giải thích được xu hướng phản ứng của các đơn chất halogen với hydrogentheo khả năng hoạt động của halogen và năng lượng liên kết H–X
– Viết được phương trình hoá học của phản ứng tự oxi hoá – khử của chlorinetrong phản ứng với dung dịch sodium hydroxide ở nhiệt độ thường; ứng dụng
Trang 15của phản ứng này trong sản xuất chất tẩy rửa.
– Thực hiện được (hoặc quan sát video) một số thí nghiệm chứng minh tính oxihoá mạnh của các halogen và so sánh tính oxi hoá giữa chúng (thí nghiệm tínhtẩy màu của khí chlorine ẩm; thí nghiệm nước chlorine, nước bromine tương tácvới các dung dịch sodium chloride, sodium bromide, sodium iodide)
b) Tổ chức thực hiện:
NV 1: Tìm hiểu cấu hình electron của các halogen
- Chuyển giao nhiệm vụ:
Cả lớp cùng trả lời những câu hỏi sau:
+Cấu hình electron lớp ngoài cùng của halogen?
+Các halogen có hướng nhường hay nhận electron?
+Tính chất hóa học của các halogen?
- Thực hiện nhiệm vụ: hs nghiên cứu bảng tuần hoàn viết phương án trả lời
từng câu hỏi
- Báo cáo, thảo luận:
HĐ chung cả lớp:
Hs đọc lập trả lời từng câu hỏi đã chuẩn bị
Hs khác nhận xét, bổ sung va hoàn thiện
- Kết luận, nhận định:
Gv chốt kiến thức
- Cấu hình e lớp ngoài cùng ns2 np5
- Dễ nhận 1 e => Tính chất đặc trưng l;à tính oxi hóa
- Các đơn chất halogen oxi hoá được
+ Hầu hết các kim loại→ muối halogenua
+ H2 → hợp chất khí không màu hiđro halogenua
(khí này tan trong nước tạo dd axit halogen hiđric)
Gv chuyển sang nhiệm vụ khác
NV2: Tìm hiểu tính chất hóa học của đơn chất Halogen
+ Chuyển giao nhiệm vụ:
Gv phân lớp thành 4 nhóm
Nhóm 1: Thực hiện và trình bày phiếu học tập số 1
Trang 16Nhóm 2: Thực hiện và trình bày phiếu học tập số 2
Nhóm 3: Thực hiện và trình bày phiếu học tập số 3
Nhóm 4: Thực hiện và trình bày phiếu học tập số 4
Yêu cầu: Bầu nhóm trưởng, tổ chức quan sát thí nghiệm, sách giáo khoa, thảoluận hoàn thành phiếu học tập Đại diện lên trình bày
+ Thực hiện nhiệm vụ:
Gv Trình chiếu TN: Fe + Cl2, BDTN Cl2 + ddNaBr; Br2 + ddKI Đặt những
câu hỏi gợi ý
Các nhóm tổ chức thảo luận và hoàn thành phiếu học tập trên giấy khổ lớn
Phiếu học tập số 1(halogen tác dụng với kim loại)
Hoàn thành các phương trình phản ứng, ghi rỏ điều kiện phản ứng? Xác định
số oxi hóa của các nguyên tố để kết luận tính chất của các haloen?
1 Tác dụng với kim loại.
Fe + F2 → Fe + Cl2 → Fe + Br2 → Fe + I2 →
Al + F2 → Al + Cl2 → Al + Br2 → Al + I2 →
Kết luận tính chất của các halogen? Tính chất đó biến đổi như thế nào từF→I?
Phiếu học tập số 2(halogen tác dụng với hidro)
Hoàn thành các phương trình phản ứng, ghi rỏ điều kiện phản ứng? Xác định
số oxi hóa của các nguyên tố để kết luận tính chất của các haloen?
Phiếu học tập số 3(halogen tác dụng với H2O )
Hoàn thành các phương trình phản ứng, ghi rỏ điều kiện phản ứng? Xác định
số oxi hóa của các nguyên tố để kết luận tính chất của các haloen?
+ Các halogen lần lượt tác dụng với nước?
3 Tác dụng với H2O.
Khả năng
Trang 17phản ứng
Phương trình
phản ứng
Kết luận tính chất của các halogen? Tính chất đó biến đổi như thế nào từ F→I?
Phiếu học tập số 4(halogen tác dụng với hợp chất)
Hoàn thành các phương trình phản ứng, ghi rỏ điều kiện phản ứng? Xác định
số oxi hóa của các nguyên tố để kết luận tính chất của các haloen?
+ Halogen đứng trên tác dụng với dd muối của halogen đứng dưới?
Kết luận tính chất của các halogen? Tính chất đó biến đổi như thế nào từ F→I?
+ Báo cáo, thảo luận:
- Thứ tự từng nhóm cử đại diện lên trình bày
- Các nhóm khác góp ý hoặc thành viên nhóm mình bổ sung
Khí flo oxi hóa
tất cả kim loại tạo
muối florua
Clo (Cl2)Clo oxi hóa nhiều kim loại ở nhiệt độ thường hoặc đun
Brom (Br2)Tính oxh Br2 yếu hơn F2, Cl2 nhưngvẫn là chất oxi
Iot (I2)I2 yếu hơn F2, Cl2, Br2 oxh nhiều kim loại
Trang 18nóng, pư nhanh → muối clorua
hóa mạnh, oxh nhiều kim loại
những xãy ra phải đun nóng hoặc xt
3
2 1
2
2Fe0 + 3Br20
→2Fe+3Br3-1Sắt (III) bromua
Fe0 + I20 →
Fe+2I2-1Sắt (II) iotua2Al0 + 3F20
→2Al+3F3-1
Sắt (III) bromua
2Al0 + 3Cl20 → 2Al+3Cl3-1
Nhôm cloua
2Al0 + 3Br20→2Al+3Br3-1
Nhôm bromua
Al0 + 3I20 → 2Al+3I3-1Nhôm Iotua
Kết luận: Các halogen có tính oxi hóa mạnh, tính oxi hóa giảm dần từ F2→I2
HBr tan trong nước tạo thành axit bromhidric (axit mạnh)
HI tan trong nước tạo thành axit Iot hidric (axit mạnh)
Kết luận: Các halogen có tính oxi hóa mạnh, tính oxi hóa giảm dần từ F2→I2
Tính axit, tính khử tăng dần từ HF→HI
HF là axit yếu nhưng có tính chất ăn mòn thủy tinh
Phiếu học tập 3