Giáo án thi giảng (phương pháp dạy học tích cực) Hóa học 10 Bài 8: Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử các nguyên tố hóa học. Đổi mới phương pháp dạy học, thảo luận và trình bày theo nhóm...
Trang 1GIÁO ÁN DẠY HỌC TÍCH CỰC BÀI 8: SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CẤU HÌNH ELECTRON
NGUYÊN TỬ CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC
A MỤC TIÊU
1 Kiến thức
- HS nêu được đặc điểm cấu hình electron lớp ngoài cùng các nguyên
tử nguyên tố nhóm A
- HS hiểu sự tương tự nhau về cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử là nguyên nhân sự tương tự nhau về tính chất hoá học các nguyên tố trong cùng nhóm A
- HS nêu được sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi số điện tích hạt nhân tăng dần chính là nguyên nhân sự biến đổi tuần hoàn tính chất hoá học các nguyên tố
2 Kỹ năng
- Dựa vào cấu hình electron nguyên tử, suy ra cấu tạo nguyên tử, đặc điểm cấu hình electron lớp ngoài cùng
- Dựa vào cấu hình electron, xác định nguyên tố s, p
- Từ cấu hình electron, dự đoán tính chất hóa học của nguyên tố
3 Thái độ, tư tưởng
- Có thái độ nghiêm túc trong học tập
- Có lòng yêu thích bộ môn
4 Định hướng phát triển năng lực
- năng lực ngôn ngữ hóa học
- năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề
- năng lực tư duy logic
B CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- phương pháp: - phương pháp trực quan
- phương pháp đàm thoại - gợi mở
- phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề
- đồ dùng: Giáo án
Bảng phụ: Bảng 5 SGK – Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A
Trang 2Phiếu học tập
2 Học sinh
Chuẩn bị bảng tuần hoàn
C TIẾN TRÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC DẠY HỌC
1 Ổn định tổ chức
Ổn ðịnh lớp, kiểm tra sĩ số
2 Kiểm tra bài cũ
HS 1 lên bảng thực hiện yêu cầu: Viết cấu hình electron nguyên tử
và xác định vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn Cho Z = 15, Z = 26.
Đáp án: Z = 15: 1s22s22p63s23p3
Vị trí: ô 15, vì có Z = 15
chu kì 3, vì có 3 lớp e nhóm VA , vì có 5 e hóa trị (3s23p3) và electron cuối cùng điền vào phân lớp p
Z = 26: 1s22s22p63s23p63d64s2
Vị trí: ô 26, vì có Z = 26
chu kì 4, vì có 4 lớp e nhóm VIIIB , vì có 8 e hóa trị (3d64s2) và electron cuối cùng điền vào phân lớp d
HS 2 lên bảng trả lời câu hỏi: Nêu cấu tạo bảng tuần hoàn Mối liên
hệ giữa vị trí trong bảng tuần hoàn với cấu tạo nguyên tử?
Đáp án: Bảng tuần hoàn được chia thành các ô nguyên tố, chu kì và
nhóm
Mỗi nguyên tố chiếm một ô của bảng: STT ô = số hiệu nguyên tử Z
Bảng tuần hoàn có 7 chu kì: STT chu kì = số lớp e
Bảng tuần hoàn có 8 nhóm A và 8 nhóm B: STT nhóm = số e hóa trị
3 Dẫn vào bài mới
Ta đã tìm hiểu về cấu tạo bảng tuần hoàn Các nguyên tố được sắp xếp theo những nguyên tắc thành các chu kì và nhóm Chúng ta sẽ nghiên cứu những sự biến đổi cấu hình electron lớp ngoài cùng trong các chu kì
4 Tổ chức các hoạt động trên lớp
Hoạt động của GV – HS Những kiến thức HS cần nắm vững
Hoạt động 1: Tìm hiểu về sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử các nguyên tố
I Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình
Trang 3GV treo bảng phụ: Bảng 5 SGK – Cấu
hình electron lớp ngoài cùng của
nguyên tử các nguyên tố nhóm A
Gv y.c HS quan sát bảng phụ và trả lời
câu câu hỏi
? Cho biết cấu hình electron lớp ngoài
cùng các nguyên tố nhóm IA thuộc các
chu kỳ 1, 2, 3, 4 7 và nêu cấu hình
tổng quát (nếu lớp ngoài cùng là lớp
thứ n)?
HS trả lời : Nhóm IA: ns1
- Xét tương tự với nhóm IVA, VIIA?
HS trả lời:
Nhóm IVA: ns2np2
Nhóm VIIA: ns2np5
GV y/c HS nhận xét về cấu hình
electron lớp ngoài cùng của các nguyên
tố trong cùng nhóm A
HS trả lời: cấu hình electron lớp ngoài
cùng của các nguyên tố trong cùng
nhóm A lặp đi lặp lại sau mỗi chu kì?
GV hướng dẫn HS quan sát sự biến đổi
cấu hình electron lớp ngoài cùng của
chu kì 2: 2s1, 2s2, 2s22p1 2s22p6 => có
sự biến đổi
Xét tiếp ở chu kì 3 => có sự lặp lại
GV: Sự biến đổi và lặp đi lặp lại người
ta gọi là biến đổi tuần hoàn Vậy cấu
hình electron lớp ngoài cùng các
nguyên tố nhóm A đã biến đổi tuần
hoàn
GV hướng dẫn HS ghi kết luận
electron nguyên tử các nguyên tố
Kết luận:
Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong cùng một nhóm A được lặp đi lặp lại sau mỗi chu kì, ta nói rằng: chúng biến đổi
Trang 4GV hỏi: electron ở đâu quyết định tính
chất hóa học của nguyên tố?
HS trả lời: electron lớp ngoài cùng
Ví dụ: nguyên tử có 1, 2, 3 e lớp ngoài
cùng thường là kim loại Nguyên tử có
5, 6, 7 e lớp ngoài cùng thường là phi
kim
GV hỏi: vậy nếu cấu hình electron lớp
ngoài cùng biến đổi tuần hoàn thì có
ảnh hưởng thế nào đến tính chất hóa
học các nguyên tố hay không?
HS trả lời: tính chất hóa học các
nguyên tố cũng biến đổi tuần hoàn
GV hướng dẫn HS ghi kết luận thứ 2
GV: chúng ta sẽ xét về sự biến đổi tuần
hoàn tính chất các nguyên tố ở bài sau
Hôm nay, ta nghiên cứu kĩ hơn về cấu
hình electron lớp ngoài cùng của
nguyên tử các nguyên tố nhóm A và sự
ảnh hưởng đến tính chất hóa học
một cách tuần hoàn
- Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng dần chính là nguyên nhân dẫn đến
sự biến đổi tuần hoàn tính chất các nguyên tố
Hoạt động 2: Tìm hiểu về cấu hình electron các nguyên tố nhóm A
GV y.c HS quan sát bảng 5 SGK và trả
lời câu hỏi
? Nhận xét số electron lớp ngoài cùng
các nguyên tố trong cùng nhóm IIA
Từ đó dự đoán tính chất hóa học cơ
bản
- Nhóm IIA: Đều có 2 electron lớp
ngoài cùng => cả nhóm là kim loại
II Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố nhóm A
1 Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A
Trang 5? Nhận xét số electron lớp ngoài cùng
các nguyên tố trong cùng nhóm VIIA
Từ đó dự đoán tính chất hóa học cơ
bản
- Nhóm VIIA: Đều có 7 electron lớp
ngoài cùng => cả nhóm là phi kim
Nhận xét: do có cùng số electron lớp
ngoài cùng nên nguyên tử các nguyên
tố nhóm A có cùng tính chất
GV hỏi: em hãy cho biết số electron
lớp ngoài cùng của nguyên tử các
nguyên tố nhóm IIA, VIIA?
HS trả lời: Nguyên tử nguyên tố nhóm
IIA có 2e lớp ngoài cùng Nguyên tử
nguyên tố nhóm VIIA có 7 e lớp ngoài
cùng
GV hỏi: Vậy theo em một nguyên tố
nhom VA sẽ có mấy e lớp ngoài cùng?
Vì sao em nghĩ vậy?
HS dự đoán, vì thấy số e lớp ngoài
cùng ở 2 nhóm IIA và VIIA bằng STT
nhóm nên nhóm VA suy luận tương tự
GV y/c HS rút ra nhận xét
=> Số electron lớp ngoài cùng bằng số
thứ tự của nhóm
GV hỏi: hôm trước ta nói rằng, số thứ
tự của nhóm đúng bằng gì?
HS trả lời: STT nhóm = số e hóa trị
GV lưu ý: Vây, đối với các nguyên tố
nhóm A, số electron hoá trị chính là số
e lớp ngoài cùng
- Nguyên tử các nguyên tố trong cùng nhóm A có cùng số electron lớp ngoài cùng Chính sự giống nhau về cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử
là nguyên nhân của sự giống nhau về tính chất hóa học của các nguyên tố trong cùng một nhóm A
- Số e lớp ngoài cùng = số e hoá trị = STT nhóm
Trang 6GV: Em hãy quan sát bảng 5, electron
hóa trị, tức electron lớp ngoài cùng các
nguyên tố nhóm A thuộc các phân lớp
nào, chúng thuộc loại nguyên tố nào?
HS trả lời: nhóm IA, IIA, electron hóa
trị thuộc phân lớp s => là các nguyên
tố s, nhóm IIIA đến VIIIA electron hóa
trị thuộc phân lớp s và p => chúng là
các nguyên tố p (vì phân lớp p điền sau
phân lớp s)
GV giúp HS rút ra kết luận thứ 3
GV: sau đây, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu
kĩ hơn về sự ảnh hưởng của cấu hình
electron lớp ngoài cùng đến tính chất
hóa học của một số nhóm A tiêu biểu
GV: Em hãy tham khảo bảng tuần
hoàn, cho biết nhóm VIIIA gồm những
nguyên tố nào?
GV y/c HS quan sát bảng 5 SGK: nhận
xét về cấu hình electron lớp ngoài cùng
nguyên tử các nguyên tố này? Cấu hình
bão hoà hay chưa bão hoà?
HS trả lời: có 8 e lớp ngoài cùng, riêng
He có 2 e => cấu hình e bão hòa
GV: Do đã đạt được cấu hình e bão hòa
là cấu hình bền vững, nên nguyên tử
các nguyên tố khí hiếm không nhường
hay nhận thêm e, chúng không tham
gia hình thành liên kết hóa học, không
tham gia vào các phản ứng hóa học
Người ta nói chúng trơ về mặt hóa học
(nên còn gọi là khí trơ)
GV hướng dẫn HS ghi bài
- Các nguyên tố nhóm IA, IIA là các nguyên tố s
Các nguyên tố nhóm IIIA đến VIIIA là các nguyên tố p
2 Một số nhóm A tiêu biểu
a Nhóm VIIIA: nhóm khí hiếm
Các nguyên tố: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
Cấu hình electron lớp ngoài cùng:
ns2np6 (trừ He là 1s2)
- Các nguyên tố nhóm VIIIA đều có cấu hình e bão hoà bền vững, do đó không tham gia vào các phản ứng hoá học
Trang 7Tương tự, chúng ta sẽ nghiên cứu về
nhóm IA và nhóm VIIA
Hoạt động nhóm
GV chia lớp thành 4 nhóm Giao nhiệm
vụ cho mỗi nhóm:
- Nhóm 1,3: Nghiên cứu về nhóm IA
- Nhóm 2,4: Nghiên cứu về nhóm VIIA
GV phát phiếu học tập (bảng phụ cho
mỗi nhóm điền thông tin)
Thời gian thảo luận nhóm: 3 phút
- Ở điều kiện thường, các khí hiếm đều
ở trạng thái khí và phân tử chỉ gồm 1 nguyên tử
- Nhóm 1,3: Nghiên cứu về nhóm IA và hoàn thiện nội dung vào bảng
Nhóm IA
Tên nhóm
Gồm các nguyên tố
Cấu hình electron lớp
ngoài cùng
Xu hướng nhường nhận e
khi hình thành liên kết hóa
học
Tính chất hóa học cơ bản
Hóa trị trong hợp chất
Các phản ứng thường gặp
Trang 8- Nhóm 2,4: Nghiên cứu về nhóm VIIA và hoàn thiện nội dung vào bảng
Nhóm VIIA
Tên nhóm
Gồm các nguyên tố
Cấu hình electron lớp
ngoài cùng
Xu hướng nhường nhận e
khi hình thành liên kết hóa
học
Tính chất hóa học cơ bản
Hóa trị trong hợp chất
Các phản ứng thường gặp
Hoạt động của GV – HS Những kiến thức HS cần nắm vững
Sau 3 phút GV y/c các nhóm báo cáo
Đề nghị nhóm còn lại theo dõi
Đại diện nhóm 1 báo cáo:
GV hỏi: Tại sao không xét H trong
nhóm kim loại kiềm?
GV bổ sung: Franxi là nguyên tố
phóng xạ, không để ý đến
b Nhóm IA: nhóm kim loại kiềm
Các nguyên tố: Li, Na, K, Rb, Cs (và Fr)
Trang 9Từ bảng 5 SGK, em hãy cho biết cấu
hình electron các nguyên tố nhóm IA?
? Nhận xét về xu hướng nhường nhận
electron các nguyên tố này khi hình
thành liên kết hóa học?
Nếu HS không trả lời được xu hướng
nhường nhận e, GV có thể lấy ví dụ với
Na (Z = 11): 1s22s22p63s1
=> Na có 1 e lớp ngoài cùng
=> Na dễ nhường 1 e để bão hòa (chứ
không nhận 7e)
tính chất hóa học cơ bản?
GV giới thiệu một số phản ứng thường
gặp của kim loại kiềm
GV y/c HS lấy ví dụ
Đại diện nhóm 2 báo cáo:
GV lưu ý: Atatin là nguyên tố phóng
xạ
Từ bảng 5 SGK, em hãy nhận xét về
cấu hình electron lớp ngoài cùng các
nguyên tố nhóm VIIA?
? Nhận xét về xu hướng nhường nhận
electron các nguyên tố này khi hình
thành liên kết hóa học?
tính chất hóa học cơ bản?
Cấu hình e lớp ngoài cùng : ns1
Có xu hướng nhường 1e để đạt cấu hình bão hoà bền vững
Là những kim loại điển hình
- Trong hợp chất, chúng có hoá trị I
- Các phản ứng thường gặp:
+ tác dụng với oxi oxit kim loại
4Na + O2 2Na2O + tác dụng với nước bazơ + H2
Na + H2O NaOH + ½ H2
+ tác dụng với phi kim khác muối
c Nhóm VIIA: nhóm halogen
Các nguyên tố: F, Cl, Br, I, (và At)
Cấu hình e lớp ngoài cùng : ns2np5
Có xu hướng nhận 1e để đạt cấu hình bão hoà bền vững
Là những phi kim điển hình
- Trong hợp chất với kim loại, chúng
Trang 10GV giới thiệu một số phản ứng thường
gặp của halogen
HS lấy ví dụ:
GV nhắc HS hoàn thiện nội dung vào
bảng, kẹp vào vở làm tư liệu học tập
có hoá trị I
- Phân tử gồm 2 nguyên tử: F2, Cl2, Br2,
I2
- Các phản ứng thường gặp:
+ tác dụng với kim loại muối
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
+ tác dụng với hidro khí hidro halogenua:
X2 + H2 2HX + hidroxit của halogen là những axit
5 Củng cố
GV nhắc lại:
- Nguyên tử các nguyên tố nhóm A có cấu hình electron lớp ngoài
tương tự nhau, nên chúng có cùng tính chất hóa học
- Từ cấu hình e lớp ngoài cùng các nguyên tố nhóm A, dự đoán tính
chất hoá học của nguyên tố
- Đặc điểm cấu hình electron lớp ngoài cùng các nguyên tố nhóm IA,
VIIA, VIIIA, từ đó suy ra tính chất hoá học đặc trưng của nhóm nguyên tố
đó
GV hướng dẫn HS làm một số bài tập SGK
6 Hướng dẫn và giao nhiệm vụ về nhà
- Nghiên cứu tương tự với nhóm IIA
- Làm các bài tập SGK
Trang 11Họ và tên: ………
Lớp: ………
PHIẾU HỌC TẬP
Thảo luận nhóm (Thời gian: 3 phút)
Nhóm 1,3: Nghiên cứu nhóm IA và hoàn thành nội dung vào bảng
Nhóm 2,4: Nghiên cứu nhóm VIIA và hoàn thành nội dung vào bảng
Tên nhóm
Gồm các nguyên tố
Cấu hình electron lớp
ngoài cùng
Xu hướng nhường nhận e
khi hình thành liên kết
hóa học
Tính chất hóa học cơ bản
Hóa trị trong hợp chất
Các phản ứng thường gặp
Trang 12BẢNG PHỤ - NHÓM 1, 3 NGHIÊN CỨU NHÓM IA VÀ HOÀN THÀNH NỘI DUNG VÀO BẢNG
Nhóm IA
Tên nhóm Gồm các nguyên tố
Cấu hình electron lớp
ngoài cùng
Xu hướng nhường nhận e
khi hình thành liên kết
hóa học Tính chất hóa học cơ bản
Hóa trị trong hợp chất
Các phản ứng thường gặp
Trang 13BẢNG PHỤ - NHÓM 2, 4 NGHIÊN CỨU NHÓM VIIA VÀ HOÀN THÀNH NỘI DUNG VÀO BẢNG
Nhóm VIIA
Tên nhóm Gồm các nguyên tố
Cấu hình electron lớp
ngoài cùng
Xu hướng nhường nhận e
khi hình thành liên kết
hóa học Tính chất hóa học cơ bản
Hóa trị trong hợp chất
Các phản ứng thường gặp