Giáo án dạy học theo chủ đề: Hóa học 12 Chủ đề Sắt và hợp chất của sắt: Bảng mô tả năng lực các mức độ, ngân hàng câu hỏi theo các mức độ, giáo án dạy học. Giáo án dạy học theo chủ đề: Hóa học 12 Chủ đề Sắt và hợp chất của sắt: Bảng mô tả năng lực các mức độ, ngân hàng câu hỏi theo các mức độ, giáo án dạy học.
Trang 1- Vị trí , cấu hình electron lớp ngoài cùng, tính chất vật lí của sắt.
- Tính chất hoá học của sắt: tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, nước, dungdịch axit, dung dịch muối)
- Sắt trong tự nhiên (các oxit sắt, FeCO3, FeS2)
- Tính chất vật lí, nguyên tắc điều chế và ứng dụng của một số hợp chất của sắt
- Định nghĩa và phân loại gang, sản xuất gang (nguyên tắc, nguyên liệu, cấu tạo và chuyểnvận của lò cao, biện pháp kĩ thuật)
- Định nghĩa và phân loại thép, sản xuất thép (nguyên tắc chung, phương pháp
Mác - tanh, Be- xơ - me, Lò điện: ưu điểm và hạn chế)
- ứng dụng của gang, thép
Hiểu được :
+ Tính khử của hợp chất sắt (II): FeO, Fe(OH)2, muối sắt (II)
+ Tính oxi hóa của hợp chất sắt (III): Fe2O3, Fe(OH)3, muối sắt (III)
2 Kĩ năng
- Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hóa học của sắt
- Viết các PTHH minh hoạ tính khử của sắt
- Tính % khối lượng sắt trong hỗn hợp phản ứng Xác định tên kim loại dựa vào số liệu thực nghiệm
- Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hoá học các hợp chất của sắt
- Viết các PTHH phân tử hoặc ion rút gọn minh hoạ tính chất hoá học
- Nhận biết được ion Fe2+, Fe3+trong dung dịch
- Tính % khối lượng các muối sắt hoặc oxit sắt trong phản ứng
- Xác định công thức hoá học oxit sắt theo số liệu thực nghiệm
Trang 2- Quan sát mô hình, hình vẽ, sơ đồ rút ra được nhận xét về nguyên tắc và quá trình sản xuấtgang, thép.
- Viết các PTHH phản ứng oxi hoá - khử xảy ra trong lò luyện gang, luyện thép
- Phân biệt được một số đồ dùng bằng gang, bằng thép
- Sử dụng và bảo quản hợp lí được một số hợp kim của sắt
- Tính khối lượng quặng sắt cần thiết để sản xuất một lượng gang xác định theo hiệu suất
3 Phát triển năng lực
Năng lực chung
- Phát triển năng lực tự học
- Phát triển năng lực tính toán
- Phát triển năng lực giao tiếp
Năng lực chuyên biệt
- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học để giải thích các hiện tượng trong thực tế
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
- Năng lực tính toán hóa học
- Năng lực thực hành hóa học
4 Thái độ : Học sinh tích cực nghiên cứu bài học dưới sự hướng dẫn của giáo viên, qua đó giúp
các em thêm yêu thích môn học
II Bảng mô tả các mức độ đánh giá chủ đề theo định hướng phát triển năng lực
Trang 3- Sắt trong
tự nhiên (các oxit sắt, FeCO3,FeS2)
nghĩa và phânloại gang, sản
(nguyên tắc,nguyên liệu,cấu tạo vàchuyển vận của
lò cao, biệnpháp kĩ thuật)
nghĩa và phânloại thép, sản
(nguyên tắcchung, phươngpháp
- ứng dụngcủa gang, thép
- Tính chấthoá học của sắt:
tính khử trungbình (tác dụngvới oxi, lưuhuỳnh, clo, nước,dung dịch axit,dung dịch muối)
+ Tính khửcủa hợp chất sắt(II):FeO,Fe(OH)2,muối sắt (II)
+ Tính oxihóa của hợp chấtsắt (III): Fe2O3,Fe(OH)3, muốisắt (III)
- Tính chấtvật lí, nguyêntắc điều chế vàứng dụng củamột số hợp chấtcủa sắt
HS làm được cácbài tập hoànthành sơ đồ phảnứng
- Bài tập nhậnbiết
Trang 4Câu hỏi/
bài tập
định lượng
Tính số mol cácchất khi biết giữkiện bài toán
Làm được các bàitoán tính toánthông thường
Làm được các bài toán tính khối lượng, % khối lượng, các kim loại
Làm được các bàitoán có vận dụngđịnh luật bảotoàn khối lượng
và các phươngpháp giải nhanhkhác
Giải thích đượccác hiện tượng thínghiệm
Giải thích được một số hiện tượng thí nghiệm liên quan đến thực tiễn
Phát hiện đượcmột số hiệntượng thực tiễn
và sử dụng kiếnthức hóa học đểgiải thích
III Câu hỏi /bài tập minh họa đánh giá theo các mức độ đã mô tả
1 M ức độ biết
1 Cấu hình (electron) và vị trí của Fe trong BTH là
A 1s22s22p63s23p63d6 chu kì 3 nhóm VI B B 1s22s22p63s23p64s2 chu kì 4 nhóm II A
C 1s22s22p63s23p63d64s2chu kì 4 nhóm VIIIB D 1s22s22p63s23p63d5 chu kì 4 nhóm VI B
2 Cấu hình electron của 2
A Xiđerit B Hematit C Manhetit D Pirit
5 Sắt có thể tan trong dung dịch chất nào sau đây?
A AlCl3 B FeCl3 C FeCl2 D MgCl2
6 Hợp chất nào sau đây vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử
A FeO B Fe2O3 C Fe(OH)3 D Fe(NO3)3
7 Tên của các quặng chứa FeCO3, Fe2O3, Fe3O4, FeS2 lần lượt là gì ?
Trang 5A Hematit, pirit, manhetit , xiđerit B xiđerit, manhetit, pirit, hematit
C xiđerit, hematit, manhetit, pirit D pirit, hematit, manhetit , xiđerit
8 Chất nào sau đây là chất khử oxit sắt trong lò cao?
9 Phản ứng giũa cặp chất nào dưới đây không thể sử dụng để điều chế muối Fe(II) ?
C FeCO3 + HNO3 (loãng) D Fe + Fe(NO3)3
10 Trong phương trình phản ứng của nhôm với oxit sắt từ (phản ứng nhiệt nhôm), tổng hệ số các
chất tham gia phản ứng (các hệ số là những số nguyên tối giản) là
1 Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (p, n, e) bằng 82, Trong đó số hạt mang điện
nhiều hơn số hạt không mang điện là 22 X là kim loại nào dưới đây?
A Fe B Mg C Ca D Al
2 Quặng giàu sắt nhất trong tự nhiên nhưng hiếm là
A Hematit B Xiđerit C Manhetit D Pirit
3 Cho sắt tác dụng với AgNO3 dư, Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và kết tủa Y Trong dung dịch X có chứa
A Fe(NO3)2, AgNO3 B Fe(NO3)3, AgNO3
C Fe(NO3)2, AgNO3, Fe(NO3)3 D Fe(NO3)2
4 Dùng khí CO khử sắt (III) oxit, sản phẩm khử sinh ra có thể có những chất nào?
C Fe, FeO và Fe3O4 D Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3
5 Nhúng thanh sắt vào dung dịch CuSO4 Quan sát thấy hiện tượng gì?
A Thanh sắt có màu trắng và dung dịch nhạt dần màu xanh
B Thanh sắt có màu đỏ và dung dịch nhạt dần màu xanh
C Thanh sắt có màu trắng xám và dung dịch có màu xanh
D Thanh sắt có màu đỏ và dung dịch nhạt dần màu xanh
6 Kim loại phản ứng được với dung dịch sắt (II) clorua là
Trang 6A Cu B Fe C Zn D Pb
7 Cho 7,28 gam kim loại M tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, sau phản ứng thu được 2,912
lít khí H2(27,30C và 1,1 atm ) M là kim loại nào dưới đây ?
A Zn B Mg C Fe D Al
8 Khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, cần 2,24 lít khí CO (đktc) Khối lượng sắt thu được là
A 5,60 gam B 6,72 gam C 16,0 gam D 11,20 gam
9 Khi cho bột Fe3O4 tác dụng hết với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc , nóng thu được dung dịch chứa
A Fe2 (SO4)3, FeSO4 và H2SO4 B Fe2(SO4)3
C FeSO4 và H2SO4 C Fe2(SO4)3 và H2SO4
10 Để bảo quản dung dịch muối Fe(II), người ta thường sử dụng cỏch sau:
A- Đậy kớn dung dịch B- Ngõm đinh sắt sạch trong dung dịch C- Cho một ớt bột Cu vào dung dịch D- Cho axit HNO3 vào dung dịch
11 Có thể dùng hoá chất nào sau đây để nhận biết Fe2O3 và Fe3O4?
A HCl loãng B HCl đặc C H2SO4 loãng D HNO3 loãng
3 mức độ vận dụng thấp
1 Ngâm một thanh kim loại M có khối lượng 50 gam trong dung dịch HCl Sau phản ứng thu
được 336 ml H2 (đktc) và khối lượng lá kim loại giảm 1,68 % so với ban đầu M là kim loại nào trong các kim loại dưới đây ?
A Al B Fe C Ca D Mg
2 Cho 8 gam hỗn hợp bột kim loại Mg và Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 5,6 lít
H2 (đktc) Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là
A 22,55 gam B 22,75 gam C 24,45 gam D 25,75 gam
3 Hoà tan hoàn toàn m gam Fe vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 0,448 lit khí NO duy nhất (đktc).Giá trị của m là
A 11,2 B 1,12 C 0,56 D 5,60
4 Cho m gam hỗn hợp Al và Fe phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc).Mặt khác cho m gam hỗn hợp này phản ứng vơí dung dịch HCl thu được 2,8 lít H2(đktc) Giá trị của m là
A 8,3 gam B 4.15 gam C 4,5 gam D 6,95 gam
Trang 75 Hoà tan 10 gam hỗn hợp bột Fe và FeO bằng một lượng dung dịch HCl vừa đủ thấy thoát ra 1,12 lít khí (đktc) Dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa tách
ra đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn nặng m gam Tìm m ?
A 8 B.10 C 16 D 12
6 Để 28 gam bột Fe ngoài không khí một thời gian thấy khối lượng tăng lên thành 34,4 gam
Tính % lượng Fe đã bị oxi hóa, giả thiết sản phẩm oxi hoá chỉ là sắt từ oxit
7 Hoà tan 2,16 gam FeO trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thu được V lit (đktc) khí NO duy nhất V bằng bao nhiêu lít ?
A 0,224 lít B 0,336 lit C 0,448 lit D 2,240 lit
8 Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch chứa 0,015 mol FeCl2 trong không khí Khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì khối lượng kết tủa thu được bao nhiêu gam
9 Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch chứa 0,3 mol Fe(NO3)3 Lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được bằng bao nhiêu gam ?
10 Cho 5,6 gam Fe tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư ta thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5 ) Khi cô cạn dung dịch X, khối lượng Fe(NO3)3 thu được là (cho N =
14 ; O = 16 ; Fe = 56)
A 24,2 gam B 4,84 gam C 21,6 gam D 26,44 gam
11 Viết các phương trình phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau (ghi rõ điều kiện nếu có ):
Fe ���(1) FeCl3 ���(2) FeCl2 ���(3) Fe ���(4) FeSO4 ���(5) Fe2(SO4)3
(6) (7)
Fe(OH)3 ���(8) Fe(OH)2
b) Chỉ dùng một hóa chất duy nhất hãy nhận biết các dung dịch sau trong các ống nghiệm mấtnhãn riêng biệt: AlCl3, MgCl2, FeCl2, FeCl3, NaCl, CuCl2
c) Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong các trường hợp sau:
- Fe (dư) tác dụng với dung dịch HNO3
- Fe tác dụng với dung dịch AgNO3 (dư)
12: Chia m gam hỗn hợp X gồm Fe, Al và Cu thành 2 phần bằng bằng nhau
Trang 8- Phần 1: Cho tác dụng với ddịch HCl(dư) thì thu được 6,72 lít khí H2 ở đktc và 1,6 g chất rắn không tan.
- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH(dư) thì thu được 3,36 lít khí H2 ở đktc
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra?
b) Tính m và thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X?
4 vận dụng ở mức độ cao
1 Cho 5,6 gam Fe tác dụng hết với 400 ml dung dịch HNO3 1M ta thu được dung dịch X và khí
NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5 ) Khi cô cạn dung dịch X, khối lượng Fe(NO3)3 thu được là
A 24,2 gam B 4,84 gam C 21,6 gam D 26,44 gam
2 Cho 5,6 gam Fe tác dụng với 300 ml dung dịch HNO3 1M ta thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5 ) Khi cô cạn dung dịch X, khối lượng Fe(NO3)3 thu được là
A 20,2 gam B 18,15 gam C 19 gam D 20,44 gam
3 Đốt nóng một hỗn hợp gồm bột Al và Fe3O4 trong môi trường không có không khí, thu được chất rắn X Cho X tác dụng với dung dịch NaOH tạo ra khí H2 Vậy X có
A Al, Fe3O4, Fe B Al, Al2O3, Fe C Al2O3, Fe, Fe3O4 D Al, FeO,Fe
4 Cho Cu dư tác dụng với dung dịch AgNO3 thu được dung dịch X Cho Fe dư tác dụng với dung dịch X được dung dịch Y Dung dịch Y chứa
C Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 dư D Fe(NO3)2 , Cu(NO3)2 dư
5 Hoà tan 28 gam Fe vào dung dịch AgNO3 dư thì khối lượng chất rắn thu được là
6 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 1,84 gam Fe, Mg trong lượng dư HNO3 thấy thoát ra 0,04 mol khí NO duy nhất (đktc) Số mol Fe và Mg trong hỗn hợp lần lượt là bao nhiêu ?
A 0,01 mol và 0,01 mol B 0,02 mol và 0,03 mol
C 0,03 mol và 0,02 mol D 0,03 mol và 0,03 mol
7 Cho 3,08 gam Fe vào 150 ml dung dịch AgNO31M, lắc kĩ cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn Giá trị của m là
A 11,88 gam B 16,20 gam C 18,20 gam D 17,96 gam
8 Cho 28,8 gam hỗn hợp A gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được dung dịch
B Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư, kết tủa thu được mang nung trong không khí tới khối lượng không đổi được 32 gam chất rắn Số mol Fe3O4 trong hỗn hợp A là
Trang 9A 0,09 mol B 0,10 mol C 0,11 mol D 0,12 mol
9 Cho 2 gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, Fe tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,12 lit khí
(đktc) Cho 2 gam X tác dụng với Cl 2 dư thu được 5,763 gam hỗn hợp muối Tính % m Fe trong
X
10 Cho 17,4 gam hỗn hợp Cu, Fe, Al vào dung dịch HNO3 đặc nguội dư thì thu được 4,48 lit khí
NO2 (đktc Nếu cho hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được 8,96 lit khí H2
(đktc) Tính % m từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu
Bài tập liên quan đến kiến thức thực hành và giải thích các hiện tượng thực tế:
Câu 1: Nêu hiện tượng, viết phương trình phản ứng khi cho Fe tác dụng với dung dịch CuSO4
Câu 2: Hai lá sắt có khối lượng bằng nhau và bằng 11,2 gam Một lá cho tác dụng hết với khí Cl2
, một lá ngâm trong dung dịch HCl dư
a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra
b) Khối lượng các muối sắt clorua thu được theo hai cách trên có bằng nhau hay không ?
IV Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học chủ đề
Thời gian thực hiện chủ đề gồm 5 tiết ( trong đó 4 tiết thực hiện trên lớp, 1 tiết HS thực hiện ở nhà
)
Tiết 1:
Hoạt động 1:
- Tìm hiểu về SẮT : thời gian thực hiện 35 phút
- Giao bài vè nhà cho HS – 10 phút
Tìm hiểu vị trí của sắt trong BTH ,
cấu hình electron nguyên tử
- GV dùng bảng HTTH và yêu cầu
HS xác định vị trí của Fe trong bảng
tuần hoàn
- HS viết cấu hình electron của Fe,
Fe2+, Fe3+; suy ra tính chất hoá học cơ
Tìm hiểu tính chất vật lí của sắt
- HS nghiên cứu SGK để biết được
những tính chất vật lí cơ bản của sắt
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ: Là kim loại màu
trắng hơi xám, có khối lượng riêng lớn (d = 8,9 g/cm3), nóng chảy ở 15400C Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt và có tính nhiễm từ
Trang 10Tìm hiểu tính chất hĩa học của sắt
- HS đã biết được tính chất hố học
cơ bản của sắt nên GV yêu cầu HS
xác định xem khi nào thì sắt thị oxi
hố thành Fe2+, khi nào thì bị oxi hố
Tác dụng với phi kim ( S)
HS tìm các thí dụ để minh hoạ cho
tính chất hố học cơ bản của sắt
-GV biểu diễn thí nghiệm Fe tác dụng
với S
1 Tác dụng với phi kim
a) Tác dụng với lưu huỳnh
2 Tác dụng với dung dịch axit
a) Với dung dịch HCl, H 2 SO 4 lỗng
Fe + H0 +12SO4 FeSO+2 4 + H02
Tác dụng với axit cĩ tính oxi hĩa
mạnh
GV biểu diễn các thí nghiệm Fe tác
dụng với HNO3 hoặc H2SO4:
GV yêu cầu HS hồn thành các
axit HNO 3 đặc, nguội hoặc H 2 SO 4
b) Với dung dịch HNO 3 và H 2 SO 4 đặc, nĩng
Fe khử N5
hoặc S6
trong HNO3 hoặc H2SO4 đặc, nĩng đến số oxi hố thấp hơn, cịn Fe bị oxi hố thành Fe3
Fe + 4HNO0 +5 3 (loãng) Fe(NO+3 3)3 + NO + 2H+2 2O
Fe bị thụ động bởi các axit HNO 3 đặc, nguội hoặc H 2 SO 4 đặc, nguội.
Trang 11đặc, nguội.
Tác dụng với dung muối
GV biểu diễn các thí nghiệm Fe tác
dụng với dung dịch CuSO4
- HS viết PTHH của phản ứng:
Fe + CuSO4 →
Fe + AgNO3 →
GVchú ý trường hợp AgNO3 dư
3 Tác dụng với dung dịch muối
Fe + CuSO0 +2 4 FeSO+2 4 + Cu0
Tìm hiểu về trạng thái tự nhiên
- HS nghiên cứu SGK để biết được
trạng thái thiên nhiên của sắt
GV chiếu các hình ảnh minh họa
Liên hệ thực tế về việc ô nhiễm môi
trường do Fe
IV – TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN
- Chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ trái đất, đứng hàng thứ hai trong các kim loại (sau Al)
- Trong tự nhiên sắt chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất có trong các quặng: quặng manhetit (Fe3O4), quặng hematit đỏ (Fe2O3), quặng hematit nâu (Fe2O3.nH2O), quặng xiđerit (FeCO3), quặng pirit (FeS2)
- Có trong hemoglobin (huyết cầu tố) của máu
- Có trong các thiên thạch
Hoạt động 2: Giáo viên giao nhiệm vụ cho HS (15 phút)
Về nhà hoàn thành các dạng bài tập sau
Câu 1: Viết cấu hình của Sắt, các ion của sắt
Câu 2: Bài tập SGK – 141
Câu 3: Ngâm một thanh kim loại M có khối lượng 50 gam trong dung dịch HCl Sau phản ứng thuđược 336 ml H2 (đktc) và khối lượng lá kim loại giảm 1,68 % so với ban đầu M là kim loại nào trong các kim loại dưới đây ?
A Al B Fe C Ca D Mg
Cõu 4 Cho 8 gam hỗn hợp bột kim loại Mg và Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 5,6 lít H2 (đktc) Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là
A 22,55 gam B 22,75 gam C 24,45 gam D 25,75 gam
Cõu 5 Hoà tan hoàn toàn m gam Fe vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 0,448 lit khí NO duynhất (đktc).Giá trị của m là
A 11,2 B 1,12 C 0,56 D 5,60