Giáo án dạy học theo hướng phát triển năng lực của học sinh: Chủ đề Kim loại kiềm và hợp chất Hóa học 12. Giáo án dạy học theo hướng phát triển năng lực của học sinh: Chủ đề Kim loại kiềm và hợp chất Hóa học 12.
Trang 1Chủ đề: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
Trường THPT Chuyên Nguyễn Trãi
GV thực hiện: Đoàn Thị Hưng và Phạm Công Quảng
Giới thiệu chung chủ đề:
Chủ đề kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm gồm các nội dung chủ yếu sau: Vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm Tính chất vật lí của kim loại kiềm Tính chất hoá học của kim loại kiềm Trạng thái tự nhiên của kim loại kiềm Ứng dụng và phương pháp điều chế kim loại kiềm Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm như NaOH, NaHCO3,
Na2CO3, KNO3 Tính chất hoá học và ứng dụng của hợp chất quan trọng của kim loại kiềm (hướng dẫn HS tự học)
Ở đây chủ đề trùng với bài trong SGK hiện hành nhưng được thiết kế thành chuỗi các hoạt động cho HS theo phương pháp, kỹ thuật dạy học tích cực, giúp HS giải quyết trọn vẹn một vấn đề học tập, phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực của HS GV chỉ là người tổ chức, định hướng còn
HS là người trực tiếp thực hiện các nhiệm vụ do GV giao một cách tích cực, chủ động, sáng tạo Thời lượng dự kiến thực hiện chủ đề: 02 tiết
I MỤC TIÊU CHỦ ĐỀ
1 Kiến thức:
Biết được :
- Vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm
- Một số ứng dụng quan trọng của kim loại kiềm và một số hợp chất như NaOH, NaHCO3,
Na2CO3, KNO3 (hướng dẫn HS tự học)
Hiểu được :
- Tính chất vật lí (mềm, khối lượng riêng nhỏ, nhiệt độ nóng chảy thấp)
- Tính chất hoá học : Tính khử mạnh nhất trong số các kim loại (phản ứng với nước, axit, phi kim)
- Trạng thái tự nhiên của NaCl
- Phương pháp điều chế kim loại kiềm (điện phân muối halogen nóng chảy)
Trang 2- Tính chất hoá học của một số hợp chất : NaOH (kiềm mạnh) ; NaHCO3 (lưỡng tính, phân huỷ bởi nhiệt) ; Na2CO3 (muối của axit yếu) ; KNO3 (tính oxi hoá mạnh khi đun nóng) (hướng dẫn HS tự học)
2 Kỹ năng:
- Dự đoán tính chất hoá học, kiểm tra và kết luận về tính chất của đơn chất và một số hợp chất kim loại kiềm
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, sơ đồ rút ra được nhận xét về tính chất, phương pháp điều chế
- Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính chất hoá học của kim loại kiềm và một số hợp chất của chúng, viết sơ đồ điện phân điều chế kim loại kiềm
- Tính thành phần phần trăm về khối lượng muối kim loại kiềm trong hỗn hợp phản ứng
Trọng tâm:
- Đặc điểm cấu tạo nguyên tử kim loại kiềm và các phản ứng đặc trưng của kim loại kiềm
- Phương pháp điều chế kim loại kiềm
- Tính chất hoá học cơ bản của NaOH, NaHCO3, Na2CO3, KNO3 (hướng dẫn HS tự học)
3 Tư tưởng:
- Tích cực, chủ động trong học tập
- Có thức vận dụng kiến thức đã học về vào thực tiễn cuộc sống, giải thích các hiện tượng trong tự nhiên, phục vụ đời sống con người
4 Định hướng các năng lực có thể hình thành và phát triển
- Năng lực tự học, năng lực hợp tác
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học
- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
- Năng lực thực hành hóa học
II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1 Giáo viên:
Trang 3- Bảng tuần hoàn, bảng phụ ghi một số tính chất vật lí của kim loại kiềm.
- Dụng cụ, hoá chất: Na kim loại, bình khí O2 và bình khí Cl2, nước, dao
2 Học sinh:
- Đọc bài mới trước khi đến lớp
- Ôn lại các kiến thức đã học có liên quan đến kịm loại nói chung và kim loại kiềm nói riêng; các hợp chất NaOH, NaHCO3, Na2CO3, KNO3
III CHUỖI CÁC HOẠT ĐỘNG
1 GIỚI THIỆU CHUNG
Sau khi học xong chương đại cương về kim loại HS đã nắm được những kiến thức cơ bản nhất về tính chất vật ly chung và tính chất hóa học cơ bản của kim loại GV cần khai thác triệt để các kiến thức đã học của HS để phục vụ cho việc nghiên cứu bài mới
2 THIẾT KẾ CHI TIẾT TỪNG HOẠT ĐỘNG HỌC
A HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM, KẾT NỐI (10 phút)
a) Mục tiêu hoạt động:
Huy động các kiến thức của HS đã biết về kim loại nói chung và kim loại kiềm nói riên để đặt ra vấn đề chính cho bài học
b) Nội dung HĐ:
Tìm hiểu về vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm Tính chất vật lí của kim loại kiềm Tính chất hoá học của kim loại kiềm
c) Phương thức tổ chức HĐ:
Chia lớp thành 6 nhóm
GV cho HS HĐ nhóm để hoàn thành phiếu học tập
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
1 Tính chất vật ly chung của kim loại?
………
………
2 Tính chất hóa học chung của kim loại? (không cần lấy VD)
Trang 4………
………
………
3 Quan sát bảng hệ thống tuần hoàn Cho biết kim loại kiềm gồm những nguyên tố nào? Vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm? ………
………
………
4 Nhắc lại trong một chu kì, và một nhóm A trheo chiều tăng của điện tích hạt nhân các đâị lượng sau biến đổi thế nào? Bán kính, Độ âm điện Tính kim loại
Sau đó GV vho HS HĐ chung cả lớp bằng cách để một số nhóm báo cáo, các nhóm khác góp
bổ sung Đây là HĐ liên hệ kiến thức cũ để chuyển giao sang kiến thức mới nên GV sẽ điều chỉnh nếu HS nắm không tốt vấn đề
d) Sản phẩm: HS hoàn thành các nội dung trong phiếu học tập
Trang 5e) Đánh giá kết quả hoạt động:
Thông qua quan sát, HĐ nhóm HS tự tìm hiểu vấn đề, GV cần quan sát các nhóm, kịp thời phát hiện những khó khăn vướng mắc để có thể hỗ trợ hợp ly
Thông qua báo cáo các nhóm và sự góp ysy, bổ sung của các nhóm khác GV biết được HS đã
có được kiến thức nào, những kiến thức nào cần phải điều chỉnh, bổ sung
B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
* Hoạt động 1 (5 phút): Vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm.
a) Mục tiêu hoạt động:
- Nêu được vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm
- Rèn kĩ năng lực tự học, năng lực hợp tác Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
b) Nội dung: vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm
c) Phương thức tổ chức HĐ
- GV: Sử dụng phiếu học tập số 1 để tổng kết lại
HS: Trả lời:
d) Sản phẩm: HS ghi câu trả lời vào trong vở
Thuộc nhóm IA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố: Li, Na, K, Rb, Cs và Fr (nguyên tố phóng xạ)
- Cấu hình electron nguyên tử:
Li: [He]2s1 Na: [Ne]3s1 K: [Ar]4s1 Rb: [Kr]5s1 Cs: [Xe]6s1
e) Đánh giá kết quả hoạt động
Thông qua câu trả lời của HS giáo viên có thể phát hiện sự quan sát, khả năng nhận xét của HS
* Hoạt động 2 (5 phút ): Tính chất vật ly
a) Mục tiêu hoạt động:
- Nêu được tính chất vật ly của kim loại kiềm
- Rèn kĩ năng lực tự học, năng lực hợp tác Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
b) Nội dung: tính chất vật ly của kim loại kiềm.
c) Phương thức tổ chức HĐ
Trang 6- GV: dùng dao cắt một mẫu nhỏ kim loại Na.
HS: quan sát bề mặt của kim loại Na sau khi cắt và nhận xét về tính cứng của kim loại Na.
- GV: giải thích các nguyên nhân gây nên những tính chất vật lí chung của các kim loại
kiềm
HS: dựa vào bảng phụ để biết thêm quy luật biến đổi tính chất vật lí của kim loại kiềm
Trang 7d) Sản phẩm: HS ghi nội dung vào trong vở
- Màu trắng bạc và có ánh kim, dẫn điện tốt, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp
- Nguyên nhân: Kim loại kiềm có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm khối, cấu trúc tương đối rỗng Mặt khác, trong tinh thể các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu
e) Đánh giá kết quả hoạt động
Thông qua câu trả lời của HS giáo viên có thể phát hiện sự quan sát, khả năng nhận xét, giải thích của HS
* Hoạt động 3 (20 phút): Tính chất hóa học
a) Mục tiêu hoạt động:
- Nêu được tính chất hóa học của kim loại kiềm
- Rèn kĩ năng lực tự học, năng lực hợp tác Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
b) Nội dung: tính chất hóa học của kim loại kiềm.
c) Phương thức tổ chức HĐ
- GV: Trên cơ sở cấu hình electron nguyên tử và cấu tạo mạng tinh thể của kim loại kiềm, em
hãy dự đoán tính chất hoá học chung của các kim loại kiềm
HS: kim loại kiềm có tính khử rất mạnh Tính khử tăng dần từ Li → Cs.
- GV: Chia lớp thành 6 nhóm, yêu cầu câc nhóm thảo luận để chứng minh cho tính khử của
KLK
HS: Thảo luận theo HD của GV và lên bảng trình bày ND thảo luận
- GV: Cho HS quan sát hình ành các TN và làm TN để CMLàm các thí nghiệm chứng minh
Trang 8d) Sản phẩm: HS: Quan sát và ghi TT
Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hoá nhỏ, vì vậy kim loại kiềm có tính khử rất mạnh Tính khử tăng dần từ Li → Cs
M → M+ + 1e
Trong các hợp chất, các kim loại kiềm có số oxi hoá +1
1 Tác dụng với phi kim
a Tác dụng với oxi
2Na + O2 → Na2O2 (natri peoxit) 4Na + O2 → 2Na2O (natri oxit)
b Tác dụng với clo
2K + Cl2 → 2KCl
2 Tác dụng với axit
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2↑
3 Tác dụng với nước
2K + 2H2O → 2KOH + H2↑
Để bảo vệ kim loại kiềm người ta ngâm kim loại kiềm trong dầu hoả
* Lưu y : khi cho KLK vào dung dịch HCl thì hết HCl còn KLK thì KLK sẽ phản ứng tiếp với H2O
Trang 9e) Đánh giá kết quả hoạt động
Thông qua quan sát: Trong quá trình HS HĐ nhóm, GV cần quan sát kĩ tất cả các nhóm, kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí
Thông qua báo cáo các nhóm và sự góp ý, bổ sung của các nhóm khác, GV biết được HS đã
có được những kiến thức nào, những kiến thức nào cần phải điều chỉnh, bổ sung các HĐ tiếp theo
* Hoạt động 4 (10 phút) : Ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
a) Mục tiêu hoạt động:
- Nêu được ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế của kim loại kiềm
- Rèn kĩ năng lực tự học, năng lực hợp tác Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
b) Nội dung: Ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế của kim loại kiềm
c) Phương thức tổ chức HĐ
- GV: nghiên cứu SGK để biết được các ứng dụng quan trọng và trạng thái thiên nhiên của
kim loại kiềm
Trang 11d) Sản phẩm:
HS: HS nghiên cứu SGK và trả lời
1 Ứng dụng:
- Dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ ngoài cùng thấp.
Thí dụ: Hợp kim Na-K nóng chảy ở nhiệt độ 700C dùng làm chất trao đổi nhiệt trong các lò phản ứng hạt nhân
- Hợp kim Li – Al siêu nhẹ, được dùng trong kĩ thuật hàng không
- Cs được dùng làm tế bào quang điện
2 Trạng thái thiên nhiên
Tồn tại ở dạng hợp chất: NaCl (nước biển), một số hợp chất của kim loại kiềm ở dạng silicat
và aluminat có ở trong đất
3 Điều chế: Khử ion của kim loại kiềm trong hợp chất bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của
chúng
Thí dụ: 2NaCl ñpnc 2Na + Cl2
Trang 12e) Đánh giá kết quả hoạt động
Thông qua quan sát: Trong quá trình HS HĐ nhóm, GV cần quan sát kĩ tất cả các nhóm, kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí
Thông qua báo cáo các nhóm và sự góp ý, bổ sung của các nhóm khác, GV biết được HS đã
có được những kiến thức nào, những kiến thức nào cần phải điều chỉnh, bổ sung các HĐ tiếp theo
* Hoạt động 4 (10 phút) : HD HS HỌC NỘI DUNG GIẢM TẢI MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
a) Mục tiêu hoạt động:
- Nêu được tính chất vật ly, tính chất hóa học, ứng dụng của NaOH, NaHCO3, Na2CO3, KNO3
- Rèn kĩ năng lực tự học, năng lực hợp tác Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
b) Nội dung: tính chất vật ly, tính chất hóa học, ứng dụng của NaOH, NaHCO3, Na2CO3, KNO3
c) Phương thức tổ chức HĐ
- GV: HD HS nghiên cứu nội dung các hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thông qua
phiếu học tập
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Tính chất vật lí Tính chất hoá học Ứng dụng
NaOH
………
………
………
………
NaOH → Na+ + OH -Tính chất của OH-:
HCl + NaOH → NaOH + CO2 → CuSO4 + 2NaOH → ………
………
………
………
NaHCO3 ………
………
………
………
NaHCO3→ Na+ + HCO3 -Tính chất của HCO3-
NaHCO3 → (đun nóng) NaHCO3 + HCl → NaHCO3 + NaOH → ………
………
………
………
Na2CO3 ………
………
Na2CO3→ 2Na+ + CO3 2-Tính chất của CO32-
………
………
Trang 13………
Na2CO3 + 2HCl → Na2CO3 + Ba(OH)2 → ………
………
KNO3 ………
………
………
………
KNO3→ K+ + NO3 -Tính chất của NO3-
Cu + KNO3 + HCl → KNO3→(nhiệt phân) C + S + KNO3→ (nung) ………
………
………
………
d) Sản phẩm:
HS: HS nghiên cứu SGK và điền vào phiếu học tập
e) Đánh giá kết quả hoạt động
* Hoạt động 5: Vận dụng và tìm tòi mở rộng
a) Mục tiêu hoạt động:
HĐ vận dụng và tìm tòi mở rộng được thiết kế cho HS về nhà làm, nhằm mục đích giúp HS vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học trong bài để giải quyết các câu hỏi, bài tập gắn với thực tiễn và
mở rộng kiến thức của HS
b) Nội dung: HS giải quyết các câu hỏi và bài tập sau.
Natri bicacbonat với tên thường gặp trong đời sống là baking soda có CT là gì? Trả lời các câu hỏi sau:
Tại sao Natri bicacbonat có tác dụng tạo xốp, giòn cho thức ăn và ngoài ra còn có tác dụng làm đẹp cho bánh (bột nở)?
Tại sao Natri bicacbonat dùng để tạo bọt và tăng pH trong các loại thuốc sủi bọt (ví dụ thuốc nhức đầu, v.v ), nước giải khát?
Tại sao Natri bicacbonat cho vào nước ngâm đậu làm giảm thời gian chế biến, đậu mềm ngon
và hạn chế tình trạng bị đầy hơi khi ăn các loại hạt đậu, đỗ Baking soda cũng rất hiệu quả khi được dùng để chế biến các món thịt hầm hay gân, cơ bắp động vật làm mềm các loại thực phẩm?
Trong y tế, natri bicacbonat còn được gọi là thuốc muối[2], tại sao Natri bicacbonat chữa đau
dạ dày hay giải độc do axit; dùng làm nước súc miệng hoặc sử dụng trực tiếp: chà lên răng để
Trang 14loại bỏ mảng bám và làm trắng… Thành phần NaHCO3 còn giúp giảm lượng dầu trên da, da dầu
là nguyên nhân chính của mụn trứng cá
Tại sao Natri bicacbonat, NaHCO3 còn được dùng lau chùi dụng cụ nhà bếp, tẩy rửa các khu vực cần vệ sinh nhờ tính năng mài mòn, tác dụng với một số chất (đóng cặn), rắc vào các khu vực xung quanh nhà để chống một số loại côn trùng
Ngoài ra NaHCO3 còn có nhiều ứng dụng trong công nghiệp da, cao su và chất chữa cháy.[1]
c) Phương thức tổ chức HĐ: GV hướng dẫn HS tự tìm hiểu nguồn tài liệu tham khảo nhất là
internet
d) Sản phẩm: Bài viết/báo cáo hoặc trình bày powerpoint của học sinh.
e) Kiểm tra đánh giá kết quả hoạt động:
Giáo viên có thể cho học sinh báo cáo kết quả hoạt động vận dụng và tìm tòi mở rộng vào đầu giờ của buổi học kế tiếp, giáo viên cần kịp thời động viên, khích lệ học sinh
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
Câu 1. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử kim loại kiềm là
A ns1 B ns2 C ns2np1 D (n – 1)dxnsy
Câu 2. Cation M+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s22p6 M+ là cation nào sau đây ?
Câu 3. Khi cắt miếng Na kim loại, bề mặt vừa cắt có ánh kim lập tức mờ đi, đó là do có sự hình thành các sản phẩm rắn nào sau đây?
A Na2O, NaOH, Na2CO3, NaHCO3 B. NaOH, Na2CO3, NaHCO3
C NaOH, Na2CO3, NaHCO3 D Na2O, NaOH, Na2CO3
Câu 4. Cho Na vào dung dịch CuCl2 hiện tượng quan sát được là :
C Xuất hiện ↓ xanh lục D Sủi bọt khí và xuất hiện ↓ xanh lam
Câu 5. Cách nào sau đây điều chế được Na kim loại?
A Điện phân dung dịch NaCl B Điện phân NaOH nóng chảy.
C Cho khí H2 đi qua Na2O nung nóng D A, B, C đều sai.
Câu 6. Tính bazơ tăng dần từ trái sang phải theo thứ tự nào?
Trang 15A LiOH < KOH < NaOH B NaOH < LiOH < KOH
C LiOH < NaOH < KOH D KOH < NaOH < LiOH
Câu 7. Dung dịch NaOH không tác dụng với muối nào sau đây :
Câu 8. Cho CO2 tác dụng với dung dịch NaOH ( tỉ lệ mol 1:2 ) thì pH dung dịch sau phản ứng như thế nào:
A pH < 7 B pH > 7 C pH = 7 D k0x định
Câu 9 (CĐ-07) Trong công nhiệp natri hiđroxit được sản xuất bằng phương pháp
A điện phân dung dịch NaCl, không có màng ngăn điện cực
B điện phân dung dịch NaNO3, không có màng ngăn điện cực
C điện phân dung dịch NaCl, có màng ngăn điện cực
D điện phân NaCl nóng chảy
Câu 10.Trong các muối sau, muối nào dễ bị nhiệt phân ?
Câu 11.Tính chất nào nêu dưới đây sai khi nói về hai muối NaHCO3 và Na2CO3?
A Cả hai đều dễ bị nhiệt phân.
B Cả hai đều tác dụng với axit mạnh giải phóng khí CO2
C Cả hai đều bị thủy phân tạo môi trường kiềm.
D Chỉ có muối NaHCO3 tác dụng với kiềm
Câu 12.Trường hợp nào sau đây sẽ không xảy ra phản ứng với NaHCO3 khi:
A Đun nóng B Tác dụng với axitC Tác dụng với kiềm D Tác dụng với CO2
Câu 13 (B-07) Hỗn hợp X chứa Na2O, NH4Cl, NaHCO3 và BaCl2 có số mol đều bằng nhau Cho hỗn hợp X vào H2O dư, đun nóng, dung dịch thu được chứa
C NaCl, NaHCO3, NH4Cl, BaCl2 D. NaCl
Câu 14 (CĐ-07) Cho sơ đồ phản ứng: NaCl → (X) → NaHCO3 → (Y) → NaNO3 X và Y có thể là:
A NaOH và NaClO B Na2CO3 và NaClO C NaClO3 và Na2CO3D. NaOH và Na2CO3