KH BAI DAY NHÔM và HỢP CHẤT

HS trình bày được: + Vị trí, cấu hình electron nguyên tử của nhôm; + Tính chất vật lý của nhôm và hợp chất + phương pháp điều chế nhôm và các hợp chất 2.. Phương pháp tổ chức dạy học Sử

KẾ HOẠCH BÀI DẠY NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM

I Mục tiêu

Sau bài học này học sinh có thể:

Năng lực hóa học

Nhận thức hóa

học

1 HS trình bày được:

+ Vị trí, cấu hình electron nguyên tử của nhôm;

+ Tính chất vật lý của nhôm và hợp chất + phương pháp điều chế nhôm và các hợp chất

2 HS giải thích được:

+ Tại sao nhôm thể hiện tính khử mạnh; minh họa bằng phản ứng hóa học

+ Tính chất hóa học của các hợp chất của nhôm Tìm hiểu thế

giới tự nhiên

dưới góc độ hóa

học

3 Thực hiện được thí nghiệm nghiên cứu tính chất hóa học của nhôm và hợp chất

Vận dụng kiến

thức kỹ năng đã

học

4 Nêu được các ứng dụng của nhôm và hợp chất trong cuộc sống

5 Vận dụng kiến thức giải thích một số hiện tượng trong đời sống thực tiễn về nhôm và các hợp chất của nhôm

Phẩm chất chủ yếu

Trung thực 6 Thống nhất giữa nội dung báo cáo và kết quả thí nghiệm

Trách nhiệm 7 Có trách nhiệm trong việc đảm bảo an toàn cho bản thân và người

khác, bảo quản và sử dụng hợp lý các hóa chất và dụng cụ

Năng lực chung

Giao tiếp và

hợp tác

8 Tham gia đóng góp ý kiến trong nhóm và tiếp thu sự góp ý, hỗ trợ của các thành viên trong nhóm

9 Sử dụng ngôn ngữ hóa học, trình bày sản phẩm theo nhiệm vụ được giao

Giải quyết vấn

đề

10 Dự đoán và đưa ra thí nghiệm kiểm chứng

11 Lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch theo nội dung được phân công

II Thiết bị dạy học và học liệu:

- GV: Máy chiếu, máy vi tính, phiếu học tập in sẵn, bút dạ, nam châm; kế hoạch dạy học.

Hóa chất : bột nhôm, miếng nhôm, dung dịch NaOH, dung dịch HNO3 đặc, dung dịch H2SO4 loãng

Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, đèn cồn, diêm, bông gòn, ống hút nhỏ giọt, mảnh bìa cứng, muỗng thủy tinh, kẹp gắp hóa chất

- HS: Tư liệu sưu tầm, bài báo cáo sản phẩm của các nhóm.

II Phương pháp tổ chức dạy học

Sử dụng phối hợp các phương pháp dạy học sau:

- Dạy học hợp tác nhóm;

- Dạy học theo góc;

- Phương pháp dạy học theo dự án nhỏ (giao nhiệm vụ cho HS thực hiện, sau đó báo cáo trước lớp)

III Tiến trình dạy học:

1 Mô tả chung các hoạt động:

Hoạt động

(thời gian)

Đáp ứng mục tiêu

Phương pháp, kỹ thuật dạy học

Phương pháp và công cụ đánh giá

Hoạt động 1: Đặt vấn đề

(5’)

Trực quan: quan sát hình ảnh, đàm thoại

Phương pháp: vấn đáp Công cụ: hình ảnh, câu hỏi

Hoạt động 2: Tìm hiểu vị

trí, cấu hình electron

nguyên tử nhôm

1 Đàm thoại Phương pháp: vấn đáp, quan

sát Công cụ: câu hỏi và đáp án Hoạt động 3: Tìm hiểu

tính chất vật lí của nhôm

và một số hợp chất của

nhôm

1 Hoạt động cá

nhân ở nhà

Phương pháp: vấn đáp, quan sát

Công cụ: câu hỏi và đáp án

Hoạt động 4: Nghiên cứu

tính chất hoá học của

nhôm

2,3,4, 5,6,7, 8,9,10

Hoạt động nhóm Dạy học theo góc

Phương pháp: vấn đáp, quan sát

Công cụ: sản phẩm của HS thông qua kết quả thảo luận trình bày trên giấy Ao, kết quả thí nghiệm

Hoạt động 5: Nghiên cứu

tính chất hoá học của

một số hợp chất quan

trọng của nhôm

2,3,4, 5,6,7 8,9,10

Hoạt động nhóm

KT mảnh ghép Đàm thoại

Phương pháp: vấn đáp, quan sát

Công cụ: sản phẩm của HS thông qua kết quả thảo luận

trình bày trên giấy Ao, kết quả thí nghiệm

Hoạt động 6: Tìm hiểu

phương pháp điều chế

nhôm và các hợp chất

của nhôm

Đàm thoại

Phương pháp: vấn đáp, quan sát

Công cụ: sản phẩm của HS thông qua kết quả thảo luận trình bày trên giấy Ao

Hoạt động 7: Tìm hiểu

Vai trò của nhôm trong

đời sống và công nghiệp

sản xuất nhôm

8,9,11 Hoạt động nhóm

Đàm thoại

Phương pháp: vấn đáp, quan sát

Công cụ: sản phẩm của HS thông qua kết quả thảo luận trình bày trên giấy Ao

Hoạt động 8: Luyện tập 1,2,4,5 Sử dụng bài tập Phương pháp: vấn đáp, quan

sát Công cụ: câu hỏi và đáp án

IV Các hoạt động học

Tiết 1, 2, 3: HS nghiên cứu vị trí, cấu hình electron nguyên tử, tính chất vật lí, hoá

học của nhôm và một số hợp chất quan trọng của nhôm theo các hoạt động cụ thể như sau:

Chuẩn bị: Trong giờ học trước, GV giao nhiệm vụ về nhà cho HS tra cứu thông tin

từ sách, báo, internet tìm hiểu tính chất vật lí của nhôm và một số hợp chất quan trọng của nhôm

Hoạt động 1: Đặt vấn đề

GV nêu vấn đề: Nhôm và hợp chất của nhôm có nhiều ứng dụng trong đời sống thực tiễn,

vậy chúng có tính chất như thế nào? Làm thế nào để khai thác và sử dụng nhôm một cách hiệu quả, bảo vệ môi trường?

Hoạt động 2: Tìm hiểu vị trí, cấu hình electron nguyên tử nhôm

GV yêu cầu HS xác định vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn từ đó viết cấu hình electron nguyên tử Al và xác định số oxi hoá của Al trong các hợp chất

Sản phẩm cần đạt được:

- Ô 13, chu kì 3, nhóm IIIA

- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1

- Số oxi hóa : +3

Hình thức đánh giá

Đánh giá sản phẩm của HS thông qua câu trả lời ghi lên bảng

Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất vật lí của nhôm và một số hợp chất của nhôm

GV tổ chức theo tiến trình sau: Kiểm tra sự chuẩn bị nhiệm vụ ở nhà của HS và yêu cầu đại diện 01 HS trình bày tính chất vật lí của nhôm và một số hợp chất quan trọng của nhôm; HS trong lớp nhận xét, bổ sung; GV nhận xét và kết luận

Sản phẩm cần đạt được:

- Nhôm là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi và dát mỏng, nhẹ, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt

- Al2O3 : chất rắn màu trắng, không tan trong nước và không tác dụng với nước

- Al(OH)3 là chất rắn màu trắng, kết tủa ở dạng keo

Hình thức đánh giá

Đánh giá sản phẩm của HS thông qua câu trả lời vấn đáp

Hoạt động 4: Nghiên cứu tính chất hoá học của nhôm

GV sử dụng phương pháp dạy học theo góc để tổ chức cho HS nghiên cứu tính chất hoá học của nhôm theo tiến trình sau:

- GV giới thiệu phương pháp học theo góc, nội dung, nhiệm vụ, thời gian của các nhóm tại mỗi góc Có 3 góc cho HS lựa chọn: góc phân tích, góc trải nghiệm và góc áp dụng

- HS tìm hiểu và quyết định chọn góc theo phong cách, theo năng lực nhưng cũng cần cũng

có sự điều chỉnh của GV

Mục tiêu và nhiệm vụ của HS ở mỗi góc như sau:

GÓC “PHÂN TÍCH”

(Thời gian thực hiện tối đa 15 phút)

* Mục tiêu: Nghiên cứu tài liệu, tìm ra tính chất hóa học của nhôm.

* Nhiệm vụ: HS nghiên cứu SGK Hóa học 12– Trang 120 - 123 Thảo luận trong nhóm để

trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập góc phân tích

PHIẾU HỌC TẬP: GÓC “PHÂN TÍCH”

Nghiên cứu SGK và thảo luận nhóm trả lời câu hỏi sau:

1 Nêu tính chất hóa học của nhôm

2 Viết phương trình hóa học minh họa cho các tính chất và xác định vai trò của Al trong các phản ứng

GÓC “TRẢI NGHIỆM”

(Thời gian thực hiện tối đa 15 phút)

* Mục tiêu: Giải thích hiện tượng quan sát được khi tiến hành thí nghiệm nhôm tác dụng

với oxi, dung dịch axit clohiđric, sắt (III) oxit, dung dịch kiềm

* Nhiệm vụ: Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng, trả lời các câu hỏi và hoàn thành

vào bảng trong phiếu học tập của góc trải nghiệm

PHIẾU HỌC TẬP: GÓC “TRẢI NGHIỆM”

Tiến hành làm các thí nghiệm và hoàn thành bảng sau:

* Thí nghiệm 1: Nhôm tác dụng với khí oxi

Cho hai thìa thủy tinh bột nhôm vào mảnh bìa cứng Châm lửa đốt đèn cồn Tay cầm mảnh bìa

có bột nhôm đặt cách ngọn lửa đèn cồn 15 – 20 cm Lắc nhẹ cổ tay, bột nhôm rơi xuống ngọn lửa đèn cồn Quan sát hiện tượng xảy ra

* Thí nghiệm 2: Nhôm tác dụng dung dịch axit

- Lấy hai ống nghiệm đựng lần lượt 3 ml H2SO4 loãng (1 : 5) và HNO3 đặc Cho tiếp vào mỗi ống một mảnh nhôm Quan sát hiện tượng xảy ra trong 2 ống nghiệm Để khoảng 2 – 3 phút, lấy nhôm ra khỏi HNO3 đặc và cho vào ống nghiệm chứa 2 ml dung dịch H2SO4 loãng Quan sát hiện tượng

- Lấy 1 ống nghiệm cho vào 3 ml dung dịch HNO3 đặc và đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn Cho tiếp một mảnh nhôm và quan sát hiện tượng xảy ra

* Thí nghiệm 3: Nhôm tác dụng với dung dịch kiềm

Lấy 1 ml dung dịch NaOH vào ống nghiệm, cho tiếp vào ống nghiệm một mẩu nhôm kim loại Quan sát hiện tượng xảy ra

1 Nhôm tác dụng với oxi

2 Nhôm tác dụng với dung dịch axit

H2SO4 l

Nhôm tác dụng với HNO3 đặc nguội

Nhôm tác dụng với HNO3 đặc nóng

3 Nhôm tác dụng với dung dịch kiềm

GÓC “ÁP DỤNG”

(Thời gian thực hiện tối đa 15 phút)

* Mục tiêu: Giải thích một số hiện tượng trong thực tiễn có liên quan tới nhôm.

* Nhiệm vụ: HS nghiên cứu tài liệu sau đó áp dụng để trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập

góc áp dụng

PHIẾU HỌC TẬP: GÓC “ÁP DỤNG”

1 Vì sao phèn chua có thể làm trong nước?

2 Hiện nay mọi người ta sử dụng nhôm rất rộng rãi trong việc sản xuất giấy gói thực phẩm,

sản xuất nồi, xoong, chảo để đun nấu thức ăn Ứng dụng trên dựa vào tính chất vật lý nào của nhôm?

3 Hãy giải thích vì sao không nên để thức ăn chua trong nồi, xoong bằng nhôm qua đêm?

4 Khi làm sạch nồi, xoong bằng nhôm, nên sử dụng chất tẩy rửa có môi trường trung tính hay môi trường kiềm? Giải thích

Sản phẩm cần đạt được:

GÓC “PHÂN TÍCH”

Al có tính khử mạnh: Al → Al3+ + 3e

1 Tác dụng với phi kim:

a Tác dụng với halogen: 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

b Tác dụng với oxi: 4Al + 3O2 → 2Al2O3

2 Tác dụng với axit:

a Với HCl, H 2 SO 4 loãng:→ muối + H2

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

b Với H 2 SO 4 đặc, HNO 3 :

Al + 4HNO3 ��t o�Al(NO3)3 + NO + 2H2O

2Al + 6H2SO4 đ ��t o�Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

* Al thụ động trong H 2 SO 4 và HNO 3 đặc nguội.

3 Tác dụng với oxit kim loại: (phản ứng nhiệt nhôm)

Al khử được oxit kim loại ( sau Al)

2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe

4 Tác dụng với nước:

Al nguyên chất tác dụng với nước ở nhiệt độ thường

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

* Đồ vật bằng nhôm không phản ứng với nước do trên bề mặt có phủ lớp Al2O3 mỏng, rất bền, không cho nước và khí thấm qua

5 Tác dụng với dung dịch kiềm:

Cho miếng nhôm vào dung dịch kiềm:

Đầu tiên: Al2O3 + 2NaOH→ 2NaAlO2 + H2O

Tiếp theo: 2Al + 6H2O →2Al(OH)3 + 3H2 (2)

Sau đó: Al(OH)3+NaOH→NaAlO2+2H2O (3)

Phương trình 2 và 3 xảy ra liên tục cho đến khi nhôm tan hết

Al + NaOH + H2O →NaAlO2 + 3/2 H2

GÓC “TRẢI NGHIỆM”

1 Nhôm tác dụng với oxi Bột nhôm cháy sáng

2 Nhôm tác dụng với dung dịch axit

H2SO4 l

Nhôm tác dụng với HNO3 đặc nguội

Nhôm tác dụng với HNO3 đặc nóng

Nhôm tan trong H2SO4 loãng sủi bọt khí H2 Nhôm không tan trong HNO3 đặc nguội Nhôm tan trong HNO3 đặc nóng, sủi bọt khí màu nâu đỏ

3 Nhôm tác dụng với dung dịch kiềm Nhôm tan trong dung dịch NaOH sủi bọt khí

H2

GÓC “ÁP DỤNG”

1 Khi cho phèn chua vào nước sẽ phân li ra ion Al3+ Ion Al3+ bị thủy phân theo phương trình:

Al3+ + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3H+

Kết quả tạo ra Al(OH)3 là chất kết tủa dạng keo nên khi khuấy phèn chua vào nước, nó kết dính các hạt đất nhỏ lơ lửng trong nước đục thành hạt đất to hơn, nặng và chìm xuống làm trong nước

2 Nhôm dùng làm giấy gói thực phẩm do dễ dát mỏng, dùng làm xoong nồi nấu ăn do dẫn nhiệt tốt

3 Thức ăn chua có môi trường axit nên có thể ăn mòn nồi bằng nhôm nếu để lâu qua đêm

4 Không nên rửa nồi nhôm bằng dung dịch tẩy rứa có tính kiềm mạnh do nhôm bị ăn mòn trong môi trường kiềm

Hình thức đánh giá

Đánh giá sản phẩm của HS thông qua kết quả thảo luận trình bày trên giấy Ao, kết quả thí nghiệm

Hoạt động 5: Nghiên cứu tính chất hoá học của một số hợp chất quan trọng của nhôm

Ở hoạt động này GV vận dụng kĩ thuật mảnh ghép để tổ chức cho HS nghiên cứu tính chất hoá học của một số hợp chất của nhôm gồm: Al2O3; Al(OH)3; KAl(SO4)2.12H2O

Vòng 1: Nhóm chuyên gia:

Nhóm 1: Nghiên cứu tính chất hoá học của Al2O3

Nhóm 2: Nghiên cứu tính chất hoá học của Al(OH)3

Nhóm 3: Nghiên cứu cách nhận biết ion Al3+ trong dung dịch.

Vòng 2: Nhóm mảnh ghép: Giáo viên tổ chức cho HS thảo luận trong nhóm mảnh ghép để

trả lời các câu hỏi:

(1) So sánh tính chất hoá học của Al2O3 ; Al(OH)3

(2) Cách nhận biết ion Al3+ trong dung dịch

Sản phẩm cần đạt được:

- Al2O3 là oxit lưỡng tính

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH → NaAlO2 + 2 H2O

- Al(OH)3 là hidroxit lưỡng tính

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2 H2O

Al(OH)3 thể hiện tính axit rất yếu ( axit aluminic HAlO2.H2O), yếu hơn axit cacbonic

Al(OH)3 bị nhiệt phân: 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

- Nhận biết ion Al3+:

- Thuốc thử: dung dịch bazơ dư (NaOH, KOH…)

- Hiện tượng: xuất hiện kết tủa keo trắng sau đó tan trong bazơ dư

Al3+ + 3OH- →Al(OH)3

Al(OH)3 + OH- dư → AlO-2+ 2H2O

Hình thức đánh giá

Đánh giá sản phẩm của HS thông qua bảng báo cáo kết quả trình bày trên giấy Ao

Hoạt động 6: Tìm hiểu phương pháp điều chế nhôm và các hợp chất của nhôm

GV chia 2 nhóm

- Nhóm 1: phương pháp điều chế nhôm

- Nhóm 2: phương pháp điều chế nhôm oxit, nhôm hidroxit

Đại diện các nhóm lên trình bày, các bạn khác nhận xét bổ sung

Sản phẩm cần đạt được:

+ Sản xuất nhôm:

Phương pháp: điện phân nóng chảy Al2O3

1 Nguyên liệu:

Quặng boxit: Al2O3.2H2O

2 Qui trình sản xuất:

- Làm sạch quặng boxit: loại bỏ tạp chất Fe2O3, SiO2 …→Al2O3 nguyên chất

- Hòa tan Al2O3 trong criolit nóng chảy để hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 2050o→900o giúp tiết kiệm nhiên liệu, tạo chất lỏng có tính dẫn điện tốt, bảo vệ nhôm nóng chảy không

bị oxi hóa

- Điện phân Al2O3 nóng chảy:

Cực âm:(catot) Al3+ + 3e → Al

Cực dương: (anot) 2O2- → O2 + 4e

Ptpu: 2Al2O3 ���dpnc� 4Al + 3O2

+ Al2O3 : khai thác trong tự nhiên: quăng boxit

+ Điều chế Al(OH)3

- Muối nhôm tác dụng với dung dịch NH3

AlCl3 + 3NH3 +3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4+

- Muối nhôm tác dụng với dd OH- vừa đủ

Al3+ + 3OH- → Al(OH)3

- Muối aluminat tác dụng với axit

NaAlO2 + CO2 + H2O →Al(OH)3 + NaHCO3

Hình thức đánh giá

Đánh giá sản phẩm của HS thông qua bài báo cáo trình bày, nhận xét của các nhóm khác

Hoạt động 7: Tìm hiểu Vai trò của nhôm trong đời sống và công nghiệp sản xuất nhôm

GV hướng dẫn HS tìm hiểu các ứng dụng có ý nghĩa thực tiễn, mang tính khả thi về nhôm và hợp chất của nhôm GV chia lớp thành 02 nhóm và tìm hiểu các nội dung sau:

Bộ câu hỏi định hướng

* Câu hỏi khái quát: Làm thế nào để khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên

một cách hiệu quả?

* Câu hỏi bài học: Nhôm và hợp chất của nhôm có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản

xuất, làm thế nào để khai thác và sử dụng nhôm một cách có hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường

Nhóm A:

1 Nhôm có những ứng dụng gì trong đời sống, sản xuất

2 Trình bày những điểm cần lưu ý khi sử dụng các vật dụng bằng nhôm trong sinh hoạt gia đình

3 Trạng thái tự nhiên của nhôm như thế nào? (sưu tầm một số hình ảnh về trạng thái

tự nhiên của nhôm)

Nhóm B:

1 Ở Việt Nam quặng boxit được phân bố chủ yếu ở các tỉnh nào? Tìm hiểu về quá trình khai thác quặng boxit ở Việt Nam, những ảnh hưởng của quá trình này tới môi trường

và sức khoẻ con người

5 Có nhận định cho rằng, tài nguyên khoáng sản ở nước ta được thiên nhiên ban tặng vô cùng phong phú và đa dạng, do đó có thể khai thác nguồn tài nguyên một cách tự

do, không cần tiết kiệm để phục vụ nhu cầu đời sống và phát triển kinh tế đất nước Ý kiến của em về nhận định trên như thế nào?

Tiết 4: Báo cáo sản phẩm.

Hình thức đánh giá

Đánh giá sản phẩm của HS thông qua bài báo cáo trình bày, nhận xét của các nhóm khác

Hoạt động 8: Luyện tập

Làm một số câu hỏi trắc nghiệm củng cố kiến thức đã học

Câu 1 : Cấu hình electron của nhôm là

A [Ne]3s2 B [Ne]3s23p1 C [Ne]3s1 D [Ne]3s23p2

Câu 2: Chọn câu sai trong các câu sau đây

A Al là kim loại có tính dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim

B Al không tác dụng với nước vì có lớp Al2O3 bảo vệ

C Al là nguyên tố lưỡng tính

D Dùng giấy nhôm để gói kẹo vì nhôm dẻo và không độc hại cho con người

Câu 3 : Al có thể tan được trong nhóm các dung dịch nào sau:

A HCl, H2SO4 loãng B CuSO4, MgCl2

C FeCl2, KCl D (HNO3, H2SO4) đậm đặc nguội

Câu 4: Phản ứng nhiệt nhôm ( đun nóng oxit kim loại với Al ở nhiệt độ cao) dùng điều chế

những kim loại

A Al, Fe, Mg B Fe, Zn, Cu C Cu, Na, Zn

D Ca, Fe, Cu

Câu 5 : Phèn chua có công thức là:

A Li2SO4.Al2(SO4)3.24H2O B (NH4)2SO4.Al2(SO4)3.24H2O