Giáo án Hóa học 12 - Chương 7: Sắt và một số kim loại quan trọng - Bài 33: Sắt

Họ và tên: Nguyễn Thị Thanh Hường Ngày soạn:................... Ngày giảng:.................. KẾ HOẠCH BÀI HỌC Chương 7: Sắt và một số kim loại quan trọng Bài 33: Sắt Kiến thức cũ có liên quan Kiến thức mới cần hình thành Bảng tuần hoàn các nguyên tố Cấu hình electron nguyên tử Các tính chất cơ bản của sắt đã học ở lớp 9 Tính chất của kim loại Dãy điện hóa của kim loại Vị trí của sắt trong bảng HTTH Tính chất vật lý của sắt Tính chất hóa học của sắt Trạng thái tự nhiên của sắt I.Mục tiêu : Kiến thức : Nêu được vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử. Trình bày được tính chất vật lý của sắt Giải thích được tính chất hóa học của sắt khi tác dụng với phi kim, axit, muối và nước. Vận dụng để giải các bài tập của kim loại sắt. Kỹ năng : Viết phương trình phản ứng hóa học Quan sát hiện tượng và rút ra nhận xét các phản ứng của sắt với phi kim, axit, dung dịch muối và hơi nước. Tự tìm hiểu và thực hiện nhiệm vụ được giao một cách độc lập và hợp tác tại nhóm. Trình bày kết quả thực hiện và nhận xét. Thái độ : Tích cực, thoải mái, tự giác tham gia vào các hoạt động. Có ý thức tự giác, chủ động, sáng tạo trong học tập. Định hướng phát triển năng lực: Năng lực tự học Năng lực tính toán hóa học Năng lực hợp tác nhóm Năng lực viết phương trình hóa học II.Phương pháp dạy học : - Dạy học theo góc. - Hợp tác theo nhóm nhỏ. III.Chuẩn bị 1.Giáo viên : các clip thí nghiệm https://www.youtube.com/watch?v=fQwTeLzrd54 https://www.youtube.com/watch?v=xX7dGBnbTPc https://www.youtube.com/watch?v=R3oKnHLZVeQ https://www.youtube.com/watch?v=jCNniwRmigI https://www.youtube.com/watch?v=vLdY2-ESAaw https://www.youtube.com/watch?v=FaD8ISSCCRA Phiếu học tập nhiệm vụ của các nhóm( phụ lục). Giấy A0,A4, bút nước ( xanh, đỏ), nam châm. 2.Học sinh : SGK hóa học lớp 12 Vở ghi bài, thước, bút. Tìm hiểu những kiến thức đã được học từ trước về bài sắt. IV.Tiến trình dạy học : Ổn định lớp: kiểm tra sĩ số, đồng phục,.... Kiểm tra bài cũ: không kiểm tra Thiết kế hoạt động của GV-HS Hoạt động 1: Đặt vấn đề: Hoạt động của GV-HS Nội dung kiến thức cần đạt Hoạt động 2: Tìm hiểu trạng thái tự nhiên, vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử và tính chất vật lí (10 phút) GV:Chia lớp thành 4 nhóm nhỏ, yêu cầu mỗi nhóm hoàn thành bảng sau: (5 phút) Sắt Trạng thái tự nhiên Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử Tính chất vật lí HS: Các nhóm hoàn thành bảng và dán lên bảng. Mỗi nhóm đưa ra những nhận xét cho nhóm ban GV: Nhận xét lại các nhóm và nhắc lại kiến thức, yêu cầu học sinh ghi vào vở – 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. II – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ - Ô thứ 26, nhóm VIIIB, chu kì 4. - Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s2 hay [Ar]3d64s2 ð Sắt dễ nhường 2 electron ở phân lớp 4s trở thành ion Fe2+ và có thể nhường thêm 1 electron ở phân lớp 3d để trở thành ion Fe3+. III – 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. Hoạt động 3: Tìm hiều tính chất hóa học (30 phút) GV : Chúng ta cùng nghiên cứu tính chất hóa học của sắt qua hoạt động theo góc. GV : Nêu tóm tắt mục tiêu và nhiệm vụ của các góc (chiếu trên màn hình và dán ở các góc), yêu cầu học sinh lựa chọn góc phù hợp với phong cách học, sở thích và năng lực của bản thân. GV : Hướng dẫn HS về góc xuất phát theo phong cách học. nếu HS tập trung quá đông và 1 góc thì GV khéo léo động viên các em sang góc còn lại. HS : Lắng nghe để biết cách học tập. Quan sát, suy nghĩ và lựa chọn góc phù hợp với phong cách học của mình. GV : Quan sát theo dõi hoạt động của các nhóm HS và hỗ trợ nếu HS yêu cầu hướng dẫn về cách giải bài tập, cách mở các clip, HS : Tại các góc HS phân công nhóm trưởng và thư ký trong nhóm. HS : Làm việc theo cặp, nhóm để tìm hiểu nhiệm vụ của các nhóm. Rút ra nhưng kết luận và nhận xét, ghi kết quả vào giấy A4 sau đó dán lên tường. Riêng kết quả ở góc cuối cùng ghi kết quả vào giấy A0 và treo lên bảng. GV : Sau khi HS đã đi qua hết các góc.GV yêu cầu HS dán kết quả lên bảng, yêu cầu nhóm cử 1 bạn đại diện lên báo cáo kết quả trên bảng bắt đầu từ góc phân tích -> góc quan sát -> góc áp dụng. GV : Yêu cầu các nhóm còn lại chưa báo cáo cử 1 bạn sang góc bạn đang báo cáo trên bảng để đối chiếu kết quả của nhóm mình dán trên tường. sau đó nhận xét và bổ sung. HS : Báo cáo và lắng nghe GV : Yêu cầu nhóm báo cáo bổ sung kiến thức của các bạn nhận xét (nếu thấy đúng) GV : Chốt lại kiến thức. IV- TÍNH CHẤT HÓA HỌC. Sắt là kim loại có tính khử trung bình, có thể bị oxi hóa lên +2 hoặc +3 tùy thuộc vào chất oxi hóa yếu hay mạnh. 1. Tác dụng với phi kim Ở nhiệt độ cao,Fe khử phi kim thành ion âm và bị oxi hóa lên +2 hoặc +3. a. Tác dụng với lưu huỳnh Fe + S → FeS b. Tác dụng với oxi 3Fe + 2O2 → Fe3O4 c. Tác dụng với Clo 2Fe + 3Cl2→ 2FeCl3 2. Tác dụng với axit a.Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng Fe + 2H+ → Fe2+ + H2 b.Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc, nóng Fe khử N+5 và S+6 đến số oxi hóa thấp hơn,Fe bị oxi hóa lên +3 Fe +4HNO3→ Fe(NO3)3+NO+ 2H2O Chú ý : Fe bị thụ động bởi axit HNO3 đặc nguội hoặc H2SO4 đặc nguội. 3. Tác dụng với dung dịch muối Fe có thể khử được các kim loại đứng sau nó trong dạy điện hóa của kim loại. Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu Fe +2 Fe3+ → 3Fe2+ 4. Tác dụng với nước Ở nhiệt độ thường Fe không khử nước, nhưng ở nhiệt độ cao Fe hử hơi nước tạo ra H2 và Fe3O4 hoặc FeO. Hoạt động 4: Dăn dò 1. Bài tập về nhà: 1 -5 trang 141 (SGK) 2. Xem trước bài HỢP CHẤT CỦA SẮT V: Phụ lục Góc “ PHÂN TÍCH “ ( thời gian tối đa thực hiện 10 phút) Mục tiêu : Nghiên cứu nội dung kiến thức trong SGK tìm ra điều kiện của Fe tác dụng với phi kim, axit, dung dịch muối và nước. Nhiệm vụ: + Nhiệm vụ cá nhân : HS nghiên cứu nội dung SGK và đưa ra nhận xét về tính khử của kim loại Fe? + Thảo luận theo cặp : trình bày khả năng phản ứng của Fe với phi kim, với axit, dung dịch muối. Fe thụ động với những axit nào ? + Nhóm thống nhất ý kiến và viết vào giấy A4 và A0 + Thảo luận theo nhóm và hoàn thành phiếu học tập sau : Phiếu học tập 1 Fe tác dụng với phi kim ở điều kiện nào ? bị oxi hóa đến số oxi hóa nào ? Lấy 2 ví dụ về Fe phản ứng với phi kim khác SGK?(1 phi kim là chất oxi hóa mạnh, 1 phi kim là chất oxi hóa yếu) TL : Dựa vào các phản ứng của Fe với axit loãng, HNO3 viết các phản ứng của Fe với HCl, HNO3 đặc nóng, H2SO4 đặc, nóng. TL : Viết các nguyên tố trong dãy điện hóa có khả năng phản ứng được với Fe. TL : Fe tác dụng với hơi nước ở những nhiệt độ nào và viết sản phẩm tạo ra theo từng nhiệt độ. TL : Góc “ QUAN SÁT” ( thời gian thực hiện tối đa 10 phút) Mục tiêu : Từ các clip thí nghiệm cho học sinh quan sát, từ đó kiểm chứng sản phẩm và hiện tượng xảy ra học sinh đã dự đoán trước khi xem clip. Nhiệm vụ : Phiếu học tập số 2 + Thảo luận theo nhóm : Dự đoán các hiện tượng xảy và sản phẩm sau phản ứng của sắt tác dụng với các chất sau : Sắt tác dụng với lưu huỳnh : Sắt tác dụng với oxi Sắt tác dụng với Clo Sắt tác dụng với axit HCl và H2SO4 loãng Sắt tác dụng với H2SO4 đặc, nóng và HNO3. Sắt tác dụng với muối ( CuSO4). + Làm việc cá nhân : Theo dõi các clip để kiểm chứng lại những dự đoán và sản phẩm của nhóm. + Làm việc theo nhóm : dựa vào các clip đã quan sát hoàn thành phiếu học tập số 3. Phiếu học tập số 3 Nêu hiện tượng và sản phẩm của sắt tác dụng với : Sắt tác dụng với lưu huỳnh : Sắt tác dụng với oxi Sắt tác dụng với Clo Sắt tác dụng với axit HCl và H2SO4 loãng Sắt tác dụng với H2SO4 đặc, nóng và HNO3. Sắt tác dụng với muối ( CuSO4), điều kiện để Fe tác dụng được với muối. Góc “ ÁP DỤNG” (thời gian tối đa thực hiện 10 phút) Mục tiêu : Từ phiếu hỗ trợ kiến thức của GV, HS có thể áp dụng để giải các dạng bài tập của sắt. Nhiệm vụ : HS nghiên cứu cá nhân phiếu hỗ trợ sau : Sắt là kim loại có tính khử trung bình, bị oxi hóa lên số oxi hóa +2, +3 tùy vào chất oxi hóa yếu hay mạnh. Khi tác dụng với phi kim ở nhiệt độ cao, sắt khử phi kim thành ion âm Tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng tạo muối sắt (II) và H2 Tác dụng với axit HNO3, H2SO4 đặc nóng, tạo muối sắt (III) , sản phẩm khử của N+5 và S+6 và nước, Tác dụng với các kim loại đứng sau nó trong dãy hoạt động hóa học Không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường, chỉ phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ cao. + Làm việc cá nhân trên giấy A4 : Câu 1 : viết phương trình phản ứng của Fe+Cl2→ Fe+O2→ Fe+S→ Bài tập trắc nghiệm: Khoanh tròn vào đáp án đúng : câu 1: cho 2,52 gam kim loại tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng, thu được 6,84 gam muối sunfat. Kim loại đó là A.Mg B.Zn C.Fe D.Al Câu 2 : sắt có thể khử được ion của những kim loại nào sau đây : A. Zn, Mg, Ag B. Pb, Cu, Ag C. Al, Cu, Ag D. Na, Mg, Zn Bài tập tự luận : Câu 1 : Cho m gam sắt tác dụng với 3.65gam dung dịch HCl. Sau phản ứng hoàn toàn thu được muối clorua và V lit khí? Xác định V Câu 2 : Cho 5.6g sắt tác dụng với 100 ml dung dịch HNO3 loãng 2M, thu được V lít khí và m gam muối. xác định v,m ?