Giáo án Hóa học 12 - Tiết 43 - Bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

Người soạn: HÁN THỊ HUYỀN TRANG Ngày soạn: Tiết 43-Bài 25:KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM MỤC TIÊU: Kiến thức, kĩ năng, thái độ * Kiến thức Học sinh nắm 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 quan trọng của kim loại kiềm. HS hiểu: - 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 halogenua nóng chảy). * 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. * Thái độ - Học sinh hứng thú học tập, - Linh hoạt, vận dung nhanh - Rèn thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc, sáng tạo. - Xây dựng thái độ học tập tích cực, chủ động hợp tác có kế hoạch. Năng lực phẩm chất hướng tới - Năng lực tự học, năng lực hợp tác, năng lực giao tiếp. - Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề. - Năng lực tính toán. - Năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống. 3. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh: Chuẩn bị của giáo viên: GV: - Giáo án bài giảng lên lớp. - Bảng tuần hoàn, bảng phụ ghi một số tính chất vật lí của kim loại kiềm. - Dụng cụ: Ống nghiệm, kẹp gỗ, ống hút. - Hoá chất: Na,K kim loại, nước, dao, phenolphtalein, Chuẩn bị của học sinh: HS: Xem bài trước khi tới lớp, nắm được nội dung sẽ học. CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP: Hoạt động dẫn vào bài mới: Hôm nay chúng ta sẽ chuyển sang chương 6: kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm. Chúng ta sẽ đi vào bài ngày hôm nay bài 25 tiết 43: kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm. Hoạt động hình thành kiến thức HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG BAI HỌC A. KIM LOẠI KIỀM HOẠT ĐỘNG 1 I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ Yêu cầu HS dựa vào bảng tuần hoàn hãy cho biết vị trí của kim loại kiềm và kể tên các nguyên tố? Franxi là nguyên tố phóng xạ, không có đồng vị bền, chúng ta không tìm hiểu trong nội dung này. Dựa vào BTH trả lời. Kim loại kiềm thuộc nhóm IA. Gồm các nguyên tố: liti (Li), natri (Na), kali (K), rubiđi (Rb), và franxi (Fr). Cấu hình electron nguyên tử: Li: [He]2s1 Na: [Ne]3s1 K: [Ar]4s1 Rb: [Kr]5s1 Cs: [Xe]6s1 HOẠT ĐỘNG 2 II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ GV: dùng dao cắt một mẫu nhỏ kim loại Na. GV: Dựa vào SGK hãy cho biết tính chất vật lí của kim loại kiềm? GV yêu cầu HS quan sát bảng 6.1 hãy nhận xét sự biến đổi một số hằng số vật lí quan trọng của kim loại kiềm, hãy giải thích các nguyên nhân gây nên những tính chất vật lí chung của các kim loại kiềm? HS quan sát bề mặt của kim loại Na sau khi cắt và nhận xét về màu sắc của kim loại Na. HS: Các kim loại kiềm Có màu tráng bạc Có ánh kim. Dẫn điện tốt. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp. Khối lượng riêng nhỏ. Độ cứng thấp. HS dựa vào bảng phụ để biết thêm quy luật biến đổi tính chất vật lí của kim loại kiềm. - 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. -Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy và độ cứng giảm dần từ Li đến Cs và khối lượng riêng tăng dần từ Li đến Cs - 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. HOẠT ĐỘNG 3 III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC GV: Dựa vào 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? GV: Kim loại kiềm có thể tác dụng được với những chất nào? GV biểu diễn các thí nghiệm: Na + Cl2 GV: hãy nêu hiện tượng phản ứng, viết phương trình hóa học, xác định số oxi hóa và cho biết vai trò của các chất tham gia? GV: hoàn thành phiếu học tập sau Hoàn thành các phương trình phản ứng và cho biết vai trò của các chất tham gia phản ứng: Na + HCl ® K + H2SO4 ® M + HCl ® GV: biểu diễn thí nghiệm Na, K tác dụng với H2O HS: Hãy nêu hiện tượng hoá học xảy ra, viết PTHH , xác định số oxi hoá và cho biết vai trò của các chất tham gia? GV: Từ Li đến Cs khả năng phản ứng với H2O như thế nào? HS: Kim loại kiềm có 1e lớp ngoài cùng nên có khả năng nhường 1e để trở thành ion dương do đó kim loại kiềm có tính khử rất mạnh. HS: tác dụng với phi kim: O2, Cl,.. Tác dụng với axit và nước HS quan sát hiện tượng xảy ra. Viết PTHH của phản ứng. Xác định số oxi hóa và vai trò của chất tham gia. HS: hoàn thành phiếu học tập HS: quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi HS: từ Li đến Cs phản ứng với nước ngày càng mãnh liệt. -Có 1e lớp ngoài cùng - Do cấu tạo rỗng bán kính lớn => năng lượng tách ( e) hóa trị rất nhỏ. Vì vậy kim loại kiềm có tính khử mạnh nhất trong các kim loại. Tính khử tăng dần từ Li ® Cs. M ® M+ + 1e Trong các hợp chất, các kim loại kiềm có số oxi hoá +1. - kim loại kiềm tác dụng với phi kim O2, Cl tác dung với axit và nước. 1. Tác dụng với phi kim a. Tác dụng với clo - Natri cháy trong Clo Hiện tượng: Natri cháy sáng với ngọn lửa màu vàng và có khói trắng. Phản ứng xảy ra mãnh liệt và tỏa nhiều nhiệt. Chất chất khử OXH - Kim loại kiềm dễ dàng khử các phi kim thành ion âm. b. Tác dụng với oxi - Natri cháy trong khí oxi khô tạo ra Natri peoxit (Na2O2) 2Na + O2 ® Na2O2 (natri peoxit) - Natri cháy trong không khí khô ở nhiệt độ thường tạo ra natri oxit. 4Na + O2 ® 2Na2O (natri oxit) 2. Tác dụng với axit 2Na + 2HCl ® 2NaCl + H2 2K+ H2SO4 ® K2SO4 + H2 2M + HCl ® 2MCl + H2 Chất chất Khử oxh =>Kim loại kiềm khử mạnh ion H+ của axit HCl, H2SO4 loãng,thành H2. Chú ý :Tất cả các kim loại kiềm đều nổ khi tiếp xúc với axit và phản ứng xảy ra rất mãnh liệt. 3. Tác dụng với nước -Mẩu natri tan, tạo thành giọt tròn chạy trên mặt nước.dung dịch chuyển sang màu hồng và có khí không màu bay lên. 2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2 -Mẩu K chạy và cháy trên mặt nước. dung dịch chuyển sang màu hồng và có khí không màu bay lên. 2K + 2H2O ® 2KOH + H2 =>Kim loại kiềm khử nước dễ dàng ở nhiệt độ thường, giải phóng khí hiđro => Từ Li đến Cs phản ứng với nước ngày càng mãnh liệt. - Để bảo vệ kim loại kiềm người ta ngâm kim loại kiềm trong dầu hoả. HOẠT ĐỘNG 4 III - ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ 1. Ứng dụng: GV: Dựa vào SGK hãy nêu những ứng dụng của kim loại kiềm? 2. Trạng thái tự nhiên Yêu cầu HS nghiên cứu SGK. GV : Trong tự nhiên, kim loại kiềm tồn tại ở dạng nào? 3. Điều chế: GV ? Em hãy cho biết để điều chế kim loại kiềm dựa trên nguyên tắc nào ? ta có thể sử dụng phương pháp nào ? GV chiếu hình ảnh hướng dẫn HS nghiên cứu sơ đồ thiết bị điện phân NaCl nóng chảy trong công nghiệp. 1. Ứng dụng: Dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ ngoài cùng thấp. Hợp kim Li – Al siêu nhẹ, được dùng trong kĩ thuật hàng không. Cs được dùng làm tế bào quang điện. 2. Trạng thái tự nhiên Xem SGK và trả lời câu hỏi 3. Điều chế: Dựa vào SGK kết hợp hướng dẫn của GV trả lời và viết phương trình hóa học. 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 tự 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: - Nguyên tắc: Khử ion kim loại kiềm trong các hợp chất: M+ + 1e ® Mo -Phương pháp: Điện phân nóng chảy RX hoặc ROH Thí dụ: Câu 1:Đặc điểm nào sau đây không là đặc điểm chung cho các kim loại nhóm IA ? A. Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử B. Số oxi hoá của các nguyên tố trong hợp chất C. Cấu tạo mạng tinh thể của đơn chất D. Bán kính nguyên tử Câu 2. Những nguyên tố nhóm IA của bảng tuần hoàn được sắp xếp từ trên xuống dưới theo thứ tự tăng dần của A. điện tích hạt nhân nguyên tử B. khối lượng riêng C. nhiệt độ sôi D. số oxi hoá Bài 5 (trang 111 SGK Hóa 12): Điện phân muối clorua kim loại kiềm nóng chảy, thu được 0,896 lít khí (đktc) ở anot và 3,12 g kim loại ở catot. Hãy xác định công thức phân tử của muối kim loại kiềm. Lời giải: MCln ® M + n2 Cl2 Khí ở anot là Cl2 Số mol Cl2 là n Cl2 = 0,89622,4= 0,04 mol Số mol M là : nM = 0,08n mol M= 3,12.n0,08 = 39n n=1M=39 vậy kim loại kiềm là K