skkn đề tài tìm hiểu về những kim loại nhóm iia(kim loại kiềm thổ), - Pdf 25


SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên
I/ LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Vấn đề nâng cao chất lượng giáo dục, và phát triển năng lực của học sinh là
vấn đề luôn được các nhà giáo dục quan tâm hàng đầu. Câu hỏi luôn được đặt ra là
làm thế nào để học sinh học tốt môn hóa học, làm thế nào để học sinh yêu thích
hóa học. Lịch sử hóa học cũng là phần không thể thiếu trong con đường chiếm lĩnh
tri thức của học sinh. Nếu đưa các kiến thức lịch sử hóa học vào bài giảng sẽ tăng
thêm tính logic, học sinh sẽ càng hiểu rõ hơn về môn học của mình, học sinh sẽ
yêu thích môn học hơn, và sẽ tạo điều kiện tốt cho việc trình bày vấn đề theo
phương pháp nghiên cứu. Đây chính là yếu tố định hướng nghề nghiệp cho học
sinh.
Hơn thế nữa, hiện nay giáo dục đang trong những giai đoạn đổi mới: đổi mới
phương pháp giảng dạy, đổi mới cách thức kiểm tra và đánh giá, và chương trình
sách giáo khoa cũng có nhiều vấn đề mới lạ. Chính vì vậy mà tôi chọn đề tài tìm
hiểu về những kim loại nhóm IIA(kim loại kiềm thổ), hi vọng sẽ có nhiều thông
tin, cũng như những ứng dụng trong thực tiễn của từng nguyên tố và hợp chất của
chúng giúp ích cho các Thầy Cô trong quá trình giảng dạy thêm nhiều thú vị, sinh
động nhằm giúp cho học sinh khơi lại tiềm năng ,trau dồi thêm kiến thức để ứng
dụng vào cuộc sống tốt đẹp hơn và để hóa học không còn mang tính đặc thù khó
hiểu như một ‘thuật ngữ khoa học”
II/ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Các kiến thức về lịch sử hóa học là nội dung cần thiết trong việc dạy và
học hóa học
2. 1. 1. Thế nào là kiến thức lịch sử hóa học
Kiến thức lịch sử hóa học là các kiến thức của hóa học đã trãi qua quá trình tích
lũy và nghiên cứu trong lịch sử.
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 1-

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên
2. 1. 2. Sự cần thiết của việc đưa kiến thức lịch sử hóa học vào dạy học

2. 2. 2. Với giáo viên
Hóa học theo từng thời kì đều có sự thay đổi nhất định, có khi những kiến
thức mới không bổ sung cho những kiến thức cũ mà trái ngược hoàn toàn. Ví dụ
như khi học về tính axit – bazơ theo Arinius va Brontest. Việc giáo viên cho học
sinh biết lịch sử hình thành và phát triển của từng nguyên tồ nhóm IIA sẽ giúp các
em hiểu rõ bài giảng hơn, học sinh không phải lúng túng khi phải bỏ kiến thức cũ
để tiếp thu kiến thức mới. Chính việc đưa các kiến thức lịch sử hóa học vào trong
giảng dạy giúp giáo viên dễ dàng dạy các bài học truyền thụ kiến thức mới hơn, khi
đó tính logic sẽ cao hơn, học sinh nắm chắc được bài hơn. Với tính hiếu động của
mình, bài giảng không có những kiến thức mới khác sách giáo khoa sẽ làm cho học
sinh không có hứng thú để học. Từ nguồn kiến thức có sẵn,để giảng dạy thành
công, người giáo viên cần phải nghiên cứu ,chọn lọc những nội dung cần đưa vào
bài giảng sao cho phù hợpvới mục đích, với thời gian với điều kiện thực tế. Để
truyền thụ kiến thức cho học sinh một cách chính xác ,dễ hiểu đòi hỏi người giáo
viên cần phải có một kiến thức sâu rộng vừa khái quát vừa cụ thể.Trong giảng dạy
hóa học, việc đưa kiến thức lịch sử,câu chuyện hóa học ,các ứng dụng trong thực
tiển cùng với những sản phẩm tạo nên từ các nguyên tố nhóm IIA là việc làm rất
cần thiết nhằm khơi dậy hứng thú học tập tạo cho học sinh tiếp thu kiến thức với
một thái độ tích cực, chủ động góp phần nâng cao chất lượng của quá trình dạy
học.
2. 2. 3. Với ngành hóa học
Việc đưa kiến thức lịch sử hóa học vào trong giảng dạy hóa học rất có lợi
cho ngành hóa học .Có rất nhiều học sinh có năng khiếu về hóa học nhưng chưa
được phát hiện, hay có những học sinh đã yêu thích hóa học nhưng chưa có động
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 3-

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên
cơ để phát huy thì việc đưa kiến thức lịch sử hóa học và các ứng dụng thực tiễn vào
trong giảng dạy có tác dụng như cầu nối của các học sinh đến với nhà hóa học. Các
em nhận thức rõ hơn về khó khăn vất vả phải trải qua trong quá trình nghiên cứu.

- Các em chưa thấy được tầm quan trọng của bộ môn như thế nào?
Sở dĩ dẫn tới thực tế trên một phần chủ yếu là do giáo viên chưa tạo được
những tiết học sinh động , thật sự hấp dẫn để lôi cuốn học sinh nên dẫn đến
chất lượng thấp.
III/ TỔ CHỨC THỰC HIỆN VÀ BIỆN PHÁP
A.KHÁI QUÁT VỀ CÁC KIM LOẠI KIỀM THỔ (NHÓM IIA)
1.1. Vị trí và cấu tạo
a) Vị trí
Các nguyên tố thuộc nhóm IIA trong bảng tuần hoàn gồm: beri (Beryllium), magie
(magnesium), canxi (Calcium), stronti (Strontium), bari (barium), radi (radium).
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 5-

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên
Hình 1: Bảng Hệ Thống Tuần Hoàn các nguyên tố hóa học

Hình 2:Hình ảnh về các nguyên tố nhómIIA
- Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử kiềm thổ: ns
2
- Chúng có khuynh hướng dễ nhường đi 2 electron ở lớp ngoài cùng để đạt cấu
hình bền của khí hiếm kế cận, tạo ion M
2+
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 6-

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên
M
→ M
2+
+ 2e
- Trong các hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm thổ có số oxi hóa là +2.
- Các cặp oxi hóa – khử M

_Ca và Sr :lập phương tâm diện.
_Ba :lập phương tâm khối. nên điểm bốc hơi và điểm nóng chảy không theo
một quy luật nhất định.
Một số hằng số vật lí của kim loại nhóm IIA.
Nguyên tố
Điểm
nóng
chảy (K)
Điểm bốc
hơi (K)
Khối lượng
riêng
(kg/m³)
Độ cứng
Độ dẫn
điện (S/m)
Bán kính
nguyên tử
(nm)
Beri 1551,15 ~2750 1848 5,5 31,3 .10
6
0,113
Magie 923 1380 1738 2,5 22,6 . 10
6
0,160
Canxi 1115 1757 1550 1,75 29,8 . 10
6
0,197
Stronti 1050 1655 2630 1,5 7,62 . 10
6

b) Tác dụng với hợp chất
• Tan trong nước tạo bazơ ở nhiệt độ thường gồm :Ca , Sr , Ba tạo
dung dịch bazơ và khí hiđrô :
• M + 2H
2
O → M(OH)
2
+ H
2

• Với dung dịch axit: M + 2HCl → MCl
2
+ H
2

• Với dung dịch axit: M + 2HCl → MCl
2
+ H
2

B. :Kim loại của kỷ nguyên vũ trụ

Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 9-

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên

Hình 3:Biểu tượng của nguyên tố

Al
2
Si
6
O
18
(3BeO.Al
2
O
3
.6SiO
2
). Vỏ trái đất tuyệt nhiên không nghèo beri,
mặc dù beri luôn mang tiếng là nguyên tố hiếm. Điều đó được giải thích do nhiều
khoáng vật chứa beri không dễ tìm thấy. Một điều có thể bạn chưa biết: những
viên ngọc bích với vẻ đẹp huyền ảo làm mê đắm lòng người lại là một trong những
khoáng vật của beri.
Aquamarin màu xanh nước biển, Vorobievit màu hồng anh đào, heliodo màu rượu
vang, berin màu lục phớt vàng, fanakit trong suốt, ecula xanh lam dịu dàng,…
Hình 5:Các khoáng vật của Beri
Nhưng chó - người bạn lâu đời của con người, có thể giúp chúng ta. Chúng ta đã
biết nhiều sự kiện, huyền thoại về việc chó dựa theo mùi để tìm kiếm một vật hoặc
một người nào đó. Nhưng còn năng lực địa chất của chúng thì như thế nào? Các
“nhà địa chất bốn chân” ấy có thể tìm được những khoáng vật gì? Tiến sĩ sinh học
G. A. Vaxiliep - người khởi xướng một phương hướng mới trong việc thăm dò các
kho tàng thiên nhiên nằm sâu dưới đất, kể rằng: “Sau khi ngửi kim loại này, chó
Jinđa đã chọn ra được ngọc bích, aquamarin, vorobievit, fanakit, bertranđit trong
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 11-

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên

Trong tác phẩm Kể chuyện về kim loại, tác giả X.I.Venetxi đã có lời mở đầu khá
ấn tượng dành cho nguyên tố Beri: “Be - Kim loại của kỷ nguyên vũ trụ.”
 Beri được sử dụng như là chất tạo hợp kim trong sản xuất berili đồng (Be có khả
năng hấp thụ một lượng nhiệt lớn). Các hợp kim berili-đồng được sử dụng rộng rãi
trong nhiều ứng dụng do độ dẫn điện />%C4%90%E1%BB%99_d%E1%BA%ABn_%C4%91i%E1%BB%87n và độ dẫn
nhiệt cao, sức bền và độ cứng cao, các thuộc tính không nhiễm từ, cùng với sự
chống ăn mòn và khả năng chống mỏi tốt của chúng. Các ứng dụng bao gồm việc
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 13-
Tên, Ký hiệu, Số thứ tự Berili, Be, 4
Phân loại kim loại
kiềm thổ
Nhóm, Chu kỳ, Khối
nguyên tố
IIA, 2, s
Khối lượng riêng, Độ
cứng
1.850 kg/m³,
5,5
Bề ngoài trắng-xám
kim loại
Hinh8: Con quay hồi chuyển

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên
sản xuất các điện cực hàn điểm, lò xo, các thiết bị không đánh lửa và các tiếp điểm
điện.
 Do độ cứng, nhẹ và độ ổn định về kích thước trên một khoảng rộng nhiệt độ nên
các hợp kim beri-đồng được sử dụng trong công nghiệp quốc phòng và hàng không
vũ trụ như là vật liệu cấu trúc nhẹ trong các thiết bị bay cao tốc độ, tên lửa, tàu vũ
trụ và vệ tinh liên lạc viễn thông.
 Các tấm mỏng beriđược sử dụng với các thiết bị phát hiện tia X để lọc bỏ ánh sáng

thế.
 Hợp kim beri với liti là một hợp kim bền như thép, nhưng nhẹ như gỗ.
 Nhờ dùng hạt nhân beri mà lần đầu tiên vào năm 1932 bằng các phản ứng hạt nhân
các nhà vật lí đã phát hiện ra được hạt nơtron.
1.5 Cảnh báo
Berili và các muối của nó là các chất có độc tính và có khả năng gây ung thư. Sự
phơi nhiễm berili kinh niên sẽ sinh ra các bệnh phổi và các bệnh u hạt trong cơ thể.
Bệnh liên quan đến phơi nhiễm berili cấp tính là viêm phổi do hóa chất đã được
phát hiện lần đầu tiên ở châu Âu từ năm 1933 và tại Hoa Kỳ từ năm 1943. Các
trường hợp bệnh liên quan đến phơi nhiễm kinh niên đã lần đầu tiên được miêu tả
năm 1946 trong số các công nhân tại xí nghiệp sản xuất đèn hùynh quang tại
Massachusetts. Bệnh phổi do phơi nhiễm berili kinh niên tương tự như sarcoidosis
trong nhiều khía cạnh, và các chẩn đoán thường là rất khó phân biệt.
 Mặc dù việc sử dụng các hợp chất chứa berili trong các ống đèn huỳnh quang đã bị
dừng lại từ năm 1949, nhưng tiềm năng phơi nhiễm berili vẫn tồn tại trong công
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 15-

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên
nghiệp hạt nhân và vũ trụ và trong công nghiệp tinh luyện beri kim loại và sản xuất
các hợp kim chứa beri, sản xuất các thiết bị điện và việc tiếp xúc với các vật liệu
chứa berili khác. Các nhà nghiên cứu đầu tiên đã nếm beri và nhiều hợp chất khác
nhau của nó để xác định độ ngọt nhằm kiểm tra sự hiện diện của nó. Các thiết bị
chẩn đoán hiện đại không cần phải có thủ tục đầy nguy hiểm này. Berivà các hợp
chất của nó cần được tiếp xúc với một sự cẩn thận cao độ và các phòng ngừa đặc
biệt phải được thực thi khi thực hiện bất kỳ một hoạt động nào mà kết quả là tạo ra
bụi beri (ung thư phổi là hoàn toàn có khả năng khi bị phơi nhiễm bụi berili lâu
dài).
 Beri có thể có tác hại nếu hít thở phải. Các tác động phụ thuộc vào thời gian phơi
nhiễm. Nếu nồng độ berili trong không khí là đủ cao (lớn hơn 1.000 μg/m³), thì các
chứng bệnh do phơi nhiễm cấp tính có thể phát sinh, gọi là "bệnh bericấp tính",

có thể đo trong các mẫu thử phổi và da.
 Các mức thông thường của berili mà các ngành công nghiệp liên quan thải ra khí
quyển ở ngưỡng 0,01 μg/m³;, tính trung bình trong chu kỳ 30 ngày, hay 2 μg/m³
đối với không khí trong phòng làm việc trong thời gian 8 giờ làm việc.
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 17-
muối Epsom

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên

:Kim loại dễ phát khùng
2.1. Lịch sử tìm ra Magiê và các câu chuyện hóa học có liên quan
Cuối thế kỷ XVII, N. Gơrin đã tìm thấy sunfat magie (muối chat) trong nước
các khoáng tuyền vùng Épxôm (Anh). Ngay khi đó sunfat magie được dùng để
chữa bệnh và hồi ấy người ta gọi nó là salanglicum.

Hình 9: Gơrin Hình 10 : Mẫu muối E psom
Mấy năm sau người ta mới phát hiện ra rằng, khi tương tác với “kiềm bất biến”
(xút và potat), muối này tạo ra một chất bột màu trắng, xốp và nhẹ. Khi nung một
khoáng vật tìm thấy ở ngoại ô thành phố cổ Hy Lạp Magnesia, người ta cũng thu
được thứ bột đúng như thế. Vì sự giống nhau này nên muối Epsom đã được gọi là
magezit trắng. Oxit magie được biết đến từ đầu thế kỉ XVIII dưới tên là “đất chát”.
Năm 1756 nhà bác học Anh Joseph Black là người nhận ra magie là một nguyên
tố. Ông là người đầu tiên xác định được sự khác nhau giữa đất vôi (CaO) với đất
chát (MgO) bằng cách chứng minh độ hòa tan khác nhau của các oxit đó.
Năm 1808, nhà bác học người Anh là Humphry Davy khi điện phân magezit trắng
và HgO đã thu được một nguyên tố mới (không hoàn toàn nguyên chất) mà ông
gọi là magie.
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 18-
Joseph Black
Humphry Davy

tượng của nguyên tố Magiê để gói một vật nào đó, và cuối cùng, lại khó mà dùng
ngón tay để xé rách nó thành từng mảnh. Năm 1953, tại vùng Viễn Đông, người ta
đã tìm thấy một mẫu khoáng vật như vậy. Nhờ phép phân tích hóa học đã cho biết
thành phần chủ yếu của “vật lạ” là magie alumosilicat và là palưgockit.
Magezit, cacnalit và đolomit là các khoáng vật có ý nghĩa quan trọng nhất về
mặt nguyên liệu dùng để sản xuất magie.
Hình 16:Các khoáng vật của Magiê
Không phải chỉ riêng vỏ trái đất mới giàu magie. Những kho tàng xanh thẫm
của các biển và đại dương đang bảo tồn những trữ lượng magie được bổ sung
thường xuyên và thực tế là không bao giờ cạn. Chỉ cần nói rằng trong một mét khối
nước biển có tới gần bốn kilogam magie thì đủ thấy điều đó. Còn toàn bộ khối
lượng nguyên tố này hòa tan trong nước biển và đại dương là 6.1016 tấn. Một con
số rất lớn!
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 20-
KCl.MgCl
2
.6H
2
O
MgCO
3
CaCO
3
.MgCO
3

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên
2.3. Một số tính chất đặc trưng
Ở dạng tấm
dày, nó khó

kiềm thổ
Nhóm, Chu kỳ, Khối nguyên
tử
IIA, 3, s
Khối lượng riêng, Độ cứng 1.738
kg/m³, 2,5
Bề ngoài màu trắng
bạc
Chất đồng vị ổn định nhất
Xem chi tiết: Đồng vị magiê
iso TN t
½
DM DE M eV DP
24
Mg 78,99% Ổn định có 12 neutron
25
Mg 10% Ổn định có 13 neutron
26
Mg 11,01% Ổn định có 14 neutron
Đơn vị SI và STP được dùng trừ khi có ghi
chú.

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên
độc đáo: họ đề nghị chế tạo thử vỏ đồ hộp có gắn một mảnh magie mỏng để làm
chất đốt nóng: chỉ cần mở hộp ra là mảnh magie tự bốc cháy và vài phút sau, có thể
dọn ngay món ăn nóng lên bàn.

Hình 17:Hình ảnh về đơn chất vàcấu trúc của nguyên tố Magiê
Magie là một thứ kim loại trắng như bạc và rất nhẹ. Nó nhẹ hơn đồng hoặc
sắt khoảng năm lần; chỉ bằng 2/3 nhôm. Magie bị mờ đục rất nhanh khi để ngoài

không có magie thì không có chất diệp lục, vì nguyên tố này là nguyên tố trung
tâm, chiếm đến 2% trong đó. Ngoài thực vật ra, magie còn có mặt trong hầu hết tất
cả các cơ thể sống. Giả sử bạn cân nặng 60 kg thì trong đó có chừng 30 g magie.
Magie là một thành phần quan trọng trong cấu trúc của xương. Khoảng 50-75%
lượng magie trong cơ thể tập trung ở xương (magie kết hợp với canxi và photpho
trong quá trình tạo xương), đa phần còn lại phân bố ở cơ bắp, các tổ chức mô mềm
và một lượng rất nhỏ trong máu. Hàm lượng magie trong máu luôn được duy trì ở
mức ổn định để đảm bảo cho cơ thể hoạt động bình thường.
• Magie tham gia vào hơn 300 phản ứng enzyme trong cơ thể, giúp chuyển hóa
các chất thành năng lượng. Magie có vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình
tạo glycogen của cơ và gan từ glucose máu, tham gia vào sự phân hủy glucose,
acid béo và các acid amin trong quá trình chuyển hóa năng lượng, tổng hợp
lipid và protein giúp quá trình tạo xương và các mô khác, bảo đảm tính bền
vững dẫn truyền thần kinh và sự co cơ.
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 23-

SỞ GIÁO DỤC TỈNH ĐỒNG NAI Giáo viên : Nguyễn Thu Hiệp –THPT Trấn Biên
Magie cũng là thành phần quan trọng trong hoạt động chức năng của tim, có tác
dụng làm giảm nhu cầu về oxi của cơ tim trong yên tĩnh cũng như trong lao động,
tập luyện, giúp tăng cường chức năng của tim và phòng ngừa các bệnh tim. Những
nghiên cứu gần đây cho thấy magie còn có tác dụng điều hòa hàm lượng đường
trong máu (phòng ngừa bệnh tiểu đường), ổn định huyết áp (phòng ngừa bệnh tăng
huyết áp). Những người có chế độ ăn giàu magie hoặc ăn bổ sung magie sẽ giảm
nguy cơ phát triển hội chứng chuyển hóa. Ion magie còn giúp cải thiện nhu động
ruột, tăng khả năng tiêu tháo của ruột, có tác dụng phòng và chữa trị chứng táo
bón.
Nếu không đủ magie trong cơ thể sẽ sinh ra các chứng co thắt cơ và kinh giật, liên
quan đến các chứng bệnh tim mạch, đái đường, huyết áp cao và loãng xương. Ở
những người hay cáu gắt, dễ bị xúc động, các cơ tim khi làm việc thường hay bị rối
loạn hơn là ở những người điềm tĩnh. Sở dĩ như vậy là vì khi tức giận magie có

2.4.Ứng dụng
 Magie có trong thành phần chất diệp lục của cây cối, chất diệp lục có khả năng tích
lũy năng lượng mặt trời biến khí cacbonic và nước thành hợp chất hữu cơ nuôi
sống con người (đường, bột…). Trong chất diệp lục có chứa 2% nguyên tố magie.
Không có chất diệp lục (clorofin) thì không có sự sống mà không có magie thì
không có chất diệp lục.
 Một người nặng 60kg, trong đó ít nhất có 25g là magie. Nếu trong khẩu phần thức
ăn hàng ngày giàu magie thì có nhiều hi vọng tránh được bệnh xơ cứng động mạch
và suy tim.
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm - 25-


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status