Chơng 6
KIM LOạI KIềM, KIM LOạI KIềM THổ, NHÔM
Vị trí của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm trong bảng tuần hoàn.
Tính chất vật lí và hoá học của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm.
ứng dụng và điều chế một số hợp chất quan trọng của chúng.
Bài . KIM LOạI KIềM Và HợP CHấT CủA KIM LOạI KIềM
(Giáo án 1)
I. Đồ DùNG DạY HọC
(Tùy theo điều kiện của trờng và của mỗi giáo viên)
1. Hóa chất
+ chất rắn: Na, NaOH, NaHCO
3
, Na
2
CO
3
, KNO
3
+ dung dịch: HCl, CuSO
4
, phenolphtalein
+ H
2
O cất.
2. Dụng cụ thí nghiệm
- ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, giá ống nghiệm, đèn cồn...
3. Phim
- Kim loại kiềm tác dụng với H
2
O, thuốc nổ đen.
4. Tranh ảnh về ứng dụng của NaOH, NaHCO
Li: [He] 2s
1
Na: [Ne] 3s
1
K: [Ar]4s
1
Rb: [Kr] 5s
1
Cs: [Xe] 6s
1
II. Tính chất vật lí
- Các kim loại kiềm có màu trắng bạc
và có ánh kim, dẫn điện tốt, nhiệt độ
nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, khối l-
ợng riêng nhỏ, độ cứng thấp.
- Ta hãy tìm hiểu tại sao kim loại
kiềm có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt
độ sôi thấp, khối lợng riêng nhỏ, độ
cứng thấp.
Đó là do kim loại kiềm có mạng tinh thể
lập phơng tâm khối, cấu trúc tơng đối
rỗng, kích thớc nguyên tử và ion lớn
nên kim loại kiềm có khối lợng riêng
nhỏ. Mặt khác, trong tinh thể các
nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng
liên kết kim loại yếu. Vì vậy, kim loại
kiềm có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ
sôi thấp, độ cứng thấp.
III. Tính chất hoá học
- Các nguyên tử kim loại kiềm có
- HS đọc SGK để hiểu nguyên nhân
của những đặc điểm về tính chất vật
lý của KLK.
* Hoạt động 3:
III. Tính chất hoá học
- HS đọc SGK để biết tính chất hóa
học đặc trng và sự biến đổi tính chất
đó trong nhóm KLK, xác định số oxi
hóa của các KLK trong hợp chất.
- GV nêu vấn đề: Em hãy giải thích vì
sao đi từ Li đến Cs tính khử giảm dần.
- HS vận dụng kiến thức học đợc ở
lớp 10 để trả lời.
- GV điều chỉnh hoặc ôn lại kiến thức
để HS nắm đúng kiến thức.
183
a) Tác dụng với oxi:
- Natri cháy trong khí oxi khô tạo ra
natri peoxit (Na
2
O
2
)
2Na + O
2
Na
2
O
2
- HS lên bảng viết PTHH của các
phản ứng KLK tác dụng với O
2
, Cl
2
,
H
2
O, dung dịch H
2
SO
4
loãng, dung
dịch HCl.
3. Tác dụng với nớc
- Nếu có điều kiện:
+ HS làm TN: cho mẩu Na bằng hạt
đậu xanh vào ống nghiệm đựng H
2
O
(lấy đến 1/2 ống nghiệm), sau khi Na
phản ứng hết, nhỏ vài giọt
phenolphtalein vào dung dịch trong
ống nghiệm.
+ Nếu có điều kiện cho HS xem phim
các KLK tác dụng với H
2
O
- GV thông báo:
0
C
dùng làm chất trao đổi nhiệt trong các
lò phản ứng hạt nhân.
- Hợp kim liti - nhôm siêu nhẹ, đợc
dùng trong kĩ thuật hàng không.
- Xesi đợc dùng làm tế bào quang điện.
2. Trạng thái tự nhiên
Trong thiên nhiên, các kim loại kiềm
không có ở dạng đơn chất mà chỉ tồn
tại ở dạng hợp chất. Trong nớc biển có
chứa một lợng tơng đối lớn muối NaCl.
Đất cũng chứa một số hợp chất của
kim loại kiềm ở dạng silicat và
aluminat.
3. Điều chế
- Muốn điều chế kim loại kiềm từ các
hợp chất, cần phải khử các ion của
chúng. M
+
+ e M
- Vì ion kim loại kiềm rất khó bị khử
nên phải khử bằng dòng điện (phơng
pháp điện phân).
- Quan trọng nhất là điện phân muối
halogenua của kim loại kiềm nóng chảy.
IV. ứng dụng, trạng thái tự
nhiên và điều chế
- HS đọc SGK Nội dung ứng dụng và
trạng thái tự nhiên
2
* Hoạt động 5:
185
B. MộT Số HợP CHấT QUAN TRọNG
CủA KIM LOạI KIềM
I. Natri hiđroxit
1. Tính chất
- Natri hiđroxit (NaOH) hay xút ăn da
là chất rắn, không màu, dễ nóng chảy
t
nc
= 322
0
C, hút ẩm mạnh (dễ chảy
rữa), tan nhiều trong nớc và toả ra
một lợng nhiệt lớn nên cần phải cẩn
thận khi hoà tan NaOH trong nớc.
- Khi tan trong nớc, NaOH phân li
hoàn toàn thành ion:
NaOH Na
+
+ OH
-
- Natri hiđroxit tác dụng đợc với oxit
axit, axit và muối:
CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
SO
4
+ Cu(OH)
2
Cu
2+
+ 2OH
-
Cu(OH)
2
2. ứng dụng
- Natri hiđroxit là hoá chất quan
trọng, đứng hàng thứ hai sau axit
sunfuric.
- Natri hiđroxit đợc dùng để nấu xà
phòng, chế phẩm nhuộm, tơ nhân
tạo, tinh chế quặng nhôm trong công
nghiệp luyện nhôm và dùng trong
công nghiệp chế biến dầu mỏ,...
II. Natri hiđrocacbonat
1. Tính chất
- Natri hiđrocacbonat (NaHCO
3
) là
chất rắn màu trắng, ít tan trong nớc
- NaHCO
3
dễ bị nhiệt phân huỷ tạo
ra Na
+ hòa tan NaOH rắn vào H
2
O, lấy
dung dịch NaOH mới thu đợc cho tác
dụng với dung dịch CuSO
4
2. ứng dụng
- HS đọc SGK
- Nếu có điều kiện GV giới thiệu
thêm hình ảnh.
* Hoạt động 6:
II. Natri hiđrocacbonat
- HS đọc SGK
- HS làm TN:
+ Hòa tan 1 lợng nhỏ NaHCO
3
để thu
dung dịch NaHCO
3
+ Dùng giấy pH thử môi trờng của
dung dịch NaHCO
3
+ Rót dung dịch HCl vào dung dịch
NaHCO
3
HS quan sát hiện tợng
- GV yêu cầu HS viết phơng trình
186
- NaHCO
3
CO
3
) là chất rắn
màu trắng, tan nhiều trong nớc.
- ở nhiệt độ thờng, natri cacbonat tồn
tại ở dạng muối ngậm nớc
Na
2
CO
3
.10H
2
O, ở nhiệt độ cao muối
này mất dần nớc kết tinh trở thành
natri cacbonat khan, nóng chảy ở
850
0
C.
- Na
2
CO
3
là muối của axit yếu (axit
cacbonic) và có những tính chất
chung của muối.
2. ứng dụng
Na
2
CO
3
- HS đọc ứng dụng của NaHCO
3
trong SGK.
- Nếu có điều kiện: GV giới thiệu
thêm hình ảnh.
* Hoạt động 7:
III. Natri cacbonat
- HS đọc SGK
- HS làm TN:
+ hòa tan Na
2
CO
3
rắn vào H2O
+ dùng giấy pH thử môi trờng của
dung dịch Na
2
CO
3
+ dung dịch Na
2
CO
3
tác dụng với
dung dịch HCl
+ dung dịch Na
2
CO
3
tác dụng với
o
t
2KNO
2
+ O
2
2. ứng dụng
KNO
3
đợc dùng làm phân bón (phân
đạm, phân kali) và đợc dùng để chế
tạo thuốc nổ. Thuốc nổ thông thờng
(thuốc súng) là hỗn hợp gồm 68%
KNO
3
, 15% S và 17% C (than).
Phản ứng cháy của thuốc súng xảy ra
theo phơng trình:
2KNO
3
+ 3C + S
o
t
N
2
+ 3CO
2
+
- Thuộc nhóm IA.
- Gồm: Li, Na, K, Rb, Cs. Fr.
2. Cấu tạo của KLK
Tính
chất
Đặc điểm
chung
QLBĐ từ
Li Cs
Số e lớp
ngoài
cùng
1e (ns
1
) 1e (ns
1
)
BKNT Lớn Tăng dần
I
1
Nhỏ Giảm dần
E
0
Rất thấp Rất thấp
Khả năng
mất e
Dễ mất e Tăng dần
Kiểu
mạng tinh
* Phát phiếu HT
số 1 cho các
nhóm, yêu cầu HS
điền vào các
khoảng trống.
Sau 5 gọi từng
HS trả lời các câu
hỏi:
- Nguyên tử KLK
có bao nhiêu e
lớp ngoài cùng?
- BKNT? NL ion
hóa?
có khuynh hớng?
- Chiếu mạng
tinh thể của Na
kiểu mạng?
* Trình chiếu:
- Chiếu slide
giản đồ
0
s
t
,
0
nc
t
của các KLK.
- Chiếu slide
TN: Li nổi trên
, H
2
,
VD:
Na + O
2
trongKK
1 2
2
Na O
+
Na + O
2
0
t
1 1
2 2
Na O
+
K
1 2 1 1 1 1/ 2
2 2 2 2
K O , K O , K O
+ + +
HĐ3 2. Tác dụng với axit: Phản ứng
gây nổ (nguy hiểm)
2M + 2H
+
2M
+
+ H
2
VD: Li + HCl
3. Tác dụng với nớc:
2M + 2H
2
O 2MOH + H
2
VD: Na + H
2
O
K + H
2
O
- Dự đoán khả
năng phán ứng
của các KLK với
axit? Giải thích?
- Chiếu các slide
TN lần lợt cho
Li, Na, K, Rb, Cs
tác dụng với nớc.
- Nhận xét về
mạnh không thể
190
VD: 2NaCl
dpnc
2Na + Cl
2
pháp đó?
- Chiếu slide mô
hình thùng điện
phân NaCl nóng
chảy.
- Yêu cầu HS
xem SGK
các cách để làm
tăng hiệu quả
điều chế Na.
- Có thể điều chế
Na từ nguyên
liệu nào khác?
dùng các chất
khử thông thờng
để khử đợc các
ion KLK thành
kim loại.
- Theo dõi mô
hình thùng điện
phân NaCl nóng
chảy.
- Viết phơng
hỏi TN
- Yêu cầu HS
chọn lựa phơng
án đúng nhất và
giải thích sự lựa
chọn đó.
- Xung phong
chọn phơng án
đúng cho các
câu hỏi và giải
thích.
1 - D vì tính
khử là tính chất
đặc trng của các
KL, riêng KLK
là những KL có
tính khử mạnh.
2 - C vì tất cả
KLK đều tác
dụng với nớc,
các KL khác rất
ít KL tác dụng
đợc với nớc.
3 - B vì KLK tác
dụng đợc với n-
ớc, axit và oxi
KK
4 - A do Na tác
dụng với nớc.
III. THIếT Kế CáC HOạT ĐộNG
Nội dung Các hoạt động
A. KIM LOạI KIềM THổ
I. Vị trí của kim loại kiềm thổ trong bảng
tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử
- Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng
tuần hoàn, gồm các nguyên tố beri (Be), magie
(Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và rađi (Ra)
- Nguyên tử của các kim loại kiềm thổ đều có cấu
hình electron lớp ngoài cùng là ns
2
(n là số thứ tự
của lớp).
Be : [He] 2s
2
;
Mg : [Ne] 3s
2
; Ca : [Ar] 4s
2
;
Sr : [Kr] 5s
2
; Ba : [Xe] 6s
2
* Hoạt động 1:
I. Vị trí của kim loại
kiềm thổ trong bảng
2+
+ 2e
- Tính khử tăng dần từ beri đến bari.
- Trong hợp chất, các kim loại kiềm thổ có số oxi
hoá +2.
1. Tác dụng với phi kim
Kim loại kiềm thổ khử các nguyên tử phi kim
thành ion âm. 2
0
Mg
+
0
2
O
2
+2 -2
MgO
2. Tác dụng với dung dịch axit
a) Với dung dịch axit H
2
SO
4
loãng ,HCl
Kim loại kiềm thổ khử mạnh ion H
+
trong các
dung dịch H
2
SO
4
nhiệt độ sôi + khối lợng
riêng
- HS đọc SGK để hiểu
nguyên nhân của những
đặc điểm về tính chất vật
lý của KLKT
* Hoạt động 3:
III. Tính chất hoá học
- HS đọc SGK để biết tính
chất hóa học đặc trng và
sự biến đổi tính chất đó
trong nhóm KLKT, xác
định số oxi hóa của các
KLKT trong hợp chất.
- GV nêu vấn đề: Em hãy
giải thích vì sao đi từ Be
đến Ba tính khử giảm dần.
- HS vận dụng kiến thức
mới ôn lại ở bài KLK để
trả lời.
- GV điều chỉnh để HS
nắm đúng kiến thức.
- HS lên bảng viết PTHH
193
b) Với dung dịch axit H
2
SO
4
đặc ,HNO
3
3 loãng
3
4Mg + 10HNO 4Mg(NO )
+6
0 +2 2
2 4 2 2
4 đặc
4 Mg + 5 H SO 4 Mg SO + H S + 4H O
3. Tác dụng với nớc
ở nhiệt độ thờng, Be không khử đợc nớc, Mg khử
chậm. Các kim loại còn lại khử mạnh nớc giải
phóng khí hiđro.
2 2 2
Ca + 2H O Ca(OH) + H
B. MộT Số HợP CHấT QUAN TRọNG CủA CANXI
Trong số các hợp chất của kim loại kiềm thổ,
quan trọng nhất là các hợp chất của canxi vì
chúng có nhiều ứng dụng trong thực tiễn.
1. Canxi hiđroxit
- Canxi hiđroxit (Ca(OH)
2
) còn gọi là vôi tôi, là
chất rắn màu trắng, ít tan trong nớc. Nớc vôi
trong là dung dịch Ca(OH)
2
.
Ca(OH)
2
, Cl
2
, H
2
O,
dung dịch H
2
SO
4
loãng,
dung dịch HCl.
- HS làm TN: Mg tác dụng
với dung dịch HCl
- GV nêu câu hỏi: Vì sao
KLKT có thể khử
+5
N
trong
HNO
3
loãng xuống
3
N
;
+6
S
; trong H
2
2
rắn
+ nớc vôi trong: dung dịch
Ca(OH)
2
là một bazơ
mạnh
+ vôi sữa: huyền phù
Ca(OH)
2
- HS đọc ứng dụng của
Ca(OH)
2
trong SGK
2. Canxi cacbonat
- HS đọc SGK
194
Canxi cacbonat (CaCO
3
) là chất rắn, màu
trắng, không tan trong nớc, bị phân huỷ ở nhiệt
độ khoảng 1000
0
C.
o
1000 C
3 2
CaCO CaO + CO
CaCO
3
kết tủa.
Ca(HCO
3
)
2
0
t
CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O
Các phản ứng trên giải thích sự tạo thành
thạch nhũ (CaCO
3
) trong các hang đá vôi, cặn
trong ấm nớc,...
Đá vôi dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất
vôi, xi măng, thuỷ tinh, ... Đá hoa dùng làm các
công trình mĩ thuật (tạc tợng, trang trí, ...). Đá
phấn dễ nghiền thành bột mịn làm phụ gia của
thuốc đánh răng, ...
3. Canxi sunfat
Trong tự nhiên, canxi sunfat (CaSO
3
COOH nên đá vôi
(CaCO
3
) tan trong dung
dịch CH
3
COOH
- GV diễn giảng thêm về
khái niệm chất chỉ tồn tại
trong dung dịch để HS
khắc sâu kiến thức
- GV diễn giảng thêm về
hiện tợng thạch nhũ trong
tự nhiên.
- GV giới thiệu các thắng
cảnh nổi tiếng của Việt
Nam: Phong Nha, Vịnh
Hạ Long với các hang
động, núi đá vôi
+ ở các địa phơng có địa
hình núi đá vôi nh ở miền
Bắc, miền Trung nớc ta,
GV liên hệ thực tế: hiện t-
ợng đóng cặn trong phích
nớc, ấm đun nớc.
3. Canxi sunfat
- HS đọc SGK
- GV bổ sung:
+ Thạch cao sống: rắn,
2
hoặc dung dịch Ba(OH)
2
Bài 6 - SGK
- Phiếu học tập số 2: GV ôn luyện tập cho HS cách làm dạng bài toán xác
định kim loại (làm tự luận trớc rồi mới chuyển sang trắc nghiệm).
Bài 2, 5, 7 - SGK
- Bài tập về nhà: 1, 3, 4, 8 - SGK
Bài . KIM LOạI KIềM THổ
và HợP CHấT CủA KIM LOạI KIềM THổ
(Giáo án 2)
I. Mục tiêu
Theo chuẩn kiến thức và kỹ năng
II. Chuẩn bị
- Projector.
- Bột Ca(OH)
2
, phenolphtalein, nớc cất, dung dịch Ca(OH)
2
, mẫu thạch cao.
III. Các hoạt động trên lớp
TG Nội dung HĐ của GV HĐ của HS
HĐ1 I. Một số tính chất chung
của hợp chất KLKT
1. Tính tan trong nớc
- Chiếu slide các
câu hỏi:
Câu hỏi 1: Trong các
- Tham khảo SGK
- Chọn phơng án
, Be(OH)
2
}.
2. Tính bền với nhiệt
M(NO
3
)
2
0
t
MO + NO
2
+ O
2
MCO
3
0
t
MO + CO
2
M(OH)
2
0
t
C. 1, 2, 5, 6, 7
D. 1, 2, 4, 5, 6, 7
Câu hỏi 2: Khi đun
nóng các chất rắn
sau đến khối lợng
không đổi: Mg(NO
3
)
2
,
CaCO
3
, Mg(OH)
2
,
Ba(OH)
2
, CaCl
2
.
Những phản ứng
hóa học nào đã xảy
ra?
đúng cho câu 1 (C)
- Tham khảo SGK
- Mỗi HS lên
bảng viết 1 PTPƯ
nhiệt phân của
mỗi chất.
- Tóm tắt lại
)
2
2CO
2
+ Ca(OH)
2
Ca(HCO
3
)
2
*GV làm TN:
- Cho HS quan sát
lọ chứa bột Ca(OH)
2
.
- Cho 1 ít bột
Ca(OH)
2
vào nớc,
lắc kỹ, rồi để yên.
- Cho phenolphtalein
vào dd Ca(OH)
2
.
*Chiếu slide TN:
Sục từ từ CO
2
vào
dd Ca(OH)
nh thế nào để có kết
tủa?
A. a > 2b B. a < 2b
C. a = 2b D. ĐK
khác
b) Nếu số mol kết
tủa < số mol của
Ca(OH)
2
thì kết
luận gì?
A. a = b
B. b < a < 2b
C. a < b
D. B hoặc C
câu hỏi.
- Các nhóm thông
báo kết quả lựa
chọn của nhóm
mình.
- Giải thích, góp ý.
- Kết quả: a) B b)
D
- Lu ý: Khi kết
tủa < so với
Ca(OH)
2
thì có 2
trờng hợp xảy ra:
Do Ca(OH)
2
O
(1)
(2)
Ca(HCO
3
)
2
- Chiếu slide các
hình ảnh núi đá vôi,
các hang động có
thạch nhũ
- Chiếu slide mô
hình lò nung vôi.
- Chiếu các slide
núi đá vôi bị xâm
thực và các slide các
thạch nhũ trong
hang động.
- Theo dõi hình
ảnh Tính chất
vật lí.
- Theo dõi hình
ảnh Tính kém
bền.
- Theo dõi hình
ảnh Giải thích:
+ ở nhiệt độ