Giáo án Hóa học Lớp 10 - Tuần 20 - Lê Hồng Phước

Tuần 20 Ngày soạn: 01/01/2013 Tiết 39 Ngày dạy: 7/01/2013 Bài 21 : KHÁI QUÁT VỀ NHÓM HALOGEN I- MỤC TIÊU 1/ Kiến thức: Học sinh nắm vững * Học sinh biết : - Vị trí của nhóm halogen trong bảng tuần hoàn. - Sự biến đổi độ âm điện, bán kính nguyên tử và một số tính chất vật lý của các nguyên tố trong nhóm. - Cấu hình lớp e ngoài cùng của các nguyên tử của các nguyên tố halogen tương tự nhau. Tính chất hoá học của các nguyên tử là tính oxi hoá – khử. - Sự biến đổi tính chất hoá học của các đơn chất trong nhóm halogen. * Học sinh hiểu được: Tính chất hóa học cơ bản của các Halogen là tính oxihóa mạnh do lớp electron ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố Halogen có 7e (ns2np5), nên khuynh hướng đặc trưng là nhận thêm 1e tạo thành ion Halogenua để có cấu hình e bền vững tương tự khí hiếm gần nhất (ns2np6). Nguyên nhân làm cho tính oxihóa các nguyên tố Halogen giảm dần khi đi từ Flo đến Iôt. Vì sao nguyên tố Flo chỉ có số oxihóa -1, trong khi đó các nguyên tố halogen còn lại, ngoài số oxihóa -1 còn có các số oxihóa +1, +3, +5, +7. * Học sinh vận dụng: Vận dụng để giải tích và làm bài tập có liên quan. 2/ Kỹ năng: - Giải thích tính oxihóa mạnh của các Halogen dựa trên cấu hình electron nguyên tử của chúng. - Dự đoán được tính chất hoá học cơ bản của halogen là tính oxi hoá mạnh dựa vào cấu hình e lớp ngoài cùng và một số tính chất khác của nguyên tử. - Viết được các phương trình hoá học chứng minh tính chất oxi hoá mạnh của các nguyên tố halogen, quy luật biến đổi tính chất của các nguyên tố trong nhóm. - Tính thể tích hoăc khối lượng dung dịch chất tham gia hoặc tạo thành sau phản ứng. 3/ Thái độ: Giáo dục học sinh chống ô nhiễm môi trường. 4/ Phương pháp: Sử dụng phương pháp thuyết trình, vấn đáp, đặt vấn đề II- CHUẨN BỊ 1/ Chuẩn bị của giáo viên: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học cỡ lớn, bảng 11-SGK 2/ Chuẩn bị của học sinh: Xem lại sự biến đổi tính chất của các nguyên tố trong phân nhóm chính, phản ứng oxihóa-khử. III- HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1/ Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số: 2/ Tiến trình dạy học: GV: Nhóm Halogen có những đặc điểm cấu tạo về nguyên tử cũng như tính chất như thế nào? Ta đi vào tìm hiểu bài “khái quát nhóm Halogen”. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung Hoạt động 1: Vị trí của nhóm halogen trong bảng tuần hoàn. - GV: Nhóm Halogen hay phân nhóm chính nhóm VII (nhóm VIIA) gồm những nguyên tố hóa học nào? Cho biết tên và vị trí của chúng trong hệ thống tuần hoàn? - GV: Nguyên tố Atatin được tạo thành trong lò phản ứng hạt nhân do con người điều chế nên nó được xét trong phần phản ứng hạt nhân - HS: Tham khảo sgk và trả lời. - HS: Lắng nghe và ghi chép. I. Vị trí của nhóm halogen trong bảng tuần hoàn Nhóm halogen là nhóm VIIA, bao gồm Flo (F), Clo (Cl), Brom (Br), Iot (I) và Atatin (At). Trong đó Atatin là nguyên tố phóng xạ(xét trong phần Vật lí hạt nhân). Hoạt động 2: -Cấu hình electron nguyên tử, cấu tạo phân tử - GV: Viết cấu hình electron của các nguyên tử nguyên tố Halogen? Nhận xét gì về cấu tạo nguyên tử? Lưu ý: Gốc Halogenua (F-, Cl-, Br-, I-) đều có hóa trị I trong hợp chất .Tính chất hoá học cơ bản của các Halogen là tính oxi hóa mạnh. - HS: Viết cấu hình e và sau đó nhận xét về cấu tạo nguyên tử. II. Cấu hình electron nguyên tử, cấu tạo phân tử. 1. Cấu hình e nguyên tử. 9F : -2s22p5 17Cl : -3s23p5 35Br : -4s24p5 53I : -5s25p5 Nhận xét: - Lớp electron ngoài cùng của các nguyên tố Halogen đều có 7e ngoài cùng ns2np5. - Khuynh hướng đặc trưng là nhận thêm 1e tạo thành ion Halogenua. X + 1e X- X2 + 2.1e 2X- => Nên tính chất hoá học cơ bản của các Halogen là tính oxi hóa mạnh. - GV: Để tồn tại thì các Halogen phải liên kết nhau như thế nào? Cấu tạo đơn chất? Viết công thức e, ctct, công thức phân tử đơn chất Halogen? X °° ° ° °° ° ° ° ° °° X °° - HS: Trả lời và viết công thức cấu tạo và công thức phân tử của các đơn chất halogen. CT electron: CTCT: X – X 2. Cấu tạo phân tử. CTPT: X2 CTCT: X - X Hoạt động 3: Sự biến đổi tính chất. - GV: Quan sát bảng 11-sgk rút ra nhận xét gì về sự biến đổi tính chất vật lí các Halogen? - HS: Nghiên cứu sgk và trả lời câu hỏi. III. Sự biến đổi tính chất 1. Sự biến đổi tính chất vật lí của các đơn chất. -Trạng thái tập hợp: Khí lỏngrắn. -Màu sắc: đậm dần. -Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi: tăng dần. - GV: Tính oxihóa của các nguyên tố Halogen biến đổi như thế nào? Giải thích? - GV: Giải thích tại sao trong các hợp chất Flo chỉ có số oxihóa-1 còn các Halogen khác thì có các mức oxihóa -1,+1,+3,+5,+7? - HS: Trả lời và giải thích sự biến đổi đó. - HS: Giải thích. 2. Sự biến đổi độ âm điện. Từ Flo đến Iot độ âm điện của các Halogen giảm dần→ Tính oxi hoá giảm dần. * Lưu ý: Trong các hợp chất Flo chỉ có số oxihóa -1 còn các Halogen khác thì có các mức oxi hóa -1,+1,+3,+5,+7. - GV: Tính chất hóa học của các Halogen ? Viết phản ứng minh họa? - HS: Trả lời và viết phương trình phản ứng. 3. Sự biến đổi tính chất hóa học. -Thể hiện tính oxihóa mạnh, tính oxihóa giảm dần từ Flo đến Iôt. -Tác dụng kim loại(hầu hết). 3Cl2 + 2 Fe 2 FeCl3 Cl2 + Mg MgCl2 TQ: 2M + n X2 2MXn (Muối Halogenua) -Tác dụng Hiđro tạo khí Hiđro Halogenua không màu. Cl2 + H2 2HCl Br2 + H2 2HBr TQ: H2 + X2 2HX-1 (Hiđro Halogenua) * Lưu ý: Các halogen là những phi kim. IV. CỦNG CỐ VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Làm các bài tập 1,2,3,4,5,6,7 và 8 trang 96 sgk. - Xem lại bài cũ và đọc trước bài mới “Clo”. RÚT KINH NGHIỆM Tuần 20 Ngày soạn: 01/01/2013 Tiết 40 Ngày dạy: /01/2013 BÀI 22: CLO I- MỤC TIÊU 1/ Kiến thức: - Học sinh biết :Các tính chất vật lí, trạng thái thiên và tính chất hóa học của nguyên tố Clo. Nguyên tắc điều chế Clo trong phòng thí nghiệm và những ứng dụng chủ yếu của Clo. - Học sinh hiểu được: - Tính chất hoá học cơ bản của clo là phi kim mạnh, có tính oxi hoá mạnh và còn có tính oxi hoá. - Vì sao Clo là chất oxihóa mạnh, đặc biệt trong phản ứng với nước, Clo vừa là chất khử vừa là chất oxihóa. - Học sinh vận dụng:Viết phương trình, giải bài tập sgk và bài tập có liên quan. 2/ Kỹ năng: - Viết và cân bằng được các phương trình hóa học của Clo với các đơn chất và hợp chất khác . - Dự đoán, kiểm tra và kết luận được tính chất hoá học cơ bản của clo. - Quan sát các thí nghiệm hoặc hình ảnh thí nghiệm rút ra nhận xét. - Tính thể tích khí clo ở đktc tham gia phản ứng hoặc tạo thành trong phản ứng. 3/ Thái độ: Giáo dục học sinh chống ô nhiễm môi trường. 4/ Phương pháp: Sử dụng phương pháp thuyết trình, vấn đáp và thí nghiệm trực quan. II- CHUẨN BỊ 1/ Chuẩn bị của giáo viên: Điều chế một số bình khí Clo đầy để thử tính chất của Clo 2/ Chuẩn bị của học sinh: Xem lại phản ứng oxihóa-khử. III- HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1/ Ổn định tình hình lớp, kiểm tra sĩ số: 2/ Kiểm tra bài cũ: Câu hỏi: Trình bày vị trí và sự biến đổi tính chất các nguyên tố thuộc nhóm Halogen? Và cho ví dụ minh hoạ tính chất đó. 3/Tiến trình dạy học: GV: Hôm nay ta đi tìm hiểu tính chất của một nguyên tố điển hình của nhóm Halogen là Clo. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung Hoạt động 1: Sơ lược về nguyên tố Clo. - GV: Yêu cầu học sinh trình bày sơ lược về nguyên tố Clo trong hệ thống tuần hoàn, cấu tạo nguyên tử, cấu tạo phân tử Clo. - HS: Trình bày sơ lược về nguyên tố clo. Sơ lược nguyên tố Clo - Kí hiệu hóa học: Cl - Số ô nguyên tố: 17 - Cấu hình e: 1s22s22p63s23p5 - Khối lượng nguyên tử : 35,5 - Công thức phân tử: Cl2 - Khối lượng phân tử: 71 Hoạt động 2: Tính chất vật lý. - GV: Chuẩn bị sẵn bình đựng khí clo, cho học sinh quan sát và yêu cầu học sinh trình bày tính chất vật lí của clo. - GV: Yêu cầu học sinh so sánh khối lượng mol của clo và khối lượng trung bình của không khí để biết clo nặng hay nhẹ hơn khống khí, lấy tỷ khối hơi để biết nặng hay nhẹ hơn gấp mấy lần? - HS: Quan sát và trả lời. - HS: Quan sát sgk và trả lời câu hỏi. I. Tính chất vật lí - Ở điều kiện thường, Clo là chất khí màu vàng lục, mùi xốc, rất độc, . - Khí Clo nặng gấp 2,5 lần không khí và tan ít trong nước tạo thành dung dịch nước Clo có màu vàng nhạt , Clo tan nhiều trong các dung môi hữu cơ: Benzen,etanol Hoạt động 3: Tính chất hóa học: tác dụng kim loại, hidro, H2O. - GV: Tại sao Clo trong hợp chất với Oxi có các mức oxihóa +1, +3, +5, +7 , còn trong trường hợp khác thì Clo có mức Oxihóa -1? - GV: Làm thí nghiệm cho học sinh quan sát hiện tượng clo tác dụng với sắt, đồng và viết phương trình minh học. - GV: Yêu cầu học sinh viết phản ứng của clo với các đơn chất như kim loại và hiđro và nhận xét số oxihóa. - GV: Tại sao trong các hợp chất với kim loại và Hiđro thì Clo lại thể hiện tính oxihóa là -1. GV kết luận lại tính chất của clo. - HS: Trả lời câu hỏi. - HS: Quan sát thí nghiệm, nhận xét hiện tượng, viết phương trình phản ứng và nhận xét số oxi hóa. - HS: Trả lời câu hỏi. II. Tính chất hóa học Clo thể hiện tính oxihóa mạnh. Cl + 1e Cl- (Hay: Cl2 + 2.1e 2 Cl-) 1. Phản ứng với kim loại: Tạo muối Clorua VD: 2Na + Cl2 2NaCl Cu + Cl2 CuCl2 2Fe + 3Cl2 2 FeCl3 Ptrq: 2M + aCl2 2MCla Trong đó: a là hóa trị của M. 2. Tác dụng với hiđro Tạo Khí Hiđro Clorua không màu dễ tan trong nước. Cl2 + H2 2 HCl Kết luận : Trong phản ứng với kim loại và với hiđro thì Clo thể hiện tính oxihóa mạnh. - GV: Làm thí nghiệm, yêu cầu học sinh viết phản ứng giữa Clo và nước, cho biết vai trò của Clo trong phản ứng? -GV: Nêu vấn đề một nguyên tử Clo bị oxihóa thành Cl+1, một nguyên tử Clo bị khử thành Cl-1. Phản ứng trên là một phản ứng thuận nghịch nên HClO cũng là một chất oxihóa mạnh có thể oxihóa chất khử HCl thành Cl2 và H2O. HClO là một axit yếu, yếu hơn cả H2CO3 có tính tẩy màu. - HS: Quan sát thí nghiệm và trả lời. - HS: Lắng nghe và ghi chép. 3. Tác dụng với nước Khi tan trong nước một phần Clo phản ứng với nước tạo hỗn hợp hai axit Clohiđric và axit HypoClorơ. Cl2 + H2OHCl +HClO Kết luận : Trong phản ứng với nước, Clo vừa đóng vai trò là chất khử, vừa đóng vai trò là chất oxihóa. Hoạt động 4: Trạng thái tự nhiên. - GV: Yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa rút ra kết luận về trạng thái tự nhiên? - HS: Đọc sgk và trả lời. III. Trạng thái tự nhiên. -Trong tự nhiên Clo có hai đồng vị bền 35Cl( 75,77%) và 37Cl(24,23%) -Clo chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất NaCl và các chất khoáng. Hoạt động 6: Ứng dụng của Clo. - GV: Yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa và trả lời ứng dụng của clo, gv yêu cầu hs tự soạn bài. - HS: Đọc sgk và tự soạn bài. IV. Ứng dụng.(SGK) Hoạt động 7: Điều chế khí clo. - GV: Viết một số phản ứng điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm? - GV: Nếu điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn thì sao? Về nhà nghiên cứu và tiết sau trả lời vấn đề đó. - HS: Quan sát và ghi chép. - HS: Trả lời. V. Điều Chế. 1. Trong phòng thí nghiệm Dùng chất oxihóa mạnh như MnO2, KMnO4, KClO3,tác dụng dung dịch HCl đặc hoặc muối Clorua MnO2 + 4HClMnCl2 + Cl2 + H2O 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O 2. TRONG CÔNG NGHIỆP Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn bằng xốp với điện cực dương bằng than chì và điện cực âm làm bằng sắt. 2NaCl +2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ IV. CỦNG CỐ VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Tính chất hóa học cơ bản của nguyên tố Clo là gì? Nêu một số phản ứng tiêu biểu? - Điều Clo bằng cách nào? Viết phản ứng chứng minh? - Hòan thành sơ đồ: Cl2 HCl Cl2 NaCl Cl2 - Học bài cũ, đọc trước bài mới “Hidroclrua. Axit Clohidric và muối Clorua”. Làm các bài tập 1-7 sgk/trang 101. RÚT KINH NGHIỆM: Tuần 20 Ngày soạn: 01/01/2013 Tiết 20 (TC) Ngày dạy: /01/2013 BÀI TẬP TÌM TÊN NGUYÊN TỐ HALOGEN I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức Củng cố cho HS về cấu tạo các nguyên tố halogen. Vận dụng lí thuyết giải một số bài tập về các nguyên tố halogen. 2. Kĩ năng - Rèn luyện kĩ năng giải bài tập xác định tên nguyên tố. - Rèn luyện kĩ năng viết phương trình. 3. Thái độ Có thái độ nghiêm túc trong việc giải bài tập, chấp hành sự phân công giải bài tập nhóm của giáo viên. 4. Phương pháp Đàm thoại, nêu vấn đề, giải bày tập theo nhóm. II. CHUẨN BỊ - GV: Phiếu bài tập, bảng HTTH. - HS: Học bài cũ, bảng HTTH. III. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP 1.Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ Câu hỏi: 1/ Hãy trình bày tính chất của nguyên tố Clo. Viết phương trình phản ứng minh hoạ. 2/ Viết phương trình điều chế Clo trong PTN và công nghiệp. 3. Tiến trình bài mới Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung Hoạt động 1: L‎í thuyết - GV: Yêu cầu học sinh nhắc lại kiến thức đã học. ‎‎ Hoạt động 2: Bài tập - GV: Chia lớp thành 4 nhóm, thảo luận, giải và trình bày, các nhóm khác nhận xét, bổ sung. Nhóm 1 nhận xét nhóm 2, nhóm 2 nhận xét nhóm 3, nhóm 3 nhận xét nhóm 4, nhóm 4 nhận xét nhóm 1 - GV: Cho bài tập và cho học sinh giải bài tập theo 4 nhóm theo 4 câu bài tập và yêu cầu nhóm lên giải, các nhóm khác nhận xét, gv nhận xét và kết luân. - GV: Yêu cầu nhóm 2 lên trình bày, nhóm khác nhận xét, gv kết luận. - GV: Yêu cầu nhóm 3lên trình bày, nhóm khác nhận xét, gv kết luận. - GV: Yêu cầu nhóm 4 lên trình bày, nhóm khác nhận xét, gv kết luận. - HS: Nhắc lại kiến thức cũ. - HS: Lắng nghe sự phân công, thảo luận và giải bài tập. - HS: Thảo luận nhóm và cử đại diện nhóm 1 trình bày, nhóm khác nhận xét, ghi chép. - HS: Thảo luận nhóm và cử đại diện nhóm 2 trình bày, nhóm khác nhận xét, ghi chép. - HS: Thảo luận nhóm và cử đại diện nhóm 3 trình bày, nhóm khác nhận xét, ghi chép. - HS: Thảo luận nhóm và cử đại diện nhóm 4 trình bày, nhóm khác nhận xét, ghi chép. A. Lí thuyết cơ bản: 1.Vị trí Nhóm halogen: - Gồm: F, Cl, Br, I. - Đứng cuối mỗi chu kì và liền trước khí hiếm. 2. Cấu hình electron nguyên tử và cấu tạo phân tử của những nguyên tố halogen: - Cấu hính e chung: ns2np5. - Đơn chất tồn tại dạng phân tử. 3. Khái quát về tính chất của nhóm halogen: X + 1e → X-. ns2np5 ns2np6. Tính oxi hoá giảm dần từ F đến I. F luôn có soh = -1. Các halogen khác có soh = -1 đến +7. B. Bài tập: Bài 1: Cho một lượng đơn chất halogen tác dụng hết magie thu được 19g magie halogenua. Cũng lượng đơn chất halogen đó tác dụng hết với nhôm tạo ra 17,8g nhôm halogenua. Xác định tên và khối lượng đơn chất halogen trên. Giải Gọi X là halogen cần tìm, a là khối lượng của halogen. Mg + X2 → MgX2 2MX 24 +2MX a 19 2Al + 3X2 → 2AlX3 6MX 54 + 6MX a. 17,8 Theo giả thiết ta có 19.2.MX(54+6MX) = 17,8.MX6(24+2MX) => MX = 35,5. X là Clo => a = 14,2g Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 16,25g Zn trong bình chứa khí Cl2 dư, khối lượng kẽm Clorua thu được là bao nhiêu? Giải Zn + Cl2 → ZnCl2 0,25 → 0,25 nZn = 0,25 mol mZnCl2 = 34g. Bài 3: Cho 19,2g Cu tác dụng với 7,84 lít khí Cl2 đkc. Để nguội phản ứng thu được 34,02g CuCl2. Tính hiệu suất của phản ứng trên. Giải Cu + Cl2 → CuCl2 nCu = 19,2/64 = 0,3mol nCl= 7,84/22,4 = 0,35 mol. Theo lí thuyết: mCuCl = 0,3. 135 = 40,5 (g). Hiệu suất phản ứng: H = = 84%. Bài 4: Cho 6,125g KClO3 vào ống nghiệm chứa dung dịch HCl dư và đun nhẹ. Hãy xác định thể tích khí Clo thu được (đkc) biết H = 85%. Giải nKClO3 = 6,125/122,5 = 0,05mol KClO3 + 6HCl KCl + 3Cl2 + 3H2O. 0,05mol 0,15 mol VCl = 0,15.22,4 = 3,36l Vì H = 80% nên thể tích Cl2 thực là: 3,36.= 2,865lít IV. CỦNG CỐ VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ. - Tính chất chung của các halogen. Xem lại và hoàn chỉnh các bài tập vào vở. - Về nhà xem trước bài mới hiđroclorua axit clohiđric, muối clorua. * RÚT KINH NGHIỆM ....... ....... .......