Giáo án Hoá học 12 kết nối Bài 19: Tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 19. TÍNH CHẤT VẬT LÍ 

VÀ TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI

I. MỤC TIÊU

1. Về kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Giải thích được một số tính chất vật lí chung của kim loại (tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính ánh kim). 

• Trình bày được ứng dụng từ tính chất vật lí chung và riêng của kim loại.

• Sử dụng bảng giá trị thế điện cực chuẩn của một số cặp oxi hóa – khử phổ biến của ion kim loại/kim loại (có bổ sung thế điện cực chuẩn của các cặp H₂O/OH^- + ½ H₂; 2H⁺/H₂) để giải thích được các trường hợp kim loại phản ứng với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng và đặc; nước; dung dịch muối.

• Trình bày được phản ứng của kim loại với phi kim (chlorine, oxygen, lưu huỳnh) và viết được các phương trình hóa học.

• Thực hiện được một số thí nghiệm của kim loại tác dụng với phi kim, acid (HCl, H₂SO₄), muối.

2. Năng lực

Năng lực chung:

• Năng lực giao tiếp và hợp tác: Chủ động giao tiếp trong nhóm, trình bày rõ ý tưởng cá nhân và hỗ trợ nhau hoàn thành nhiệm vụ chung, tự tin và biết kiểm soát cảm xúc, thái độ khi nói trước nhiều người.

• Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thu thập và làm rõ thông tin có liên quan đến vấn đề; phân tích để xây dựng được các ý tưởng phù hợp.

Năng lực đặc thù: 

• Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Nhận ra, giải thích được vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức hoá học.

• Năng lực tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ hoá học:

  • Sử dụng được ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt quá trình tìm hiểu vấn đề và kết quả tìm kiếm.

  • Viết được báo cáo quá trình tìm hiểu.

• Năng lực nhận thức hoá học:

• Giải thích được một số tính chất vật lí chung của kim loại (tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính ánh kim). 

• Trình bày được ứng dụng từ tính chất vật lí chung và riêng của kim loại.

• Sử dụng bảng giá trị thế điện cực chuẩn của một số cặp oxi hóa – khử phổ biến của ion kim loại/kim loại (có bổ sung thế điện cực chuẩn của các cặp H₂O/OH^- + ½ H₂; 2H⁺/H₂) để giải thích được các trường hợp kim loại phản ứng với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng và đặc; nước; dung dịch muối.

• Trình bày được phản ứng của kim loại với phi kim (chlorine, oxygen, lưu huỳnh) và viết được các phương trình hóa học.

• Thực hiện được một số thí nghiệm của kim loại tác dụng với phi kim, acid (HCl, H₂SO₄), muối.

3. Phẩm chất

• Tham gia tích cực hoạt động nhóm phù hợp với khả năng của bản thân.

• Cẩn trọng, trung thực và thực hiện các yêu cầu trong bài học.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

• Tài liệu: SGK, SGV Hóa học 12, các hình ảnh liên quan đến bài học.

• Thiết bị dạy học: Máy tính, máy chiếu.

• Hóa chất: Magnesium, nhôm, kẽm, đinh sắt, lưu huỳnh, dung dịch H₂SO₄ 10%, dung dịch CuSO₄ 1M.

• Dụng cụ: Đèn cồn, giá ống nghiệm, đĩa thủy tinh, kẹp gỗ, bật lửa.

2. Đối với học sinh

• Tài liệu: SGK Hóa học 12. 

• Tranh ảnh, tư liệu sưu tầm liên quan đến bài học theo yêu cầu của GV. 

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: 

- Huy động được vốn hiểu biết, kĩ năng có sẵn của học sinh (về quy luật biến đổi tính chất trong bảng tuần hoàn, thế điện cực chuẩn, điện phân,…) để chuẩn bị cho bài học mới; học sinh cảm thấy vấn đề sắp học rất gần gũi với mình.

- Kích thích sự tò mò, khơi dậy hứng thú của học sinh về chủ đề sẽ học; tạo không khí lớp học sôi nổi, chờ đợi, thích thú.

- Học sinh trải nghiệm qua tình huống có vấn đề, trong đó chứa đựng những nội dung kiến thức, những kĩ năng để phát triển phẩm chất, năng lực mới. 

b. Nội dung: GV tổ chức cho HS trả lời câu hỏi để tìm các từ hàng ngang, từ đó tìm được từ khóa liên quan đến bài học. 

c. Sản phẩm: HS tìm được từ khóa liên quan đến bài học.

d. Tổ chức thực hiện

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS tham gia trò chơi ô chữ, yêu cầu: Em hãy trả lời các câu hỏi sau để tìm được từ thích hợp điền vào các hàng ngang tương ứng, từ đó xác định được từ khóa.

Câu 1: Các thiết bị như bếp điện, tủ lạnh, điều hòa, bình nóng lạnh, nồi cơm điện, máy sấy tóc,… được gọi chung là gì?

Câu 2: Thiết bị nào được dùng để đo cường độ dòng điện?

Câu 3: Kim loại nào thường được dùng để sản xuất dây dẫn, công tắc, cầu dao điện?

Câu 4: Trong bóng đèn sợi đốt, bộ phận nào được làm bằng sợi wolfram (tungsten)?

Câu 5: Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố loại nào chiếm đa số?

Câu 6: Loại hạt nào mang điện tích âm nhỏ nhất, được chọn làm điện tích đơn vị?

Câu 7: Năng lượng của dòng điện được gọi là gì? 

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS làm việc cá nhân, tham gia trò chơi và suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV. 

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 2 – 3 HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Đồ điện.

Câu 2: Ampe kế.

Câu 3: Đồng.

Câu 4: Dây tóc.

Câu 5: Kim loại.

Câu 6: Electron.

Câu 7: Điện năng.

Từ khóa: DAN DIEN (dẫn điện). 

- Các HS khác lắng nghe để nhận xét câu trả lời của bạn mình.

- GV khuyến khích HS có thể có nhiều ý kiến khác nhau. 

- GV cung cấp thêm thông tin về từ khóa: Dẫn điện là tính chất vật lí điển hình của kim loại, được ứng dụng để sản xuất đồ điện gia dụng, dây dẫn điện, thiết bị điện,….

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét của câu trả lời HS, dẫn dắt HS vào bài học: Ngoài dẫn điện, kim loại còn có các tính chất vật lí chung nào khác? Tính chất hóa học của kim loại là gì? Để đi tìm câu trả lời, chúng ta cùng vào bài học ngày hôm nay Bài 19 –  Tính chất vật lí và tính chất hóa học của kim loại.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tính chất vật lí

a. Mục tiêu: HS nêu được các tính chất vật lí chung của kim loại.

b. Nội dung: HS đọc các thông tin trong SGK trang 89 – 91 và thực hiện yêu cầu của GV.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về các tính chất vật lí chung của kim loại.

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chia lớp thành 5 nhóm, yêu cầu các nhóm nghiên cứu thông tin trong SGK, hoàn thành yêu cầu: + Nhóm 1: Tìm hiểu về tính dẻo của kim loại (tính dẻo là gì, nguyên nhân gây ra tính dẻo của kim loại, vai trò của tính dẻo,…). + Nhóm 2: Tìm hiểu về tính dẫn điện của kim loại (nguyên nhân khiến kim loại dẫn điện, các kim loại dẫn điện tốt và ứng dụng của chúng,…). + Nhóm 3: Tìm hiểu về tính dẫn nhiệt của kim loại (nguyên nhân gây ra tính dẫn nhiệt, ứng dụng,…). + Nhóm 4: Tìm hiểu về tính ánh kim của kim loại (nguyên nhân kim loại có ánh kim, tại sao một số kim loại không thấy ánh kim,…). + Nhóm 5: Tìm hiểu về khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng của kim loại (cho biết kim loại nào nhẹ/nặng nhất; tiêu chí xác định kim loại nhẹ, kim loại nặng;…). - GV tổ chức cho các nhóm lần lượt trình bày kết quả thảo luận của nhóm mình. - GV yêu cầu HS dựa vào thông tin nhóm mình tìm hiểu và các thông tin nhóm bạn cung cấp, hoàn thành phiếu bài tập sau: Họ và tên:………………………... Lớp:……………………………… TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA KIM LOẠI Câu 1: Vì sao kim loại có tính dẻo? ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… Câu 2:  a) Hãy nêu sự khác biệt giữa liên kết kim loại và liên kết cộng hóa trị. b) Vì sao kim loại có tính dẫn điện, trong khi hầu hết các phi kim không dẫn điện? ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… Câu 3: Vì sao kim loại có tính dẫn nhiệt tốt? Hãy nêu một số ứng dụng của kim loại dựa trên tính dẫn nhiệt của chúng. ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… Câu 4: Vì sao kim loại có ánh kim? Hãy nêu một số ứng dụng của kim loại dựa trên tính ánh kim của chúng. ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… Câu 5: Hãy tìm hiểu và trình bày một số ứng dụng của kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao và kim loại có độ cứng lớn. ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… …………………………………………   Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin trong SGK, thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi. - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi.  * Trả lời câu hỏi của GV (DKSP).  * Trả lời Phiếu bài tập: Họ và tên:………………………... Lớp:……………………………… TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA KIM LOẠI Câu 1: Vì sao kim loại có tính dẻo? Do các electron tự do trong "biển electron" chuyển động liên kết các ion dương kim loại nên khi kim loại chịu lực tác dụng thì các ion dương kim loại trong mạng lưới tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau mà không tách rời nhau. Câu 2:  a) Hãy nêu sự khác biệt giữa liên kết kim loại và liên kết cộng hóa trị. b) Vì sao kim loại có tính dẫn điện, trong khi hầu hết các phi kim không dẫn điện? a) Trong liên kết kim loại, các electron (thường là các electron hóa trị của kim loại) di chuyển tự do trong "biển electron", còn các electron trong liên kết cộng hóa trị nằm ở giữa các nguyên tử liên kết mà không di chuyển tự do. b)  + Khi một hiệu điện thế được đặt vào thành kim loại, các electron trong "biển electron" tự do sẽ di chuyển từ phía cực âm về phía cực dương. Hệ quả là thanh kim loại trở thành vật dẫn điện. + Hầu hết các đơn chất phi kim chỉ có liên kết cộng hóa trị, trong đó các electron hóa trị không di chuyển tự do được, nên hầu hết các phi kim không dẫn điện. Carbon than chì là một ngoại lệ, dẫn được điện do có electron tự do di chuyển trong toàn bộ mặt phẳng của một lớp than chì. Câu 3: Vì sao kim loại có tính dẫn nhiệt tốt? Hãy nêu một số ứng dụng của kim loại dựa trên tính dẫn nhiệt của chúng. + Khi đốt nóng một đầu của thanh kim loại thì động năng của các electron tự do trong vùng đó tăng lên. Các electron này truyền động năng của chúng cho các ion dương ở các nút mạng và các electron khác trong toàn thanh kim loại thông qua va chạm, làm cho nhiệt được lan truyền trong toàn bộ thanh kim loại.  + Do có tính dẫn nhiệt tốt, các kim loại hoặc hợp kim được sử dụng làm các dụng cụ đun nấu như xoong, nồi, chảo,… Câu 4: Vì sao kim loại có ánh kim? Hãy nêu một số ứng dụng của kim loại dựa trên tính ánh kim của chúng.   ……………………..

I. Tính chất vật lí 1. Tính dẻo - Kim loại có tính dẻo: dễ rèn, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi. - Nguyên nhân gây ra tính dẻo: Khi kim loại chịu lực tác động, ion dương kim loại trong mạng tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau mà không tách rời nhau (do các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại chuyển động, liên kết các ion dương kim loại lại với nhau). - Một số kim loại có tính dẻo cao: Au, Ag, Al, Cu, Sn,… - Ứng dụng: có thể uốn cong, ép khuôn kim loại thành nhiều hình dạng, kích thước khác nhau. 2. Tính dẫn điện - Tất cả kim loại đều có tính dẫn điện. - Nguyên nhân: Khi áp hiệu điện thế vào thanh kim loại, các electron tự do trong mạng tinh thể di chuyển từ cực âm về cực dương. - Một số kim loại dẫn điện tốt: Ag, Cu, Au, Al,… - Al và Cu thường được dùng làm dây dẫn điện. 3. Tính dẫn nhiệt - Nguyên nhân: Khi đốt nóng một đầu của thanh kim loại, động năng của các electron tự do trong vùng đó tăng lên. Các electron này truyền động năng của chúng cho các ion dương ở các nút mạng và các electron khác trong toàn thanh kim loại thông qua va chạm, làm cho nhiệt được lan truyền trong toàn bộ thanh kim loại. - Kim loại dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt. - Ứng dụng: Làm dụng cụ đun nấu. 4. Tính ánh kim - Nguyên nhân: Electron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ hầu hết những tia sáng nhìn thấy được. - Nhìn một số kim loại không thấy ánh kim vì chúng thường bị bao phủ một lớp oxide. 5. Một số tính chất vật lí khác của kim loại a) Khối lượng riêng - Kim loại nhẹ nhất: Lithium. - Kim loại nặng nhất: Osmium. - Kim loại nhẹ: D < 5 g/cm3. - Kim loại nặng: D  5 g/cm3. b) Nhiệt độ nóng chảy - Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao: Tungsten (vonfram, W). - Kim loại ở trạng thái lỏng (điều kiện thường): Thủy ngân. c) Tính cứng - Kim loại cứng nhất: Chromium. - Các kim loại mềm nhất: Kim loại kiềm.

---------------------------------------

----------------------Còn tiếp---------------------