Nêu được đặc điểm cấu hình electron của nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất (từ Sc đến Cu).
Trình bày được một số tính chất vật lí của kim loại chuyển tiếp (nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng, độ dẫn điện và dẫn nhiệt, độ cứng) và ứng dụng của kim loại chuyển tiếp từ các tính chất đó.
Nêu được sự khác biệt các số liệu về nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng, độ dẫn điện, độ cứng,… giữa một số kim loại chuyển tiếp so với kim loại họ s.
Nêu được xu hướng có nhiều số oxi hóa của nguyên tố chuyển tiếp.
Nêu được các trạng thái oxi hóa phổ biến, cấu hình electron, đặc tính có màu của một số ion kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.
Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm xác định hàm lượng muối Fe(II) bằng dung dịch thuốc tím.
Thực hiện được thí nghiệm kiểm tra sự có mặt từng ion riêng biệt: Cu²⁺, Fe³⁺.

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:
Nêu được đặc điểm cấu hình electron của nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất (từ Sc đến Cu).
Trình bày được một số tính chất vật lí của kim loại chuyển tiếp (nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng, độ dẫn điện và dẫn nhiệt, độ cứng) và ứng dụng của kim loại chuyển tiếp từ các tính chất đó.
Nêu được sự khác biệt các số liệu về nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng, độ dẫn điện, độ cứng,… giữa một số kim loại chuyển tiếp so với kim loại họ s.
Nêu được xu hướng có nhiều số oxi hóa của nguyên tố chuyển tiếp.
Nêu được các trạng thái oxi hóa phổ biến, cấu hình electron, đặc tính có màu của một số ion kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.
Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm xác định hàm lượng muối Fe(II) bằng dung dịch thuốc tím.
Thực hiện được thí nghiệm kiểm tra sự có mặt từng ion riêng biệt: Cu²⁺, Fe³⁺.

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.
Sử dụng hợp lí, hiệu quả các kim loại phục vụ đời sống.
Khơi dậy ý thức sử dụng tiết kiệm tài nguyên; thu gom, phân loại các đồ vật bằng kim loại sau khi hết hạn sử dụng để tái chế, bảo vệ môi trường.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

Tài liệu: SGK, SGV Hóa học 12, các hình ảnh, video về ứng dụng của các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất; màu sắc của các đơn chất và hợp chất; video về thao tác chuẩn độ thuốc tím.
Thiết bị dạy học: Máy tính, máy chiếu.
Dụng cụ, hóa chất thí nghiệm theo hướng dẫn trong SGK.

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 cấu tạo nguyên tử, cấu hình electron, phân loại nguyên tố, nguyên tắc sắp xếp trong bảng tuần hoàn,…) để tìm hiểu về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

- 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: Do sở hữu tính chất vật lí nổi bật nào mà kim loại chromium được sử dụng để chế tạo hợp kim có độ bền cơ học cao?

Câu 2: Thuộc tính nào của cả vật thể và ánh sáng mà con người nhận biết được bằng mắt thường?

Câu 3: Các nguyên tố mà nguyên tử đều có 4 lớp electron được xếp ở chu kì nào trong bảng tuần hoàn?

Câu 4: Electron bắt đầu được điền vào phân lớp 3d ở lớp vỏ nguyên tử của nguyên tố nào?

Câu 5: Kim loại nào được dùng làm dây dẫn điện do có tính dẫn điện đứng thứ hai trong các kim loại?

Câu 6: Các nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng điền vào phân lớp d được xếp vào khối nào?

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: Độ cứng.

Câu 2: Màu sắc.

Câu 3: Chu kì 4.

Câu 4: Scandium.

Câu 5: Copper.

Câu 6: Khối d.

Từ khóa: CAU NOI (cầu nối).

- 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: Kim loại chuyển tiếp là kim loại đóng vai trò trung gian, cầu nối giữa kim loại khối s (bên trái) và khối p (bên phải) trong bảng tuần hoàn.

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: Cùng với vai trò là cầu nối, các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất và hợp kim của chúng còn được sử dụng phổ biến làm vật liệu chế tạo dụng cụ, thiết bị, máy móc, phương tiện giao thông,…Vậy, các ứng dụng này dựa trên tính chất nào của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất? Để đi tìm câu trả lời, chúng ta cùng vào bài học ngày hôm nay Bài 27 – Đại cương về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Đơn chất kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất

a. Mục tiêu: HS viết và nêu được đặc điểm cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất.

b. Nội dung: HS đọc các thông tin trong SGK trang 129-131 và thực hiện yêu cầu của GV.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về đặc điểm cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất.

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS quan sát bảng 27.1, thảo luận nhóm đôi và trả lời câu hỏi mục Hoạt động:

1. Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thuộc khối s, p, d hay f?

2. Nhận xét chung về cấu hình electron của nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất về:

a) Đặc điểm giống nhau và khác nhau trong cấu hình electron nguyên tử.

b) Sự biến đổi số electron trên phân lớp 3d và 4f.

- GV tổ chức cho HS nghiên cứu thông tin trong SGK, thảo luận nhóm đôi, trả lời Câu hỏi 1: Đặc điểm cấu hình electron nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có gì khác biệt với nhóm IA và IIA trong cùng chu kì?

- GV hướng dẫn HS nghiên cứu thông tin mục Hoạt động SGK trang 130 để trả lời các câu hỏi trong mục.

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

- HS lắng nghe, vận dụng kiến thức đã học kết hợp đọc thông tin trong SGK 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 mục Hoạt động:

1. Các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thuộc khối d.

2. a) Giống nhau: đều có lớp vỏ bên trong của khí hiếm Ar

Khác nhau: số electron trên lớp ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng.

b) Số electron trên phân lớp 3d tăng dần từ 1 (ở Sc) đến 10 (ở Cu). Trong khí đó trên phân lớp 4s, số electron thường bằng 2 (trừ Cr và Cu).

* Trả lời Câu hỏi 1:

+ Nguyên tử nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất: phân lớp 3d chưa đầy đủ, các electron hóa trị nhiều, phân bố trên cả phân lớp 4s và 3d.

+ Nguyên tử nguyên tố s: các electron hóa trị ít và đều nằm trên phân lớp s, bên trong là cấu trúc vỏ khí hiếm bền vững.

* Trả lời mục Hoạt động:

1. a) Sc, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni.

b) V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu.

2. a)

Kim loại	K	Ca	Fe	Cu
Nhiệt độ nóng chảy	63,4	842	1535	1084
Khối lượng riêng	0,89	1,55	7,86	8,96
Độ dẫn điện ở 20^oC	13,3	28,5	10	57,1
Độ cứng	0,4	1,75	4	3

…………………

I. Đơn chất kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất

1. Đặc điểm cấu tạo nguyên tử

- Các nguyên tố từ Sc (Z = 21) đến Cu (Z = 29) được gọi là nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất.

- Đặc điểm cấu hình electron: có lớp vỏ bên trong của khí hiếm Ar. Số electron trên phân lớp 3d tăng dần từ 1 (ở Sc) đến 10 (ở Cu). Trong khi đó trên phân lớp 4s, số electron thường bằng 2 (trừ Cr và Cu).

- Có nhiều electron hóa trị thuộc phân lớp 3d và 4s nên kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thường tạo thành các hợp chất với nhiều số oxi hóa khác nhau.

2. Tính chất vật lí và ứng dụng của kim loại chuyển tiếp

Tính chất	Đặc điểm	Ứng dụng
Nhiệt độ nóng chảy	Khó nóng chảy, đặc biệt là V, Cr, Co	Chế tạo dụng cụ, máy móc, thiết bị làm việc ở nhiệt độ cao.
Độ cứng	Khá cao, Cr là kim loại cứng nhất trong tất cả các kim loại.	Chế tạo hợp kim không gỉ hoặc siêu cứng để sản xuất dụng cụ y tế, nhà bếp, vòng bi, mũi khoan,…
Khối lượng riêng	Sc và Ti tương đối nhẹ. Các kim loại khác đều là kim loại nặng.	Chế tạo vật liệu hàng không, gọng kính. Sản xuất phương tiện giao thông, máy móc, bệ máy,…
Độ dẫn điện	Tương đối tốt, Cu là kim loại dẫn điện tốt (chỉ sau Ag).	Chế tạo dây dẫn, thiết bị điện,…
Độ dẫn nhiệt	Tương đối tốt, điển hình là Cu.	Chế tạo thiết bị nồi hơi, thiết bị trao đổi nhiệt, đồ gia dụng,…