2.5. M ột số giáo án thực nghiệm
2.5.4. Giáo án bài “ Flo – Brom –Iot”
I. MỤC TIÊU 1. Về kiến thức
• HS biết được: Sơ lược về tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng và điều chế F2, Br2, I2, và một vài hợp chất của chúng.
• HS hiểu được:
- Tính chất hóa học cơ bản của F2, Br2, I2 là tính oxi hóa.
- Sự giống và khác nhau về tính chất hóa học của flo, brom, iot so với clo.
- Nguyên nhân tính oxi hóa giảm dần từ flo đến iot.
- Tính axit tăng theo chiều HF < HCl < HBr < HI.
2. Về kĩ năng
- Viết các phương trình hóa học minh họa cho tính chất hóa học của F2, Cl2, Br2, I2 và so sánh khả năng hoạt động của chúng.
- Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét.
3. Về giáo dục
Hiểu biết về các ứng dụng của các đơn chất halogen và một vài hợp chất của chúng trong thực tế, sự ảnh hưởng đối với môi trường của các chất được biết.
4. Trọng tâm
Tính chất hóa học cơ bản của flo, brom, iot là tính oxi hóa; tính oxi hóa giảm dần từ flo đến iot.
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Giáo viên: Giáo án, máy tính, máy chiếu, hình ảnh về flo, brom, iot, bình đựng brom và iot. Các đoạn phim thí nghiệm so sánh độ hoạt động của halogen, thí nghiệm về sự thăng hoa của iot.
2. Học sinh : Ôn tập bài khái quát về nhóm halogen, bài clo.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
HS: Nêu tính chất hóa học của clo. Viết các phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện phản ứng).
3. Bài mới
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS SLIDE TRÌNH CHIẾU Hoạt động 1: Vào bài (Hình thức 1: trực quan)
GV chiếu những hình ảnh để HS đoán những hình ảnh nói về nguyên tố hóa học nào
Hãyđánh răng thường xuyên bạn nhé !
Sản xuất ra chất dùng đểtráng phim
Điều chếtừ nước biển
Điều chếtừrong biển
Hoạt động 2: Tìm hiểu về tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của flo
1. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên -GV: Em hãy cho biết vị trí, cấu hình e lớp ngoài cùng, công thức phân tử của flo.
- Khí, màu lục nhạt, rấtđộc 1
1--T/C VT/C VẬẬT LÝ-T LÝ-TRTRẠẠNG THNG THÁÁI TNI TN
Hình 1: Hìnhảnh Flođơn chất
F L O
-Kí hiệu hóa học: F
-Khối lượng nguyên tử:18,998 -Vịtrí:ô số9, nhóm VIIA, chu kì 2 -Công thức phân tử:F2
-Cấu hình e lớp ngoài cùng: 2s2 2p5
HS:- Kí hiệu hóa học: F
- Khối lượng nguyên tử:18,998 - Vị trí:ô số 9, nhóm VIIA, chu kì 2 - Cấu hình e lớp ngoài cùng: 2s2 2p5 - Công thức phân tử:F2
GV: Nhìn hình SGK, em hãy cho biết tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của flo?
-Chỉcóởdạng hợp chất:
Có trong men răng 1
1--T/C VT/C VẬẬT LÝT LÝ--TRTRẠNG THẠNG THÁÁI TNI TN
Phần lớnởhai khoáng vật:
Muối florua(CaF2) 1
1--T/C VT/C VẬẬT LÝT LÝ--TRTRẠNG THẠNG THÁÁI TNI TN
Criolit(Na3AlF6hay AlF3.3NaF) 1
1--T/C VT/C VẬẬT LÝT LÝ--TRTRẠNG THẠNG THÁÁI TNI TN
Hoạt động 3: Nghiên cứu về tính chất hoá học của flo
- GV: Dựa vào cấu tạo nguyên tử và độ âm điện của flo, hãy suy ra flo có tính chất hoá học cơ bản nào?
- GV: Flo có thể oxi hoá những chất nào, lấy ví dụ minh hoạ. Xác định số oxi hóa các chất
- HS: viết các phương trình phản ứng và xác định số oxi hóa các chất
- GV giải thích tại sao flo tác dụng nhiều phi kim trừ oxi và nitơ.
2
2--TTÍÍNH CHNH CHẤẤT HT HÓÓA HA HỌỌCC - Cóđộâmđiện lớn nhấttính oxi hoá mạnh nhất
* Oxi hóa tất cảcác kim loại (kểcả Au,Pt):
0 0 +3 -1
3F2+ 2Fe → 2FeF3
F L
O 2Al + 3F22AlF3
Tác dụng với nhôm
2
2--TTÍÍNH CHNH CHẤẤT HT HÓÓA HA HỌỌCC
F L
O Tại sao Flo tác dụng nhiều phi kim trừ ôxi và nitơ?
TL:Vì Oxi, Nito và Flo là những nguyên tốhoạt động hóa học mạnh, độ âm điện đều lớn, không chênh lệch nhau quá nhiều nên chúng không phản ứng trực tiếp mà thường xảy ra phản ứng gián tiếp.
* Oxi hóađược hầu hết các phi kim (trừO2 và N2)
0 0 +1-1
H2+ F2- 252→ 2HF
oC
Hidro florua
- GV: lưu ý tính chất riêng của axit HF là ăn mòn thuỷ tinh dùng để khắc chữ lên thuỷ tinh
- GV: trước khi nhà bác học người Pháp Henri Moissan tìm ra cách điều chế khí flo một cách an toàn đã có rất nhiều nhà khoa học bị tàn tật hoặc chết do nhiễm độc HF
- GV: từ điều kiện phản ứng, hãy so sánh với clo?
HS: So sánh với clo, flo có tính oxi hoá mạnh hơn, mạnh nhất trong số các phi kim.
2-2-TTÍÍNH CHNH CHẤẤT HT HÓÓA HA HỌỌCC + Hidro florua (HF) tan nhiều trongnước, tạo thành dung dịch axit flohidric. Axit flohidric là axit yếu,ăn mòn đồvật bằng thủy tinh:
SiO2+ 4HF SiF4 + 2H2O
Silic tetraflorua
* oxi hoáđược nhiều hợp chất:
VD: 2F2 + 2H2O 4HF + O2
Hơi nước nóng bốc cháy khi tiếp xúc với khí flo nên không điều chế được nước flo
Hoạt động 4: Tìm hiểu về ứng dụng và điều chế flo
- GV: Nhìn hình em hãy nêu các ứng dụng của flo?
-GV: Chúng ta sẽ tìm hiểu xem nhà hoá học Henri Moisan đã tìm ra cách gì để sản xuất flo trong công nghiệp. Chính nhờ nghiên cứu này mà ông đã được giải thưởng Nobel năm 1906.
Chất dẻo
teflon (CF2 CF2)n floroten
(CF2 CFCl)n
điclođiflometan CF2Cl2
Bảo vệcác chi tiết, vật thể kim loại, gốm,
sứ… CFC(freon)
3
3--ỨỨNG DNG DỤỤNG NG –– ĐI ĐIỀỀU CHU CHẾẾ:: a-Ứng dụng:
Điều chếmột sốd/x:
NaF loãng: làm thuốc chống sâu răng.
3
3--ỨỨNG DNG DỤỤNG NG –– ĐI ĐIỀỀU CHU CHẾẾ::
F L O
3
3--ỨỨNG DNG DỤỤNG NG –– ĐI ĐIỀỀU CHU CHẾẾ::
b-Điều chế:
Điện phân hỗn hợp KF và HF 2HF F2 + H2
cựcdương cực âm
Henri Moissan (1826-1907)
Hoạt động 5:Củng cố từng phần (Hình thức 8: so sánh)
GV đặt câu hỏi: So sánh tính chất hóa học cơ bản của flo và clo. Giải thích. Viết phương trình hóa học để minh họa.
Câu hỏi:So sánh tính chất hóa họccơ bản của flo và clo? Giải thích? Viếtphương trình hóa họcđểminh họa?
-Flo có tính oxi hóa mạnhhơn clo. Vì flo có độâmđiện lớnhơn clo.
CLO FLO
PTHH:
H2(k)+F2(k)→2HF(k)
PTHH:
H2+Cl2→2HCl
0 0 -1 0 0
PTHH: PTHH:
F02+ H2O-2 →4HF+O2 Cl2+ H2O HCl + HClO
0 -1 +1
as -1
-1 0
←→
-Phảnứng vớihiđro nổ mạnh ngayởnhiệtđộrất thấp.
- Phảnứng vớihiđro xảy ra nhan khi có ánh sáng.
- Flo oxi hóađượcnướcđể giải phóng oxi
-Clo tác dụng chậm vớinước một phần theo phảnứng thuận nghịch
Hoạt động 6 : Tìm hiểu về tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của
brom - iot
GV: cho hs quan sát bình đựng brom và bình đựng iot.
- GV yêu cầu HS dựa vào SGK cho biết tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của flo, brom, iot và hoàn thiện vào bảng:
Tiêu chí Brom Iot
Tính chất vật lí Trạng thái TN
GV giải thích hiện tượng thăng hoa thăng hoa
I2(r) I2(h)
II − BROM ( Br2):
1: Tính chất vật lí và trạng tháitự nhiên:
III − IOT ( I2):
1: Tính chất vật lí và trạng tháitự nhiên:
− Trongtự nhiên brom tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất.
− là chất rắnmàu đen tím, có ánh kim và dễ thăng hoa khi đun nóng.
− tantrong H2O, tan nhiều trong dung môi hữu cơ như etanol, benzen, xăng….
− tan rất ít trong H2O, tan nhiều trong dung môi hữu cơ như etanol, benzen, xăng…
− là chất lỏngmàu đỏ nâu, dễ bay hơi , mùi khó chịu và rất độc.
− Trongtự nhiên iot tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất.
Hoạt động 7: Nghiên cứu về tính chất hoá học của brom và iot
a) Tác dụng với kim loại
- GV: Cho HS xem 2 đoạn phim, yêu cầu HS so sánh khả năng phản ứng giữa brom với nhôm và iot với nhôm. Viết phương trình phản ứng. Qua đó so sánh tính oxi hóa của brom và iot.
II − BROM ( Br2): III − IOT ( I2):
2: Tính chất hóa học: 2: Tính chất hóa học:
a/ Tác dụng với kim loại: a/ Tác dụng với kim loại:
Al+ Br2 2AlBr3
2 3 2AlI3
* Br2 có thể oxi hóa được nhiều kim
loại. * I2 có thể oxi hóa được nhiều kim
loạichỉkhiđun nóng hoặc có chất xúc tác.
Xt, H2O
Al+ I2
2 3
Nhôm bromua Nhôm iotua
Kết luận: Brom có tính oxi hóa mạnh hơn Iot.
0 0 +3 -1 0 0 +3 -1
Quan sát 2 đoạn phim sau: Hãy thảo luận nhóm; So sánh khả năng phản ứng giữa brom với nhôm và iot với nhôm? Viết các phương trình phản ứng xảy ra? Qua đó hãy so sánh tính oxi hóa của brom với iot?
b) Tác dụng với H2
- GV: yêu cầu HS xác định số oxi hóa của các chất trong phản ứng brom và iot tác dụng với H2.
- GV nhấn mạnh điều kiện phản ứng để HS thấy rõ brom có tính oxi hóa mạnh hơn iot.
II − BROM ( Br2): III − IOT ( I2):
2: Tính chất hóa học: 2: Tính chất hóa học:
b/ Tác dụng với H2:
* Phản ứng chỉ xảy ra ở nhiệt độ cao và có mặt chất xúc tác:
H2 + Br2 t0C HBr 2
Kết luận:
-Tất cả các khí hidro halogenua đều tan tốt trong H2O tạo thành dung dịch axit halogenhidric tương ứng.
- Tính axit giảm dần từ HI > HBr > HCl > HF.
Hidro bromua
b/ Tác dụng với H2:
* Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao:
H2+ I2 Pt, 350-5000C HI
Hidro iotua
0 0 2+1 -1 0 0 +1-1
c) Tác dụng với H2O
- GV: yêu cầu HS xác định số oxi hóa của các chất trong phản ứng brom tác dụng với H2O và gọi tên các sản phẩm của phản ứng.
- GV nhấn mạnh cách nhận biết iot bằng hồ tinh bột.
II − BROM ( Br2): III − IOT ( I2):
2: Tính chất hóa học: 2: Tính chất hóa học:
Br2 + H2O HBr
Axit bromhidric
* Phản ứng xảy ra chậm hơn phản ứng giữa clo với nước:
c/ Tác dụng với H2O :
* Iot hầu như không tác dụng với H2O:
+ HBrO
Axithipobromơ
0 -1 +1
c/ Tác dụng với H2O :
Iot tác dụng với hồ tinh bột cho dung dịch màu xanh đặc trưng, vì vậy người ta dùng iot để nhận biết ra hồ tinh bột và ngược lại.
d) Tác dụng với muối
GV: cho HS xem phim thí nghiệm clo tác dụng với KBr và brom tác dụng với KI (nếu có điều kiện thì giáo viên cho HS làm thí nghiệm cho nước clo tác dụng với KBr và nước brom tác dụng với KI).
GV: Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và rút ra nhận xét về độ hoạt động hóa học của brom, iot với clo. Viết PTHH.
II − BROM ( Br2): III − IOT ( I2):
2: Tính chất hóa học:
Kết luận:Halogen có tính oxi hóa mạnh đẩy halogen có tính oxi hóa yếu ra khỏi dung dịch muối.
Tính oxi hóa giảm dần từ F2> Cl2> Br2> I2
Br2 + NaI NaBr
Natri bromua
* Br2đẩy ion I-ra khỏi dung dịch muối:
d/ Tác dụng với muối iotua :
2 2 + I2
0 -1 -1 0
* Iot là halogen có tính oxi hóa yếu nhất nên không phản ứng được với muối của các halogen khác:
2: Tính chất hóa học:
d/ Tác dụng với muối iotua :
Nhận xét độ hoạt động hóa học của brom, iot với clo?
Viết ptpứ.
Brom tác dụng KI Clo tác dụng KBr
Hoạt động 8: Tìm hiểu về ứng dụng và điều chế của brom - iot
GV: Yêu cầu HS nhìn hình ảnh nêu ứng dụng của brom và iot.
II − BROM ( Br2): III − IOT ( I2):
công nghiệp dược phẩm: C2H5Br, C2H4Br2…
Sản xuất dược phẩm, thuốc sát trùng vết thương…
3: Ứng dụng: 3: Ứng dụng:
Muối Iot: ngăn ngừa bệnh bướu cổ Sản xuất ra AgBr để tráng phim
thuốc bảo vệ thực vật, phẩm nhuộm
Trộn thêm vào chất tẩy rửa.
dùng trong công nghệp dầu mỏ
-GV: Giới thiệu phương pháp điều chế brom và iot trong công nghiệp.
II − BROM ( Br2): III − IOT ( I2):
4: Điều chế: 4: Điều chế:
Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2Cl2+2NaI 2NaCl+ I2
Dùng khí clo oxi hóa NaI có trong rong biển.
Dùng khí clo oxi hóa NaBr có trong nước biển.
0 -1 -1 0 0 -1 -1 0
Hoạt động 9: Củng cố toàn bài
Củng cố toàn bài (Hình thức 3+7+9: so sánh + hệ thống hóa kiến thức + hình ảnh + bài tập trắc nghiệm + tự luận)
- GV chiếu tổng quát lại tính chất và phương pháp điều chế của flo, brom, iot và so sánh giữa chúng với nhau để HS dễ nhớ bài.
- GV: chiếu bài tập củng cố để HS nắm kiến thức chắc hơn.
- HS cả lớp cùng tham gia trả lời câu hỏi trắc nghiệm.GV yêu cầu HS làm bài tập tự luận vào tập chấm điểm.
CÂU 1:
CÂU 1:
A.
A. NaClNaCl+ NaI+ NaI
D.
D. NaClNaCl+ HI+ HI C.NaCl C.NaCl+ I+ I22
B.
B. NaClNaCl
DDÙÙNG MUNG MUỐỐI IOT HI IOT HẰẰNG NGNG NGÀÀY ĐỂY ĐỂPHÒNG PHÒNG BBỆỆNH BƯNH BƯỚỚU CU CỔỔ, V, VẬẬY MUY MUỐỐI IOT CI IOT CÓÓ TH
THÀÀNH PHNH PHẦẦN GN GỒỒM: M:
Câu 2:Dung dịch axit nào sau đâykhôngthể chứa trong bình thủy tinh?
A. HCl. B. H2SO4.
D. HF.
C. HNO3.
Câu 3: Thứtựtăng dần tính phi kim là:
A. Clo < Flo < Brom < Iot B. Flo < Clo < Brom < Iot C. Iot < Brom < Clo < Flo D. Flo < Brom < Clo < Iot
Câu 4: Thứtựtăng dần độmạnh của các axit là:
A. HF < HI < HBr < HCl B. HF < HCl < HBr < HI C. HI < HBr < HCl < HF
a. Cho hồ tinh bột vào hỗn hợp NaCl và NaI rồi sục khí Cl2vào, màu xanh xuất hiện chứng tỏ có NaI.
b. Sục khí Cl2dư vào hỗn hợp để tác dụng hết NaI, đun nóngđể I2thăng hoa, còn NaCl tinh khiết.
Cl2 + 2NaI 2NaCl + I2
I2 sinh ra làm hồtinh bột chuyển sang màu xanh.
0 -1 -1 0
Câu 5:
• Làm thếnàođểchứng minh rằng trong muối iot có lẫn NaI.
• Làm thếnào đểcó NaCl tinh khiết.
- Củng cố phát triển :
(Hình thức 12: đặt vấn đề về nhà suy nghĩ)
Cho HS về làm thí nghiệm vui phân biệt muối iot thật và iot giả; tìm lời giải đáp cách hiện ra dấu vân tay tội phạm của thám tử nổi tiếng thế giới Sherlock Homes.
GV giới thiệu HS thí nghiệm vui phân biệt muối iot thật và giả để về nhà HS làm và yêu cầu HS dùng kiến thức hóa học để giải thích.
Cùng làm thí nghiệm phân biệt muối iot thật hay giả, sau đó dùng kiến thức hóa học giải thích nhé.
+ vắt một ít nước chanh vào muối + thêm vào một ít nước cơm để nguội
Nếu thấy màu xanh đậm xuất hiện thì chứng tỏ muối đó là muối iot.
+ +
Muối iot khác muối thường ở chỗ ngoài thành phần chính là muối ăn (NaCl) còn có một lượng nhỏ NaI (nhằm cung cấp iot cho cơ thể).
Trong nước chanh có môi trường axit (axit citric).
Trong môi trường axit, NaI không bền bị phân hủy một phần thành I2, I2tác dụng với hồ tinh bột có trong nước cơm tạo thành phức chất có màu xanh đậm.
+ +
- Củng cố phát triển:
GV giới thiệu cách hiện ra dấu vân tay tội phạm của thám tử nổi tiếng thế giới Sherlock Homes và yêu cầu HS về nhà tìm lời giải thích.
Các em hãy giải thích cách Sherlock Homes đã phát hiện dấu vân tay của tội phạm lưu trên các vật ở hiện trường sau đây:
Lấy một trang giấy sạch, ấn một đầu ngón tay lên trên mặt giấy rồi nhấc ra, sau đó đem phần giấy có dấu vân tay đặt trên miệng ống nghiệm có đựng cồn iốt, và dùng đèn cồn để đun nóng ở phần đáy ống nghiệm. Đợi cho xuất hiện luồng khí màu tím bốc từ ống nghiệm, bạn sẽ thấy trên phần giấy trắng ngón tay (mà bình thường không nhận ra dấu vết gì) dần dần hiện lên dấu vân tay màu nâu, rõ đến từng nét.
Nếu bạn ấn đầu ngón tay lên một trang giấy trắng rồi đem cất đi, mấy tháng sau mới đem thực nghiệm như trên thì dấu vân tay vẫn hiện ra rõ ràng.
Đáp án: Để trả lời câu hỏi đó, trước tiên hãy nói một chút về cồn iốt. Cồn iốt là dung dịch của cồn và iốt. Iốt không tan trong nước nhưng dễ tan trong cồn (và một số dung môi hữu cơ khác). Trên đầu ngón tay chúng ta có dầu béo, dầu khoáng và mồ hôi. Khi ấn đầu ngón tay trên mặt giấy thì những thứ đó sẽ lưu lại trên mặt giấy, tuy mắt thường rất khó nhận ra. Khi đem tờ giấy có vân tay đặt đối diện với mặt miệng ống nghiệm chứa cồn iốt thì do bị đun nóng, cồn bay hơi rất nhanh, tiếp đến là iốt
“thăng hoa” bốc lên thành hơi màu tím (Chú ý” Hơi iốt độc, không được ngửi!), mà dầu béo, dầu khoáng và mồ hôi là các dung môi hữu cơ nên hơi iốt dễ tan vào chúng, tạo thành màu nâu trên các vân tay lưu lại. Thế là, vân tay hiện ra.
4. Dặn dò: - HS về làm bài tập về nhà: bài tập 7,8,9,10/ trang 114 SGK HS ôn tập kiến thức chương halogen và chuẩn bị bài mới: Luyện tập nhóm halogen.