Giáo án Hóa học lớp 12 bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung ghi bảng

* Hoạt động 1

- GV: dùng bảng HTTH và yêu cầu HS tự tìm hiểu vị trí của nhóm IA và cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố nhóm IA

HS: Trả lời

A. KIM LOẠI KIỀM

I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

- Thuộc nhóm IA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố: Li, Na, K, Rb, Cs và Fr (nguyên tố phóng xạ).

- Cấu hình electron nguyên tử:

Li: [He]2s¹ Na: [Ne]3s¹ K: [Ar]4s¹

Rb: [Kr]5s¹ Cs: [Xe]6s¹

* Hoạt động 2

- GV: dùng dao cắt một mẫu nhỏ kim loại Na.

HS: quan sát bề mặt của kim loại Na sau khi cắt và nhận xét về tính cứng của kim loại Na.

- GV: giải thích các nguyên nhân gây nên những tính chất vật lí chung của các kim loại kiềm.

HS: dựa vào bảng phụ để biết thêm quy luật biến đổi tính chất vật lí của kim loại kiềm.

II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Màu trắng bạc và có ánh kim, dẫn điện tốt, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp.

- Nguyên nhân: Kim loại kiềm có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm khối, cấu trúc tương đối rỗng. Mặt khác, trong tinh thể các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu.

* Hoạt động 3:

- GV: Trên cơ sở cấu hình electron nguyên tử và cấu tạo mạng tinh thể của kim loại kiềm, em hãy dự đoán tính chất hoá học chung của các kim loại kiềm.

HS: kim loại kiềm có tính khử rất mạnh. Tính khử tăng dần từ Li → Cs.

- GV: Chia lớp thành 6 nhóm, yêu cầu 2 nhóm thảo luận 1 trong 3 nội dung để chứng minh cho tính khử của KLK

HS: Thảo luận theo HD của GV và lên bảng trình bày ND thảo luận

- GV: Làm các thí nghiệm chứng minh

HS: Quan sát và ghi TT

III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hoá nhỏ, vì vậy kim loại kiềm có tính khử rất mạnh. Tính khử tăng dần từ Li → Cs.

M → M⁺ + 1e

Trong các hợp chất, các kim loại kiềm có số oxi hoá +1.

1. Tác dụng với phi kim

a. Tác dụng với oxi

2Na + O₂ → Na₂O₂ (natri peoxit)

4Na + O₂ → 2Na₂O (natri oxit)

b. Tác dụng với clo

2K + Cl₂ → 2KCl

2. Tác dụng với axit

2Na + 2HCl → 2NaCl + H₂↑

3. Tác dụng với nước

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑

Để bảo vệ kim loại kiềm người ta ngâm kim loại kiềm trong dầu hoả.

* Hoạt động 4:

- GV: nghiên cứu SGK để biết được các ứng dụng quan trọng và trạng thái thiên nhiên của kim loại kiềm.

HS: HS nghiên cứu SGK và trả lời

- GV: Em hãy cho biết để điều chế kim loại kiềm ta có thể sử dụng phương pháp nào?

HS: đpnc

- GV: dùng tranh vẽ hướng dẫn HS nghiên cứu sơ đồ thiết bị điện phân NaCl nóng chảy trong công nghiệp.

HS: Quan sát và trả lời

IV – ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ

1. Ứng dụng:

- Dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ ngoài cùng thấp.

Thí dụ: Hợp kim Na-K nóng chảy ở nhiệt độ 70^oC dùng làm chất trao đổi nhiệt trong các lò phản ứng hạt nhân.

- Hợp kim Li – Al siêu nhẹ, được dùng trong kĩ thuật hàng không.

- Cs được dùng làm tế bào quang điện.

2. Trạng thái thiên nhiên

Tồn tại ở dạng hợp chất: NaCl (nước biển), một số hợp chất của kim loại kiềm ở dạng silicat và aluminat có ở trong đất.

3. Điều chế: Khử ion của kim loại kiềm trong hợp chất bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của chúng.

Thí dụ: