Giáo án chủ đề: Cacbon - oxit cacbon

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

3
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo án chủ đề: Cacbon - oxit cacbon sẽ giúp thầy/cô dễ dàng biên soạn chi tiết Giáo án môn Hóa học. Giáo án gồm có bố cục các phần như sau: Xác định vấn đề cần giải quyết trong bài học; xây dựng nội dung bài học; xác định mục tiêu bài học; xác định và mô tả mức độ yêu cầu; biên soạn các câu hỏi, bài tập theo mức độ yêu cầu; thiết kế tiến trình dạy học;… Mời quý thầy, cô và các bạn học sinh cùng tham khảo giáo án để biết thêm chi tiết!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo án chủ đề: Cacbon - oxit cacbon

CHỦ ĐỀ: CACBON - OXIT CACBON A. Xác định vấn đề cần giải quyết trong bài học (Bước 1) Giáo viên cung cấp thông tin tạo tình huống có vấn đề. Học sinh phát hiện và xác định vấn đề nảy sinh, tự đề xuất các giả thuyết, giải pháp và lựa chọn giải pháp. Học sinh thực hiện giải pháp để giải quyết vấn đề. Giáo viên và học sinh cùng đánh giá vấn đề cụ thể sau: - Tìm kiếm, kiểm nghiệm về cacbon và hợp chất của cacbon có gì giống với kiến thức về đơn chất và hợp chất vô cơ đã học. - Tìm kiếm, xây dựng kiến thức mới và ứng dụng kiến thức về cacbon, cacbon oxit, cacbon đioxit. B. Xây dựng nội dung bài học (Bước 2) Giới thiệu chung chủ đề: Chủ đề Cacbon - oxit cacbon gồm các nội dung chủ yếu sau: Các dạng thù hình, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng của cacbon, các oxit cacbon. Ở đây tên chủ đề tuy trùng với tên bài trong Sách giáo khoa (SGK) hiện hành nhưng đã được thiết kế thành chuỗi các hoạt động cho Học sinh (HS) theo các phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực, giúp HS giải quyết trọn vẹn một vấn đề học tập, phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực của HS. Giáo viên (GV) chỉ là người tổ chức, định hướng còn HS là người trực tiếp thực hiện các nhiệm vụ do GV giao một cách tích cực, chủ động, sáng tạo. Thời lượng dự kiến thực hiện chủ đề: 02 tiết C. Xác định mục tiêu bài học (Bước 3) I. Mục tiêu chủ đề 1. Kiến thức, kỹ năng, thái độ * Kiến thức Nêu được: - Đơn chất Cacbon có 3 dạng thù hình chính, sơ lược tính chất vật lí của 3 dạng thù hình. - Tính chất hoá học của cacbon: Cacbon có một số tính chất hoá học của phi kim. Tính chất hoá học đặc biệt của cacbon là tính khử ở nhiệt độ cao. - Một số ứng dụng tương ứng với tính chất vật lí và tính chất hoá học của cacbon. - Cacbon có 2 oxit tương ứng là CO và CO2. - CO là oxit trung tính, có tính khử mạnh. - CO2 là oxit axit tương ứng với axit hai lần axit. - Ứng dụng của cacbon và oxit cacbon trong đời sống, cách sử dụng nhiên liệu hợp lí. * Kĩ năng - Rèn kỹ năng tự nghiên cứu tài liệu SGK Hóa học 9, các thông tin trên Internet, các tài liệu về thực trạng khai thác và sử dụng than đá hiện nay, các biện pháp bảo vệ môi trường…và lập kế hoạch hoạt động nhóm. - Củng cố kỹ năng thực hành thí nghiệm; nhận xét, phân tích nội dung những thông tin đó để tổng hợp kiến thức. - Tính lượng cacbon và hợp chất của cacbon trong phản ứng húa học. - Tính thành phần phần trăm thể tích khí CO và CO2 trong hỗn hợp. - Kỹ năng lắng nghe tích cực các nhóm học tập khác báo cáo kết quả; bước đầu so sánh và đánh giá được sản phẩm của nhóm mình với các nhóm khác. 1
- Kỹ năng giải thích các vấn đề thực tế: vì sao không nên ủ than trong phòng kín, đeo khẩu trang khi đi ngoài đường bụi ….. - Kỹ năng hợp tác ứng xử, giao tiếp trong khi thảo luận, tinh thần đoàn kết khi hợp tác nhóm. - Kỹ năng thuyết minh, thuyết trình các bài báo cáo trước tập thể. - Kỹ năng sử dụng đồ dùng học tập. * Thái độ - Có ý thức bảo vệ môi trường xung quanh bằng hành động cụ thể; - HS biết sản phẩm cháy của cacbon tạo ra các oxit gây ô nhiễm không khí, tạo ra các chất gây hiệu ứng nhà kính ,...HS có trách nhiệm cùng tổ chức, cá nhân tuyên truyền để khai thác, sử dụng hợp lí nguồn tài nguyên than. Tìm nguyên liệu, nhiên liệu sạch thay thế than. - Các em thể hiện sự yêu thích bộ môn, có thái độ học tập nghiêm túc, có tình yêu thiên nhiên môi trường. 2. Định hướng các năng lực có thể hình thành và phát triển Năng lực tự học; năng lực hợp tác; Năng lực thực hành hoá học; Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn hoá học; Năng lực tính toán hóa học; Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống. D. Xác định và mô tả mức độ yêu cầu (Bước 4) 2
MỨC ĐỘ NHẬN THỨC Nội dung Nhận biết Thông hiểu Vận dụng thấp Vận dụng cao Cacbon và - Thù hình của một nguyên - Viết được các phương trình - Dự đoán, giải thích hiện - Chứng minh sự có mặt oxit của tố là những đơn chất khác hóa học chứng minh tính chất tượng hóa học khi cho của mỗi chất khí trong cacbon nhau do nguyên tố đó tạo hóa học của cacbon, cacbon cacbon, cacbon oxit tác dụng hỗn hợp. nên. oxit, cacbon đioxit. với: oxit kim loại và viết - Tính được thể tích của - Cacbon có 3 dạng thù hình. - Hoàn thành dãy chuyển đổi PTHH. chất khí khi biết hiệu suất - Cacbon có tính hấp phụ. hóa học. - Nhận biết các chất khí (dựa của phản ứng và khối - Cacbon tác dụng với oxi, - Viết PTHH khi cho cacbon, vào tính chất hóa học của lượng của chất chứa 1 oxit kim loại. cacbon oxit tác dụng với oxit chất đó và sản phẩm tạo thành phần của phản ứng - Ứng dụng của cacbon. kim loại. thành khí cho chất đó tác và ngược lại. - Tính chất, ứng dụng của - Ứng dụng của các phản ứng dụng với một chất khác). - Tính lượng chất phản cacbon oxit và cacbon đioxit. C, CO khử oxit kim loại. - Tính được khối lượng muối ứng với hỗn hợp chất dựa - Giải thích được một số hiện cacbonat tạo thành khi dẫn vào tỉ lệ chất phản ứng tượng, khái niệm dựa vào tính oxit axit vào dd bazơ theo tỉ (hoặc BTNT). chất của C, CO, CO2. lệ nhất định về số mol và - Tính lượng chất khi - Dự đoán hiện tượng và viết ngược lại. tham gia phản ứng tạo ra PTHH khi cho cacbon đioxit - Xác định khối lượng, thể nhiều loại sản phẩm. tác dụng với dung dịch bazơ. tích; thành phần % về thể - Thiết kế thí nghiệm - Chứng minh sự có mặt của tích và khối lượng các khí chứng minh tính chất của CO, CO2 trong hỗn hợp. trong hỗn hợp. chất hoặc , tạo sản phẩm - Nhận biết các chất khí (dựa - Tính được hiệu suất của tìm hiểu tính chất của vào tính chất hóa học của chất phản ứng khử. chất. đó). - Tính được năng lượng - Giải thích một số hiện - Tính được khối lượng của cung cấp khi sử dụng lượng tuợng thực tế dựa vào tính chất trong 1 phản ứng. nhiên liệu cụ thể. chất của cacbon và hợp chất của cacbon. 3
E. Biên soạn các câu hỏi, bài tập theo mức độ yêu cầu(Bước 5) 1. Mức độ nhận biết Bài 1: Dạng thù hình của nguyên tố là gì? Cho hai ví dụ? Bài 2: Viết phương trình hóa học của C, CO với các chất oxit: CuO, PbO, FeO, O 2. Cho biết vai trò của C, CO trong các phản ứng. Bài 3: Hãy viết các phương trình hóa học có thể xảy ra khi dẫn khí CO 2 vào dung dịch Natri hiđroxit. Bài 4: Bài 4: Quá trình nào sau đây không sinh ra khí cacbonic? A. Đốt cháy khí đốt tự nhiên. B. Sản xuất vôi sống. C. Quá trình hô hấp của người và động vật. D. Quang hợp của cây xanh. Bài 5: Có các chất khí: CO2, Cl2, H2, CO, O2. Em hãy cho biết khí nào: A. Có thể gây nổ khi đố cháy với oxi. B. Có tính chất tẩy màu khi ẩm. C. Làm đổi màu dung dịch quỳ tím. D. Làm bùng cháy tàn đóm đỏ. Bài 6: Dãy các chất bị CO khử khi ở nhiệt độ cao: A. CuO, Fe2O3, Na2O, PbO. B. Fe2O3, Na2O, P2O5, CuO. C. CuO, PbO, FeO, Ag2O. D. C, PbO, FeO, Ag2O. Bài 7: “Nước đá khô” không nóng chảy mà thăng hoa nên được dùng để tạo môi trường lạnh và khô rất tiện cho việc bảo quản thực phẩm. “Nước đá khô” là: A. CO B. H2O C. CO2 D. SO2 rắn rắn rắn rắn Câu 8: Kim cương và than chì là các dạng: A. Đồng hình của cacbon B. Đồng vị của cacbon C. Thù hình của cacbon D. Đồng phân của cacbon 2. Mức độ thông hiểu Bài 1: Cho biết ứng dụng của phản ứng dùng C, CO khử các oxit Fe2O3, CuO, PbO, O2. Bài 2: Tại sao sử dụng than để đun nấu, nung gạch ngói, nung vôi lại gây ô nhiễm môi trường. Hãy nêu biện pháp chống ô nhiễm môi trường và giải thích. Bài 3: Trình bày phương pháp hóa học để chứng minh sự có mặt của mỗi khí trong hỗn gồm 2 khí CO và CO2. Bài 4: Trên bề mặt các hố nước vôi lâu ngày thường có lớp màng chất rắn. Hãy giải thích hiện tượng ngày và viết PTHH. Bài 5: Có 4 lọ đựng 4 khí riêng biệt: O 2, Cl2, H2, CO2. Dựa vào tính chất của các chất, hãy biết từng khí. Bài 6: Trong các dạng tồn tại của cacbon, dạng được dùng để chế tạo mặt nạ phòng độc là: A. Than đá B. Kim cương C. Than chì D. Cacbon vô định hình Bài 7: Để phòng nhiễm độc CO, là khí không màu, không mùi, rất độc người ta dùng chất hấp phụ là: A. Đồng (II) oxit và mangan oxit B. Đồng (II) oxit và magie oxit C. Đồng (II) oxit và than hoạt tính D. Than hoạt tính 4
Bài 8: Khí cacbon monoxit (CO) có tính rất độc là do khả năng kết hợp với hemoglobin trong máu làm mất khả năng vận chuyển oxi của máu. Trong trường hợp nào sau đây gây tử vong do bị ngộ độc CO: A. Dùng bình ga để nấu nướng ngoài trời. B. Nổ máy ôtô trong nhà xe đóng kín cửa. C. Đốt bếp, đốt lò trong nhà đóng kín cửa. D. Cả trường hợp B và C. E. Cả trường hợp A và C. Bài 9: Dãy các chất bị C khử ở nhiệt độ cao A. Al2O3, CuO, FeO, PbO. B. CuO, PbO, MgO, Ag2O. C. Ag2O, BaO, Fe2O3, CuO. D. Fe3O4, PbO, Ag2O, CuO. Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn 0,6 gam C trong oxi dư thu được V lít khí (ĐKTC). Giá trị của V là: A. 2,24 lít B. 1,12 lít C. 4,48 lít D. 3,36 lít Bài 10: Thể tích không khí cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 11,2 lít khí cacbon oxit (ĐKTC) là: A. 5,6 lít B. 11,2 lít C. 28 lít D. 56 lít 3. Mức độ vận dụng Bài 1: Trình bày phương pháp hóa học nhận biết sự có mặt của các chất trong hỗn hợp khí không màu sau: H2, CO, CO2, O2. Bài 2: Một em học sinh làm thí nghiệm như sau: Cho một mẩu giấy quỳ tím vào ống nghiệm đựng nước cất, sau đó sục khí CO 2 vào ống nghiệm. Màu của quỳ tím có biến đổi không? Nếu đun nóng nhẹ ống nghiệm thì màu của quỳ tím biến đổi ra sao? Giải thích và viết phương trình hóa học (nếu có). Bài 3: Cho sơ đồ phản ứng hóa học sau: + O2 + CuO +Z + nung Cacbon X Y T CaO + Y Các chất X, Y, Z lần lượt là: A. CO, Cu(OH)2, Ca(OH)2, CaCO3. B. CO, CO2, NaOH, NaHCO3. C. CO, CO2, Ca(OH)2, CaCO3. D. CO, CO2, NaOH, CaCO3. Bài 4: Dẫn V lít hỗn hợp khí có chứa CO và CO 2 vào dung dịch nước vôi trong dư thấy có 25 gam kết tủa và có 2,8 lít khí thoát ra. Biết các thể tích khí đo ở ĐKTC. Xác định giá trị của V: A. 4,48 lít B. 8,4 lít C. D. 11,2 lít E. 5,6 lít Bài 5: Cho hơi nước đi qua than nung nóng đỏ thu được sản phẩm: A. CO2 và H2 B. CO và H2 C. CO và CO2 D. CO, CO2 và H2 Bài 6: Tại sao nhiên liệu hóa thạch trong đó có than đá đã và đang là nguồn nhiên liệu chính mà thế giới đang sử dụng? Nếu tiếp tục sử dụng nguồn nhiên liệu này như hiện tại thì sẽ dẫn đến những vấn đề gì? Bài 7: Đóng vai bác sĩ tai mũi họng: Giải thích về một số bệnh hô hấp có liên quan đến than đá và đưa ra một số lời khuyên cho bệnh nhân về việc bảo vệ hệ hô hấp . Bài 8: Hãy xác định thành phần % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp CO và CO 2, biết các số liệu thực nghiệm sau: 5
- Dẫn 16 lít hỗn hợp CO và CO2 qua nước vôi trong dư thu được khí A. - Để đốt cháy hoàn toàn khí A cần 2 lít khí oxi. Các thể tích khí đơ ở cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất. Bài 9: Dùng cacbon để khử 24 gam sắt (III) oxit thu được 11,2 gam sắt. Tính hiệu suất của phản ứng. Bài 10: Cho 3,36 lít (ĐKTC) hỗn hợp khí X gồm N 2, CO và CO2 đi qua CuO dư đun nóng rồi dẫn khí thoát ra vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 10,0 gam kết tủa và 4,8 gam đồng. Tính thành phần % về thể tích của N2 trong hỗn hợp X. Bài 11: Sục khí CO2 đến dư vào 200 nml dung dịch NaOH 0,15M thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là: A. 1,59 gam B. 2,52 gam C. 3,18 gam D. 1,26 gam Bài 12: Khử 12 gam đồng (II) oxit bằng khí CO thu được 10,4 gam rắn X. Thể tích khí CO đã dùng (ĐKTC) là: A. 2,24 lít B. 3,36 lít C. 3,64 lít D. 4,48 lít 4. Mức độ vận dụng cao: Bài 1: Chứng minh sự có mặt của các khí trong hỗn hợp khí gồm: CO, CO2, O2, H2. Bài 2: Trong công nghiệp, người ta sử dụng cacbon để làm nhiên liệu. Tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 5 kg than chứa 90% cacbon, biết 1 mol cacbon cháy tỏa ra 394 kJ. Bài 3: Người ta khử hoàn toàn lượng hơi nước bằng 1 tấn than nóng đỏ (chứa 92% về cacbon) người ta thu được V lít hỗn hợp khí (ĐKTC). Biết hiệu suất của phản ứng đạt 85%. Bài 4: Khử hoàn toàn 45 gam hỗn hợp X gồm Fe 3O4, MgO, Al2O3, CuO, PbO, Fe2O3 cần dùng V lít khí CO (ĐKTC) thu được 39 gam chất rắn. Giá trị của V. A. 8,4 B. 84 C. 6 D. Không xác định được Bài 5: Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam CaO vào nước thu được dung dịch A. Sục V lít khí (ĐKTC) vào dung dịch A thu được 15 gam kết tủa. Giá trị của V là: A. 3,36 lít hoặc 7,84 lít. B. 3,36 lít hoặc 5,6 lít. C. 4,48 lít hoặc 5,6 lít. D. 4,48 lít hoặc 7,84 lít. Bài 6: Khử m gam Fe3O4 bằng khí H2 thu được hỗn hợp X gồm Fe và FeO . Hỗn hợp X tác dụng vừa hết với 3 lít dd H2SO4 0,2M loãng. Xác định giá trị của m. Bài 7: Dùng 2 gam than (có chứa 90% cacbon) để khử 24 gam sắt (III) oxit thu được 11,2 gam sắt. Tính hiệu suất của phản ứng. Bài 8: Dẫn 2,24 lít khí CO2 (ĐKTC) vào 300 ml dung dịch Ca(OH)2 0,075 M. Tính nồng độ của dung dịch thu được. Bài 9: Theo ước tính, ở Việt Nam cứ 1kg than sản xuất được được 2 KWh điện. Bình quân một hộ gia đình mỗi ngày dùng hết 10 Kwh điện. Hãy tính: a. Để sản xuất điện cho 1 hộ gia đình dùng trong 1 tháng (30 ngày) thì cần bao nhiêu kg than. b. Với lượng than đó đã thải ra môi trường bao nhiêu kg khí cacbonic (nếu C chiếm 85% khối lượng than) c. Em và gia đình cần làm gì để hạn chế việc phát thải khí cacbonic ra môi trường? Bài 10: Cách chế tạo than hoạt tính và các ứng dụng của nó trong cuộc sống. Bài 11: Phương pháp đơn giản dùng để lọc nước tại các vùng nông thôn là gì? Theo em vì sao có thể lọc được nước bằng cách đó. Hãy tự chế tạo 1 thiết bị lọc nước mini từ lon nước, chai nhựa. 6
F.Thiết kế tiến trình dạy học (Bước 6) I. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh 1. Giáo viên - Ống hình trụ, nút có ống vuốt, giá sắt, kẹp sắt, cốc thuỷ tinh (như hình 3.7) - Nước có màu xanh (mực xanh), than gỗ tán nhỏ, bông thấm nước. - Ống nghiệm, nút có ống dẫn thuỷ tinh xuyên qua, 1 cốc hoặc ống nghiệm, đèn cồn, diêm. - Bột CuO, than gỗ khô, bình tam giác chứa oxi (đã điều chế sẵn), nước cất, quỳ tím, nước vôi trong. 2. Học sinh Nghiên cứu SGK, video clip, internet để hoàn thành nhiệm vụ học tập. II. Chuỗi các hoạt động học 1. Giới thiệu chung Trước khi học chủ đề này, HS đã học tính chất hóa học của phi kim, phi kim mạnh, phi kim yếu, là HS vùng mỏ nên các em khá quen thuộc và đều biết đến than đá, than gỗ… vì vậy GV cần khai thác triệt để các kiến thức đã được học HS để phục vụ nghiên cứu bài mới. Hoạt động (HĐ) kết nối (tình huống xuất phát): Được thiết kế nhằm huy động những kiến thức đã được học của HS về tính chất của phi kim, oxit axit, tính khử kết hợp với định hướng của GV khi giao nhiệm vụ học tập để hình thành kiến thức bài học. Tuy nhiên phần tính chất hóa học của C, CO, CO2 HS có thể sẽ gặp khó khăn và phải chuyển sang hoạt động hình thành kiến thức. HĐ hình thành kiến thức gồm các nội dung chính sau: các dạng thù hình của C, tính chất của C, CO, CO2. Các nội dung kiến thức này được thiết kế thành các HĐ học của HS. Thông qua các kiến thức đã học, HS suy luận, thực hiện thí nghiệm kiểm chứng để rút ra các kiến thức mới. HĐ luyện tập được thiết kế thành các câu hỏi/bài tập để củng cố, khắc sâu các nội dung kiến thức trọng tâm đã học trong bài: tính chất, ứng dụng, sử dụng hợp lí TNTN, bảo vệ sức khỏe,... HĐ vận dụng, tìm tòi mở rộng được thiết kế cho HS về nhà làm, nhằm mục đích giúp HS vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học trong bài để giải quyết các các câu hỏi, bài tập gắn với thực tiễn, thực nghiệm và mở rộng kiến thức (HS có thể tham khảo tài liệu, internet…) và không bắt buộc tất cả HS đều phải làm, tuy nhiên GV nên động viên khuyến khích HS tham gia, nhất là các HS say mê học tập, nghiên cứu, HS khá, giỏi và chia sẻ kết quả với lớp. 2. Thiết kế chi tiết từng hoạt động học A. Hoạt động khởi động cho chủ đề, kết nối kiến thức (5 phút) – (Cuối tiết 2 của Bài 26. Clo) a. Mục tiêu hoạt động Huy động các kiến thức đã được học của HS về tính chất chung của phi kim và tạo nhu cầu tiếp tục tìm hiểu kiến thức mới của HS và một số phi kim cụ thể; Tiếp cận với vấn đề thực tiễn; Nội dung HĐ: Tìm hiểu khái quát về tính chất vật lí, ứng dụng của cacbon và oxit của cacbon. b. Phương thức tổ chức HĐ 7
Hoạt động xem video clip tình huống Clip: https://youtu.be/cRRi4nO2UaU Giáo viên đặt câu hỏi mở đầu (câu hỏi khái quát): Vì sao Cacbon có nhiều ứng dụng trong cuộc sống và sản xuất. Ngoài những ứng dụng như trên, cacbon còn có những ứng dụng nào khác? GV giao nhiệm vụ tự học qua việc sử dụng kỹ thuật Bản đồ tư duy: Qua những thông tin của clip, sách giáo khoa, tài liệu trên internet hãy sử dụng kỹ thuật Sơ đồ tư duy để tóm tắt tính chất vật lí, vai trò, ứng dụng và tác hại (nếu có) của C, CO và CO 2. GV lưu ý thêm: Nhiệm vụ trên các cá nhân độc lập thực hiện trong thời gian tự học ở nhà, tiết học tiếp theo trên lớp các em sẽ hoạt động theo nhóm để hoàn thiện sơ đồ và báo cáo. c. Sản phẩm Sơ đồ tư duy ở mức độ ban đầu (thông tin về các dạng thù hình của các bon, lí tính cùng với các ứng dụng cơ bản của các dạng thù hình, 2 dạng oxit của cacbon cùng với lí tính và ứng dụng cơ bản của chúng). B. Hoạt động hình thành kiến thức Tiết 1. Hoạt động 1 (28 phút): Tìm hiểu tính chất hóa học của cacbon, cacbon monoxit, cacbon đioxit a. Mục tiêu hoạt động - Nêu được tính chất hoá học của cacbon: Cacbon có một số tính chất hoá học của phi kim. Tính chất hoá học đặc biệt của cacbon là tính khử ở nhiệt độ cao. - HS biết được CO là oxit trung tính, có tính khử mạnh; - CO2 là oxit axit tương ứng với axit hai lần axit; - Rèn năng lực hợp tác, năng lực thực hành hoá học. - Rèn năng lực tự học, năng lực hợp tác, năng lực thực hành hoá học. b. Phương thức tổ chức HĐ Giáo viên đặt vấn đề: Than đá có thành phần chính là cacbon - là một loại nhiên liệu hóa thạch, nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú của nước ta. Than đá là nguồn nhiên liệu sản xuất điện năng lớn nhất thế giới, cũng như là nguồn thải khí cacbon đioxit lớn nhất, được xem là nguyên nhân hàng đầu gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu. Trong chủ đề này, chúng ta cùng tìm hiểu về cacbon và oxit của chúng. HĐ cá nhân nghiên cứu tính chất của cacbon và cacbon đioxit: Sử dụng kỹ thuật tia chớp: HS trả lời ngắn gọn và nhanh chóng các câu hỏi do GV đặt ra Cacbon thuộc loại nguyên tố nào? Trạng thái của đơn chất cacbon ở điều kiện thường? Cacbon tác dụng được với chất nào? Chất nào? Chất nào nữa? Khả năng hoạt động của cacbon (mạnh hay yếu?) Có mấy oxit của cacbon? Kể tên? Phân loại các oxit? Tính chất hóa học? HĐ theo nhóm: 8
Thực hiện thí nghiệm hóa học GV: Cacbon hoạt động hóa học yếu ở điều kiện thường, để tăng khả năng phản ứng của cacbon với các chất cần tiến hành ở điều kiện như thế nào? Với dụng cụ đã có, mẫu than củi (cacbon), CuO, O2 , nước cất, giấy quỳ, nước vôi trong (Ca(OH)2) đã chuẩn bị theo nhóm, hãy nghiên cứu đề xuất các thí nghiệm cần thực hiện và đề xuất cách tiến hành thí nghiệm đó?. GV nêu và gợi ý: Khi dẫn sản phẩm khí (X) của phản ứng giữa C và CuO vào nước có chứa mầu giấy quỳ tím và dung dịch nước vôi trong Ca(OH) 2 có hiện tượng như thế nào? Chất khí (X) đã tác dụng với nước và nước vôi và sản phẩm thu được là những chất gì? Hãy suy luận và trình bày tính chất hóa học của chất (X). GV mời một số HS báo cáo, các HS khác góp ý, bổ sung, GV lưu ý HS một số thông tin như: tác dụng của cacbon với oxi (đã biết) và cacbon tác dụng với một số kim loại, với hiđro ở điều kiện rất khó khăn (ở 1000 0C để tạo thành CH4, tác dụng với Ca trong lò điện để tạo thành CaC2 ...) để thấy được cacbon có tính chất của phi kim, nhưng là phi kim yếu. Các nhóm tiến hành làm thí nghiệm, sau đó GV mời đại diện một số nhóm báo cáo quá trình thí nghiệm, nêu hiện tượng, giải thích, viết PTHH xảy ra, từ đó nêu các tính chất hóa học của cacbon, của CO2 các nhóm khác góp ý, bổ sung. GV hướng dẫn HS chuẩn hóa kiến thức về các tính chất hóa học của cacbon, cacbon đioxit. Hoạt động nghiên cứu tính chất hóa học của CO qua clip thí nghiệm GV: CO thuộc loại oxit trung tính, tính chất hóa học của CO có giống với CO2 không? HS thảo luận cho ý kiến theo nhóm. GV chiếu clip thí nghiệm phản ứng của khí CO với CuO, đốt cháy trong không khí, sục khí CO qua nước có sẵn mẩu giấy quỳ, qua nước vôi trong. HS ghi hiện tượng, nêu tính chất hóa học của CO và viết phương trình hóa học giải thích. c. Sản phẩm, dự kiến một số khó khăn, vướng mắc - Sản phẩm: + Nêu được cách tiến hành, kết quả thí nghiệm theo bảng sau: Tên thí nghiệm Chuẩn bị Tiến hành Hiện tượng- PTHH TN1: - Hóa chất: …… ………………………….. …………………… - Dụng cụ:……. ………………………….. ………………….. TN2: ………………. ………………………….. …………………… …………. ………………. ………………………….. ……………………. + Kết luận về tính chất hóa học của C, CO và CO2: .... - Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ: HS có thể không thể dự đoán tính khử của C và CO: khử được oxit kim loại nào. Thí nghiệm CuO tác dụng với C. Để TN thành công, cần chú ý: + Than vừa điều chế, giã thành bột mịn, cho vào túi nilon khô, dán kín. + CuO phải khô, sạch và được cho vào túi nilon dán kín. + Trộn hỗn hợp: 1 thìa nhỏ CuO + 2 thìa nhỏ C, trộn đều. Chỉ lấy một ít hỗn hợp cho vào ống nghiệm khô để làm TN. + Dùng đèn cồn tập trung ngọn lửa vào đáy ống nghiệm đựng hỗn hợp. + GV hướng dẫn HS cách lắp ráp ống dẫn khí CO2. 9
Lưu ý HS CO2 là oxit của axit 2 lần axit, nên khi viết PTHH cần lưu ý về tỉ lệ số mol của oxit và bazo để xác định sản phẩm tạo thành là muối axit hay muối trung hòa. d. Đánh giá giá kết quả hoạt động: + Thông qua quan sát: GV chú ý quan sát khi các nhóm tiến hành thí nghiệm, kịp thời phát hiện những thao tác, khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. + Thông qua HĐ chung cả lớp: Đánh giá bằng nhận xét: GV cho các nhóm tự đánh giá quá trình thí nghiệm của mình và cho các nhóm nhận xét, đánh giá lẫn nhau. GV nhận xét, đánh giá chung. Hoạt động 2 (15 phút): Hoàn thiện sơ đồ tư duy về tính chất vật lí, ứng dụng của C,CO, CO2; báo cáo, đánh giá kết quả hoạt động a. Mục tiêu hoạt động - Nêu được khái niệm: dạng thù hình. - Nêu được tính chất vật lí của C, CO, CO2 (các dạng thù hình, trạng thái, màu sắc, mùi vị, khả năng tan trong nước, tỉ khối hơi so với không khí); - Nêu được các ứng dụng của C, CO, CO2; - Rèn năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, năng lực tự học bằng việc sử dụng sơ đồ tư duy. b. Phương thức tổ chức HĐ - HS trong các nhóm cùng nhau thảo luận, hoàn thiện sơ đồ tư duy với nội dung được GV yêu cầu; - Đại diện các nhóm lên trưng bày sản phẩm của mình; - GV tổ chức cho học sinh nhận xét, phản biện, đánh giá sơ đồ, đại diện nhóm thuyết trình rõ hơn về sơ đồ của nhóm (nếu có sự khác biệt với các nhóm khác); c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động Các bản đồ tư duy của cá nhân, của nhóm; d. Đánh giá giá kết quả hoạt động và sản phẩm: - Đánh giá giá kết quả hoạt động: + Thông qua quan sát, thu nhận và xem xét sản phẩm cá nhân, sản phẩm của nhóm; + Quan sát kĩ tất cả các nhóm, kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. + Thông qua báo cáo các nhóm và sự góp ý, bổ sung của các nhóm khác, GV biết được HS đã có được những kiến thức nào, những kiến thức nào cần phải điều chỉnh, bổ sung ở các HĐ tiếp theo. - Đánh giá giá kết quả sản phẩm: Xem xét và đánh giá sản phẩm cá nhân, kết hợp với sản phẩm của hoạt động nhóm theo các tiêu chí đánh giá sơ đồ tư duy. Hoạt động 3 (2 phút): Giao nhiệm vụ tự học ở Nhà cho học sinh. - Hoàn thiện hơn sơ đồ tư duy chủ đề cacbon khi bổ sung thêm thông tin về tính chất hóa học của C,CO, CO2; - GV giao phiếu học tập thứ 2: Hệ thống các câu hỏi, bài tập liên quan đến chủ đề. 10
Tiết 2: C. Hoạt động Luyện tập (30 phút) a. Mục tiêu hoạt động - Củng cố, khắc sâu các kiến thức đã học trong bài về tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng của cacbon, oxit của cacbon. - Tiếp tục phát triển các năng lực: tự học, sử dụng ngôn ngữ hóa học, phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn học. Nội dung HĐ: Hoàn thành các câu hỏi/bài tập trong phiếu học tập số 2. b. Phương thức tổ chức HĐ Ở HĐ này GV cho HS HĐ cá nhân là chủ yếu, bên cạnh đó có thể cho HS HĐ cặp đôi hoặc trao đổi nhóm nhỏ để chia sẻ kết quả giải quyết các câu hỏi/bài tập trong phiếu học tập số 2. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 CẦN CÓ CÂU HỎI, BÀI TẬP TỰ LUẬN, CHIA THEO 4 MỨC ĐỘ Chọn câu trả lời đúng Câu 1. Kim cương và than chì là các dạng: A. Đồng hình của cacbon B. Đồng vị của cacbon C. Thù hình của cacbon D. Đồng phân của cacbon Câu 2. Để phòng nhiễm độc CO, là khí không màu, không mùi, rất độc người ta dùng chất hấp phụ là: A. Đồng (II) oxit và mangan oxit B. Đồng (II) oxit và magie oxit C. Đồng (II) oxit và than hoạt tính D. Than hoạt tính Câu 3. Khí cacbon monoxit (CO) có tính rất độc là do khả năng kết hợp với hemoglobin trong máu làm mất khả năng vận chuyển oxi của máu. Trong trường hợp nào sau đây gây tử vong do bị ngộ độc CO: A. Dùng bình ga để nấu nướng ngoài trời. B. Nổ máy ôtô trong nhà xe đóng kín cửa. C. Đốt bếp, đốt lò trong nhà đóng kín cửa. D. Cả trường hợp B và C. E. Cả trường hợp A và C. Câu 4. Hàm lượng CO2 trong khí quyển của hành tinh chúng ta gần như không đổi vì: A. CO2 không có khả năng tác dụng với chất khí khác trong không khí. B. Trong quá trình quang hợp cây xanh hấp thụ khí CO 2, mặt khác lượng CO2 được sinh ra do đốt cháy nhiên liệu, sự hô hấp của người và động vật,... C. CO2 hoà tan trong nước mưa D. CO2 bị phân huỷ bởi nhiệt Câu 5. Dãy các chất bị C khử ở nhiệt độ cao A. Al2O3, CuO, FeO, PbO. B. CuO, PbO, MgO, Ag2O. C. Ag2O, BaO, Fe2O3, CuO. D. Fe3O4, PbO, Ag2O, CuO. Câu 6. Cho hơi nước đi qua than nung nóng đỏ thu được sản phẩm: E. CO2 và H2 F. CO và H2 G. CO và CO2 H. CO, CO2 và H2 11
Câu 7: Thể tích không khí cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 11,2 lít khí cacbon oxit (ĐKTC) là: E. 5,6 lít F. 11,2 lít G. 28 lít H. 56 lít Câu 8: Sục khí CO2 đến dư vào 200 nml dung dịch NaOH 0,15M thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là: I. 1,59 gam J. 2,52 gam K. 3,18 gam L. 1,26 gam Câu 9: Khử 12 gam đồng (II) oxit bằng khí CO thu được 10,4 gam rắn X. Thể tích khí CO đã dùng (ĐKTC) là: E. 2,24 lít F. 3,36 lít G. 3,64 lít H. 4,48 lít Câu 10: Dẫn 2,24 lít khí CO2 (ĐKTC) vào 300 ml dung dịch Ca(OH)2 0,075 M. Tính nồng độ của dung dịch thu được. Câu 11. Theo ước tính, ở Việt Nam cứ 1kg than sản xuất được được 2 KWh điện. Bình quân một hộ gia đình mỗi ngày dùng hết 10 Kwh điện. Hãy tính: a. Để sản xuất điện cho 1 hộ gia đình dùng trong 1 tháng (30 ngày) thì cần bao nhiêu kg than. b. Với lượng than đó đã thải ra môi trường bao nhiêu kg khí cacbonic (nếu C chiếm 85% khối lượng than) c. Em và gia đình cần làm gì để hạn chế việc phát thải khí cacbonic ra môi trường? - HĐ chung cả lớp: GV mời một số HS lên trình bày kết quả/lời giải, các HS khác góp ý, bổ sung. GV giúp HS nhận ra những chỗ sai sót cần chỉnh sửa và chuẩn hóa kiến thức/phương pháp giải bài tập. GV có thể biên soạn các câu hỏi/bài tập khác, phù hợp với đối tương HS, tuy nhiên phải đảm bảo mục tiêu chuẩn kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu của chương trình. Các câu hỏi/ bài tập cần mang tính định hướng phát triến năng lực HS, tăng cường các câu hỏi/ bài tập mang tính vận dụng kiến thức, gắn với thực tiễn, thực nghiệm, tránh các câu hỏi chỉ yêu cầu HS ghi nhớ kiến thức máy móc. b. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động: -Sản phẩm: Kết quả trả lời các câu hỏi trong phếu học tập số 2 c. Kiểm tra đánh giá hoạt động + Thông qua quan sát: Khi cá nhân làm việc GV kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí + Thông qua sản phẩm học tập: Bài trình bày/ lời giải của HS về các câu trả lời trong phiếu học tập số 2, Gv tổ chức cho học sinh chia sẻ, thảo luận tìm ra chỗ sai lầm cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. D. Hoạt động Vận dụng và tìm tòi mở rộng (15 phút, kết hợp với trao đổi ngoài tiết giữa GV-HS, đánh giá của giáo viên về sản phẩm của HS) a. Mục tiêu hoạt động HĐ vận dụng và tìm tòi mở rộng được thiết kế cho HS về nhà làm, nhằm mục đích giúp HS vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học trong bài để giải quyết các câu hỏi, bài tập gắn với thực tiễn và mở rộng kiến thức của HS, không bắt buộc tất cả HS đều phải làm, tuy nhiên GV nên động viên khuyến khích HS thamgia, nhất là các HS say mê học tập, nghiên cứu, HS khá, giỏi và chia sẻ kết quả với lớp. 12
b. Nội dung HĐ: HS giải quyết một số các câu hỏi/bài tập sau Câu 1: Tại sao nhiên liệu hóa thạch trong đó có than đá đã và đang là nguồn nhiên liệu chính mà thế giới đang sử dụng? Nếu tiếp tục sử dụng nguồn nhiên liệu này như hiện tại thì sẽ dẫn đến những vấn đề gì? Câu 2: Đóng vai bác sĩ tai mũi họng: Giải thích về một số bệnh hô hấp có liên quan đến than đá và đưa ra một số lời khuyên cho bệnh nhân về việc bảo vệ hệ hô hấp . Câu 3: Vẽ tranh, tìm hiểu các biện pháp bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lí TNTN. Câu 4: Cách chế tạo than hoạt tính và các ứng dụng của nó trong cuộc sống. Câu 5: Phương pháp đơn giản dùng để lọc nước tại các vùng nông thôn là gì? Theo em vì sao có thể lọc được nước bằng cách đó. Hãy tự chế tạo 1 thiết bị lọc nước mini từ lon nước, chai nhựa. c. Phương thức tổ chức HĐ GV hướng dẫn HS về nhà làm và hướng dẫn HS tìm nguồn tài liệu tham khảo (internet, thư viện, góc học tập của lớp...). Gợi ý: Ở những nơi khó khăn, không có internet hoặc tài liệu tham khảo, GV có thể sưu tầm sẵn tài liệu và để ở thư viện nhà trường/góc học tập của lớp và hướng dẫn HS đọc. Như vậy, vừa giúp HS có tài liệu tham khảo, vừa góp phần tạo văn hóa đọc trong nhà trường. d. Sản phẩn HĐ Bài viết/báo cáo, sản phẩm hoặc bài trình bày powerpoint của HS; Phần diễn của hoạt động đóng vai; Tranh vẽ của học sinh. e. Kiểm tra, đánh giá kết quả HĐ: GV có thể cho HS báo cáo kết quả HĐ vận dụng và tìm tòi mở rộng vào đầu giờ của buổi học kế tiếp, GV cần kịp thời động viên, khích lệ HS. III. Câu hỏi/bài tập kiểm tra, đánh giá chủ đề theo định hướng phát triển năng lực 1. Mức độ nhận biết Bài 1: Dạng thù hình của nguyên tố là gì? Cho hai ví dụ? Bài 2: Viết phương trình hóa học của C, CO với các chất oxit: CuO, PbO, FeO, O 2. Cho biết vai trò của C, CO trong các phản ứng. Bài 3: Hãy viết các phương trình hóa học có thể xảy ra khi dẫn khí CO 2 vào dung dịch Natri hiđroxit. Bài 4: Bài 4: Quá trình nào sau đây không sinh ra khí cacbonic? E. Đốt cháy khí đốt tự nhiên. F. Sản xuất vôi sống. G. Quá trình hô hấp của người và động vật. H. Quang hợp của cây xanh. Bài 5: Có các chất khí: CO2, Cl2, H2, CO, O2. Em hãy cho biết khí nào: E. Có thể gây nổ khi đố cháy với oxi. F. Có tính chất tẩy màu khi ẩm. G. Làm đổi màu dung dịch quỳ tím. H. Làm bùng cháy tàn đóm đỏ. Bài 6: Dãy các chất bị CO khử khi ở nhiệt độ cao: E. CuO, Fe2O3, Na2O, PbO. F. Fe2O3, Na2O, P2O5, CuO. G. CuO, PbO, FeO, Ag2O. 13
H. C, PbO, FeO, Ag2O. Bài 7: “Nước đá khô” không nóng chảy mà thăng hoa nên được dùng để tạo môi trường lạnh và khô rất tiện cho việc bảo quản thực phẩm. “Nước đá khô” là: E. CO rắn F. H2O G. CO2 H. SO2 rắn rắn rắn 2. Mức độ thông hiểu Bài 1: Cho biết ứng dụng của phản ứng dùng C, CO khử các oxit Fe2O3, CuO, PbO, O2. Bài 2: Tại sao sử dụng than để đun nấu, nung gạch ngói, nung vôi lại gây ô nhiễm môi trường. Hãy nêu biện pháp chống ô nhiễm môi trường và giải thích. Bài 3: Trình bày phương pháp hóa học để chứng minh sự có mặt của mỗi khí trong hỗn gồm 2 khí CO và CO2. Bài 4: Trên bề mặt các hố nước vôi lâu ngày thường có lớp màng chất rắn. Hãy giải thích hiện tượng ngày và viết PTHH. Bài 5: Có 4 lọ đựng 4 khí riêng biệt: O 2, Cl2, H2, CO2. Dựa vào tính chất của các chất, hãy biết từng khí. Bài 6: Trong các dạng tồn tại của cacbon, dạng được dùng để chế tạo mặt nạ phòng độc là: E. Than đá F. Kim cương G. Than chì H. Cacbon vô định hình Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn 0,6 gam C trong oxi dư thu được V lít khí (ĐKTC). Giá trị của V là: E. 2,24 lít F. 1,12 lít G. 4,48 lít H. 3,36 lít 3. Mức độ vận dụng Bài 1: Trình bày phương pháp hóa học nhận biết sự có mặt của các chất trong hỗn hợp khí không màu sau: H2, CO, CO2, O2. Bài 2: Một em học sinh làm thí nghiệm như sau: Cho một mẩu giấy quỳ tím vào ống nghiệm đựng nước cất, sau đó sục khí CO 2 vào ống nghiệm. Màu của quỳ tím có biến đổi không? Nếu đun nóng nhẹ ống nghiệm thì màu của quỳ tím biến đổi ra sao? Giải thích và viết phương trình hóa học (nếu có). Bài 3: Cho sơ đồ phản ứng hóa học sau: + O2 + CuO +Z + nung Cacbon X Y T CaO + Y Các chất X, Y, Z lần lượt là: E. CO, Cu(OH)2, Ca(OH)2, CaCO3. F. CO, CO2, NaOH, NaHCO3. G. CO, CO2, Ca(OH)2, CaCO3. H. CO, CO2, NaOH, CaCO3. Bài 4: Dẫn V lít hỗn hợp khí có chứa CO và CO 2 vào dung dịch nước vôi trong dư thấy có 25 gam kết tủa và có 2,8 lít khí thoát ra. Biết các thể tích khí đo ở ĐKTC. Xác định giá trị của V: F. 4,48 lít G. 8,4 lít H. I. 11,2 lít J. 5,6 lít Bài 5: Hãy xác định thành phần % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp CO và CO 2, biết các số liệu thực nghiệm sau: - Dẫn 16 lít hỗn hợp CO và CO2 qua nước vôi trong dư thu được khí A. - Để đốt cháy hoàn toàn khí A cần 2 lít khí oxi. Các thể tích khí đơ ở cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất. Bài 6: Dùng cacbon để khử 24 gam sắt (III) oxit thu được 11,2 gam sắt. Tính hiệu suất của phản ứng. Bài 7: Cho 3,36 lít (ĐKTC) hỗn hợp khí X gồm N2, CO và CO2 đi qua CuO dư đun nóng rồi dẫn khí thoát ra vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 10,0 gam kết tủa và 4,8 gam đồng. Tính thành phần % về thể tích của N2 trong hỗn hợp X. 4. Mức độ vận dụng cao: 14
Bài 1: Chứng minh sự có mặt của các khí trong hỗn hợp khí gồm: CO, CO2, O2, H2. Bài 2: Trong công nghiệp, người ta sử dụng cacbon để làm nhiên liệu. Tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 5 kg than chứa 90% cacbon, biết 1 mol cacbon cháy tỏa ra 394 kJ. Bài 3: Người ta khử hoàn toàn lượng hơi nước bằng 1 tấn than nóng đỏ (chứa 92% về cacbon) người ta thu được V lít hỗn hợp khí (ĐKTC). Biết hiệu suất của phản ứng đạt 85%. Bài 4: Khử hoàn toàn 45 gam hỗn hợp X gồm Fe 3O4, MgO, Al2O3, CuO, PbO, Fe2O3 cần dùng V lít khí CO (ĐKTC) thu được 39 gam chất rắn. Giá trị của V. E. 8,4 F. 84 G. 6 H. Không xác định được Bài 5: Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam CaO vào nước thu được dung dịch A. Sục V lít khí (ĐKTC) vào dung dịch A thu được 15 gam kết tủa. Giá trị của V là: I. 3,36 lít hoặc 7,84 lít. J. 3,36 lít hoặc 5,6 lít. K. 4,48 lít hoặc 5,6 lít. L. 4,48 lít hoặc 7,84 lít. Bài 6: Khử m gam Fe3O4 bằng khí H2 thu được hỗn hợp X gồm Fe và FeO . Hỗn hợp X tác dụng vừa hết với 3 lít dd H2SO4 0,2M loãng. Xác định giá trị của m. Bài 7: Dùng 2 gam than (có chứa 90% cacbon) để khử 24 gam sắt (III) oxit thu được 11,2 gam sắt. Tính hiệu suất của phản ứng. 15