Giáo án Bài 18. Tính chất chung của kim loại

Kích thích sự tò mò, huy động kiến thức sẵn có của HS về kim loại và xác định nhiệm vụ học tập của bài.

GV chiếu hình ảnh dây điện đồng, nồi kim loại, lon nhôm, cửa sắt và đoạn video ngắn về magnesium cháy (GV đốt trong điều kiện an toàn). GV đặt câu hỏi: (1) Vì sao dây điện thường làm bằng đồng? (2) Vì sao lon nhôm có thể bị đập bẹt mà không vỡ? (3) Khi đốt dải magnesium, hiện tượng gì xảy ra và chất rắn trắng tạo thành là gì? (4) Mọi kim loại có phản ứng với acid giống nhau không?
HS ghi dự đoán ngắn gọn vào vở.

Danh sách dự đoán ban đầu của HS, ví dụ: dây điện làm bằng đồng vì dẫn điện tốt; lon nhôm bẹt mà không vỡ vì kim loại có tính dẻo; magnesium cháy sáng tạo chất rắn trắng, có thể là oxide; kim loại khác nhau sẽ phản ứng với acid khác nhau. Nhiệm vụ học tập: tìm hiểu tính chất vật lí, tác dụng với oxygen và với acid loãng của kim loại.

Nêu được tính chất vật lí chung của kim loại (dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo, ánh kim) thông qua quan sát mô phỏng và thí nghiệm; nhận biết kim loại có tính dẫn khác nhau.

Nhiệm vụ nhóm 4 (dùng Phiếu học tập số 1):
(a) Quan sát mô phỏng mạch thử dẫn điện với dây đồng và dây sắt: so sánh độ sáng của bóng đèn.
(b) Quan sát mô phỏng thanh đồng và thanh sắt gắn sáp, đốt một đầu: đếm số giọt sáp rơi và thời gian.
(c) Quan sát mô phỏng đập viên nhôm trên đe: nhận xét hình dạng viên nhôm và bề mặt lá nhôm.
Câu hỏi GV đặt ra: Vì sao đèn sáng khi dùng dây đồng? Nhiệt truyền dọc thanh kim loại nhanh hay chậm phụ thuộc vào điều gì? Tại sao viên nhôm bẹt mà không vỡ?

Kết luận của nhóm vào phiếu:

• Dẫn điện: dây đồng làm đèn sáng, dây sắt làm đèn mờ hơn, chứng tỏ kim loại dẫn điện và mức độ dẫn khác nhau.
• Dẫn nhiệt: thanh đồng rơi 4 giọt sáp, thanh sắt chỉ rơi 1 giọt sau 45 s, chứng tỏ kim loại dẫn nhiệt, mức độ khác nhau.
• Tính dẻo: viên nhôm bị đập bẹt dần mà không vỡ.
• Ánh kim: lá nhôm sáng ánh kim.
  Kiến thức HS rút ra: nhiều kim loại dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo và có ánh kim.

Mô tả được hiện tượng kim loại (magnesium) cháy trong oxygen; nhận biết nhiều kim loại tạo oxide; viết và cân bằng được PTHH $2\mathrm{Mg} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{MgO}$.

GV biểu diễn (hoặc xem mô phỏng) đốt dải magnesium trên đĩa sứ bằng kẹp giữ. Nhóm HS thực hiện Phiếu học tập số 2 (phần 1): (a) mô tả hiện tượng; (b) xác định sản phẩm rắn màu trắng; (c) viết sơ đồ phản ứng chữ, sau đó lập PTHH và kiểm tra số nguyên tử hai vế.
Câu hỏi GV đặt ra: Chất rắn trắng là sản phẩm của phản ứng nào? Số nguyên tử Mg và O ở hai vế đã bằng nhau chưa? Nếu thiếu hệ số thì điều chỉnh như thế nào?

Hiện tượng: magnesium cháy sáng chói, tạo bột trắng.
Sản phẩm: magnesium oxide MgO.
PTHH cân bằng: $2\mathrm{Mg} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{MgO}$; hai vế có 2 nguyên tử Mg và 2 nguyên tử O.
Kiến thức HS rút ra: nhiều kim loại tạo oxide trong điều kiện phù hợp.
Lưu ý an toàn: HS không nhìn trực tiếp vào ngọn lửa sáng mạnh, GV là người duy nhất đốt kim loại.

Nêu được kim loại trước H phản ứng với HCl loãng tạo muối và H₂; nhận biết kim loại như Cu không phản ứng; giải thích kim loại có mức hoạt động hóa học khác nhau.

Nhóm thực hiện Phiếu học tập số 2 (phần 2) và quan sát mô phỏng/thí nghiệm: nhỏ dung dịch HCl loãng vào ống nghiệm chứa Zn, Fe và Cu (thí nghiệm GV thực hiện, HS quan sát). Nhiệm vụ: ghi hiện tượng từng ống; nhận xét kim loại nào có bọt khí; viết PTHH cho Zn và Fe với HCl (sản phẩm là muối và khí H₂); giải thích vì sao Cu không phản ứng.
Câu hỏi GV đặt ra: Bọt khí là khí gì? Vì sao kim loại Cu không tạo bọt? Hai kim loại Zn và Fe cùng phản ứng, có giống nhau về mức độ không?

Bảng ghi của nhóm:

• Zn: sủi bọt H₂ mạnh, $\mathrm{Zn} + 2\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{ZnCl_2} + \mathrm{H_2}\uparrow$.
• Fe: sủi bọt H₂, $\mathrm{Fe} + 2\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{FeCl_2} + \mathrm{H_2}\uparrow$.
• Cu: không có hiện tượng.
  Kết luận: kim loại trước H tạo muối và H₂ với HCl loãng; Cu đứng sau H nên không phản ứng với HCl loãng. Kim loại có tính chất chung nhưng mạnh yếu khác nhau.

Phân biệt được tính chất vật lí, tác dụng với oxygen và tác dụng với acid loãng; nhận diện quan niệm sai về sự giống nhau của kim loại.

HS làm việc cá nhân 5 phút, sau đó đổi chéo phiếu trong cặp để kiểm tra đáp án. GV chiếu các câu sau (có thể dùng bài tập tương tác trên NeoEdu):
Câu 1: Trong bài này, tính chất vật lí có đặc điểm nào? A. nhiều kim loại dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo và có ánh kim; B. mọi kim loại có độ cứng như nhau; C. mọi kim loại đều lỏng ở nhiệt độ phòng.
Câu 2: Tác dụng với oxygen có đặc điểm nào? A. luôn chỉ tạo hydrogen; B. nhiều kim loại tạo oxide trong điều kiện phù hợp; C. mọi kim loại không bao giờ phản ứng.
Câu 3: Ghép: “nhiều kim loại trước H tạo muối và H₂ với HCl loãng” mô tả khái niệm nào?
Câu 4: Nhận định “Mọi kim loại có tính chất và mức hoạt động hóa học hoàn toàn như nhau” đúng hay sai?
Câu 5: Viết và cân bằng Mg cháy trong oxygen.

Đáp án:

• Câu 1: A.
• Câu 2: B.
• Câu 3: Kim loại và acid loãng.
• Câu 4: Sai; tính dẫn, độ cứng và phản ứng khác nhau giữa các kim loại.
• Câu 5: $2\mathrm{Mg} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{MgO}$.
  HS tự chấm và ghi số câu đúng vào vở.

Vận dụng tính chất dẫn điện của kim loại và vai trò của lớp cách điện để giải thích tình huống thực tế; nêu ý thức an toàn điện.

Tình huống: Vì sao dây điện thường dùng đồng nhưng tay cầm dụng cụ điện cần lớp cách điện?
Nhiệm vụ: HS trả lời theo nhóm 2, nêu (1) cơ chế dẫn điện của đồng, (2) vai trò của lớp cách điện, (3) một hạn chế cần lưu ý khi sử dụng.

Đồng dẫn điện tốt nên được dùng làm dây dẫn để truyền dòng điện. Lớp cách điện hạn chế dòng điện đi qua người khi cầm tay cầm dụng cụ. Hạn chế: lớp cách điện bị hỏng vẫn nguy hiểm, nên không tự bóc dây điện để kiểm tra; báo người có chuyên môn khi nghi ngờ hỏng hóc.