Giáo án Khoa học tự nhiên 9 - Tiết 1-3: Tính chất chung của kim loại - Năm học 2024-2025

Ngày soạn: 04/9/2024 Tiết H1,H2,H3: TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI (Thời lượng 03 tiết) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức – Kim loại có tính dẫn điện, dẫn nhiệt, tính dẻo và ánh kim. – Hầu hết kim loại tác dụng với oxygen tạo thành oxide (trừ kim loại như Au không phản ứng); tác dụng với khí chlorine tạo muối chloride; tác dụng với lưu huỳnh tạo muối sulfide. – Một số kim loại hoạt động hoá học mạnh như Na, K, Ca,... tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo thành hydroxide và khí hydrogen. Các kim loại như Zn, Fe,... tác dụng với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo thành oxide và khí hydrogen. – Một số kim loại tác dụng với dung dịch HCl tạo thành muối và giải phóng khí hydrogen. – Khi xảy ra phản ứng hoá học giữa dung dịch muối và kim loại (trừ kim loại phản ứng được với nước như K, Na, Ca,...), thường sản phẩm tạo thành là muối mới và kim loại mới. 2. Năng lực 2.1. Năng lực khoa học tự nhiên – Nêu được tính chất vật lí chung của kim loại gồm tính dẫn điện, dẫn nhiệt, tính dẻo và ánh kim. – Trình bày được các tính chất hoá học cơ bản của kim loại gồm tác dụng với phi kim (oxygen, lưu huỳnh, chlorine), với nước, với dung dịch HCl và với dung dịch muối. – Phân tích để mô tả được sự khác biệt trong tính chất vật lí, tính chất hoá học của nhôm, sắt, vàng. – Giải thích được một số ứng dụng của kim loại dựa trên những tính chất của chúng – Vận dụng kiến thức về tính chất vật lí, hoá học của kim loại để giải quyết một số vấn đề thực tế. 2.2. Năng lực chung – Năng lực tự chủ, tự học: tìm kiếm thông tin, đọc SGK, quan sát thí nghiệm, giải thích các hiện tượng liên quan đến tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại. – Năng lực giao tiếp và hợp tác: thảo luận nhóm, hợp tác với các thành viên trong nhóm/lớp, báo cáo kết quả,... trong quá trình thực hiện hoạt động tìm hiểu tính chất vật lí và một số tính chất hoá học của kim loại (tác dụng với oxygen, chlorine và nước). 3. Phẩm chất – Chăm chỉ: chủ động tích cực đọc tài liệu, nghiên cứu SGK. – Trách nhiệm: chủ động hoàn thành các nhiệm vụ được giao khi làm việc nhóm. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Video thí nghiệm (trên trang web: taphuan.nxbgd.vn): – Sắt cháy trong oxygen. – Nhôm cháy trong oxygen. – Natri phản ứng với chlorine. – Sắt phản ứng với chlorine. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1 1. Hoạt động 1: Mở đầu a) Mục tiêu – Nhận thấy kim loại rất đa dạng nhưng chúng có những tính chất vật lí và tính chất hoá học chung. – Tìm kiếm các thông tin liên quan đến tính chất vật lí của kim loại. – Tích cực tham gia các hoạt động nhóm. b) Tiến trình thực hiện Hoạt động của giáo viên và học sinh Sản phẩm Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ Câu trả lời của HS: GV chia lớp thành các nhóm, yêu cầu kể Một số kim loại và ứng dụng của tên các kim loại và ứng dụng của kim loại kim loại đó: đó. + Thép (thành phần chính là sắt) Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập làm khung bê tông trong xây HS thảo luận, viết các ứng dụng lên giấy. dựng, Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận + Đồng: làm dây dẫn điện, đúc Lần lượt đại diện mỗi nhóm trình bày. tượng, Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm + Nhôm: làm thìa dĩa, xoong chảo; vụ làm dây dẫn điện, – GV nhận xét, ghi nhận các ý kiến của + Vàng: làm đồ trang sức. HS, đánh giá dựa trên số lượng kim loại và + Thuỷ ngân: để chế tạo nhiệt số ứng dụng mà HS kể được. kế, – GV tổng kết nhấn mạnh: kim loại rất đa – HS nảy sinh những vấn đề như: dạng về số lượng, về ứng dụng trong cuộc + Số lượng kim loại rất đa dạng và sống. Tuy vậy, kim loại có những tính chất ứng dụng rất phong phú. chung. + Kim loại có tính chất vật lí và hoá học chung không? 2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức 2.1. Tìm hiểu các tính chất vật lí chung của kim loại a) Mục tiêu – Nêu được tính chất vật lí chung của kim loại. – Giải thích được một số ứng dụng của kim loại dựa trên những tính chất vật lí. – Tích cực, có trách nhiệm khi tham gia làm việc nhóm. b) Tiến trình thực hiện Hoạt động của giáo viên và học sinh Sản phẩm (1) Tìm hiểu về tính chất vật lí của kim – Câu trả lời của HS. loại – Kết luận rút ra sau mỗi câu trả lời Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ về tính chất của kim loại. GV chia lớp thành các nhóm, yêu cầu trả 1. Nhôm, thép có thể bị uốn cong lời các câu hỏi. mà không gãy => Kim loại có tính Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập dẻo. HS thảo luận, viết các câu trả lời lên giấy. 2. Gỗ, sứ bị vỡ vụn; đồng, vàng, Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận nhôm bị dát mỏng (cao su không vỡ Sau đó lần lượt đại diện mỗi nhóm trình vụn và không bị biến dạng) => Kim bày. loại có tính dẻo. Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm 3. Nhúng thìa nhôm vào cốc nước vụ sôi, cán thìa cũng thấy nóng, chứng – GV ghi nhận các ý kiến của HS. GV tỏ nhôm có thể dẫn nhiệt => Kim nhận xét, đánh giá dựa trên số lượng câu loại dẫn nhiệt. trả lời đúng và tốc độ trả lời câu hỏi của 4. Nhôm và đồng có khả năng dẫn HS. điện tốt hơn sắt => Kim loại dẫn – GV có thể đặt câu hỏi bổ sung để HS nêu điện. ra ý kiến về tính chất vật lí của kim loại sau 5. Bề mặt mảnh nhôm, đồng có vẻ mỗi câu trả lời. sáng lấp lánh => Kim loại có ánh kim. (2) Giải thích một số ứng dụng của kim Kết luận: các tính chất chung của loại dựa trên tính chất vật lí kim loại là tính dẻo, tính dẫn điện Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ dẫn nhiệt, ánh kim. GV yêu cầu mỗi HS quan sát Hình 18.1 – Các câu trả lời của HS: trong SGK và trả lời câu hỏi. 1. Vàng dùng làm đồ trang sức: Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập ứng dụng tính chất có ánh kim và Mỗi HS tự trả lời câu hỏi. tính dẻo của vàng. Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận 2. Đồng được dùng làm lõi dây dẫn Một số HS trả lời câu hỏi. Các HS khác điện: ứng dụng tính chất dẫn điện nhận xét, đánh giá, bổ sung. của đồng. Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm 3. Nhôm dùng làm xoong nồi và vụ chảo: ứng dụng tính chất dẫn nhiệt GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của HS. của nhôm. 4. Thép được dùng trong xây dựng, cầu đường: ứng dụng tính chất dẻo, tính rắn chắc của sắt (thành phần chính của thép). Tiết 2 2.2. Tìm hiểu các tính chất hoá học chung của kim loại a) Mục tiêu – Trình bày được tính chất hoá học của kim loại, viết được các PTHH minh hoạ. – Mô tả được một số khác biệt trong tính chất hoá học của nhôm, sắt, vàng. b) Tiến trình thực hiện Hoạt động của giáo viên và học sinh Sản phẩm (1) Tác dụng với phi kim Phản ứng với oxygen Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ + GV tổ chức cho HS đọc SGK, kết hợp với xem video thí nghiệm thực hiện phản ứng hoá học sắt tác dụng oxygen, nhôm tác dụng với oxygen. + GV yêu cầu HS trình bày về phản ứng của kim loại với oxygen, viết PTHH (nếu có). Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập + HS mô tả hiện tượng và viết phản ứng của Al và Fe với O2. + HS tìm thông tin trong SGK về khả năng phản ứng của vàng với oxygen. + HS giải thích hiện tượng dây sắt cháy tạo thành khói màu nâu đỏ, nhôm cháy sáng tạo chất rắn màu trắng, vàng để lâu trong không khí vẫn giữ được bề mặt sáng lấp lánh. Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận Một số HS trình bày về phản ứng của Câu trả lời của HS: kim loại với oxygen. Các HS khác nhận 3Fe + 2O2 Fe3O4 xét, giá, sung. Fe3O4 có màu nâu đánh bổ đỏ. Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện 2Al + 3O2 2Al2O3 nhiệm vụ Al2O3 có màu trắng. GV định hướng, đánh giá câu trả lời của Vàng không tác dụng với O2. HS. Lưu ý phản ứng cần có to. Phản ứng với chlorine Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ + GV tổ chức cho HS đọc SGK hoặc xem video thí nghiệm thực hiện phản ứng hoá học natri tác dụng chlorine, sắt tác dụng chlorine. + GV yêu cầu HS trình bày về phản ứng của kim loại với chlorine, viết PTHH. Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập + HS mô tả lại thí nghiệm và hiện tượng, viết PTHH. + HS giải thích được hiện tượng natri cháy sáng tạo chất rắn màu trắng, dây sắt cháy trong chlorine tạo thành khói màu nâu đỏ. Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận Câu trả lời của HS: Một số HS trình bày về phản ứng của 2Na + Cl2 2NaCl kim chlorine. Các HS khác NaCl có màu loại với nhận trắng. xét, đánh giá, bổ sung. 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện FeCl3 có màu nâu đỏ. nhiệm vụ GV định hướng, đánh giá câu trả lời của HS. Lưu ý phản ứng cần có to. Phản ứng với phi kim khác, ví dụ lưu huỳnh Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ – GV giới thiệu cho HS biết khi kim loại tác dụng với lưu huỳnh sẽ tạo muối sulfide. Phản ứng thường cần nhiệt độ cao để xảy ra. GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi trang 90, SGK. Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập – HS viết phản ứng của Mg, Zn với S. Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận – HS lên bảng viết phản ứng của kim loại – Câu trả lời của HS: với lưu huỳnh. Mg + S MgS Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện Zn + S ZnS nhiệm vụ – GV nhận xét và đánh giá bài làm của HS. Lưu ý phản ứng cần có to. – GV có thể giới thiệu cho HS biết MgS thường được dùng làm chất chống cháy trong nhựa, ZnS được dùng nhiều trong công nghiệp sơn phủ,... (2) Tác dụng với nước Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ GV tổ chức cho HS đọc SGK tìm hiểu về phản ứng của kim loại với nước. GV hướng dẫn HS tìm hiểu hai nhóm kim loại: kim loại phản ứng với nước tạo hydroxide và hydrogen; kim loại phản ứng với nước tạo oxide và hydrogen. Có thể sử dụng các phương pháp khác nhau để thực hiện hoạt động này như: yêu cầu từng HS tìm hiểu SGK để tìm câu trả lời; hoặc chia nhóm nhỏ (2 – 3 HS) để thảo luận, Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập – HS trình bày phản ứng của: + kim loại như K, Na, Ca,... tác dụng với nước ở nhiệt độ thường. + kim loại như Zn, Fe,... tác dụng với hơi nước ở nhiệt độ cao. + kim loại Cu, Ag, Au không tác dụng với nước. HS áp dụng, trả lời câu hỏi trong bài: viết PTHH phản ứng của sắt và hơi nước ở nhiệt độ cao. Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận Một số HS trình bày về phản ứng của Câu trả lời của HS: kim loại với chlorine. Các HS khác nhận Kim loại K, Na, Ca... phản ứng với xét, đánh giá, bổ sung. nước tạo hydroxide và khí hydrogen. Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 nhiệm vụ Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 – GV định hướng, đánh giá câu trả lời của Kim loại như Zn, Fe,... tác dụng với HS. hơi nước ở nhiệt độ cao tạo oxide và – GV nhấn mạnh để HS hình thành khái khí hydrogen. niệm về độ hoạt động hoá học của kim loại, Zn + H2O ZnO + H2 chuẩn bị cho bài sau. Sắt tác dụng với hơi nước ở nhiệt độ Tiết 3 cao: 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 (3) Tác dụng với dung dịch acid Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ Tương tự như các hoạt động ở trên, GV tổ chức cho HS đọc SGK tìm hiểu về phản ứng của kim loại với dung dịch hydrochloric acid (HCl). – GV hướng dẫn HS tìm hiểu hai nhóm kim loại: kim loại phản ứng với dung dịch HCl tạo thành muối và khí hydrogen; kim loại không phản ứng với dung dịch HCl. – GV yêu cầu HS viết PTHH phản ứng của Al và Fe với HCl để minh hoạ. – Sau đó, GV yêu cầu HS áp dụng làm bài tập trang 90, SGK. Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập – HS viết phản ứng của Al, Fe với dung dịch HCl. – HS nêu tên một số kim loại không phản ứng với dung dịch HCl. – HS làm bài tập. Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận Câu trả lời của HS: GV gọi một số HS trình bày trước lớp về Fe + 2HCl FeCl2 + H2 kim dung phản ứng của loại với dịch 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 HCl và làm bài tập. Các HS khác nhận Các kim loại Cu, Ag, Au,... không xét, đánh giá, bổ sung. tác dụng với dung dịch HCl. Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện Bài tập trang 90, SGK: nhiệm vụ 1. Số mol khí hydrogen cần điều – GV đánh giá câu trả lời của HS, kiểm tra chế: đáp số đã đúng chưa. 0,250/24,79 – GV giới thiệu: phản ứng của kim loại n = = 0,01 (mol) với dung dịch acid được dùng để điều chế Phản ứng: khí hydrogen trong phòng thí nghiệm hoặc Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 trong tổng hợp hữu cơ. 0,01 0,02 0,01 (mol) Khối lượng kẽm cần dùng: mZn = 0,01. 65 = 0,65 (g) Thể tích dung dịch HCl 1 M cần dùng: Vdd =0,02:1 =0,02(L) 2. Phản ứng: Mg + 2HCl MgCl + H 2 2 Câu trả lời của HS: Khi kim loại phản ứng với dung dịch muối tạo thành muối mới và kim loại (4) Tác dung dụng với dịch muối mới. Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ – HS viết được: kim – GV có thể viết một số phản ứng của Cu + 2AgNO → Cu(NO ) + 2Ag loại với muối tan của dung dịch, yêu cầu 3 3 2 HS nhận xét sản phẩm tạo thành gồm những (3) gì. Zn + FeSO4 → ZnSO4 + Fe (4) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (1) – HS nhận xét được: Phản ứng (2): Kẽm đã đẩy bạc ra Zn + 2AgNO3 Zn(NO3)2 + 2Ag (2) khỏi muối, kẽm là kim loại hoạt – GV yêu cầu HS áp dụng viết một số động hoá học mạnh hơn bạc. khác: phản ứng Phản ứng (3): Đồng đã đẩy bạc ra Cu + AgNO (3) 3 khỏi muối, đồng là kim loại hoạt Zn + FeSO (4) 4 động hoá học mạnh hơn bạc. GV phân tích (1): – với phản ứng Sắt đãđẩy Phản ứng (4): Kẽm đã đẩy sắt ra khỏi đồng ra khỏi muối, sắt là kim loại hoạt muối, kẽm là kim loại hoạt động hoá yêu động hoá học mạnh hơn đồng. Từ đó, học mạnh hơn sắt. cầu HS thực hiện tương tự, nhận xét về độ hoạt động hoá học của các kim loại thông qua phản ứng (2), (3), (4). Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập – HS quan sát các phản ứng đã có và nhận xét sản phẩm tạo thành. – HS áp dụng, viết sản phẩm của phản ứng (3) và (4). – HS nhận xét về độ hoạt động hoá học của các kim loại. Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận GV gọi một số HS trình bày trước lớp về phản ứng của kim loại với dung dịch muối, về độ hoạt động hoá học của các kim loại. Các HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ – GV nhận xét câu trả lời của HS. Chú ý: các câu trả lời của HS có thể chưa đầy đủ hoặc chưa hoàn toàn chính xác vì kiến thức chưa đủ. GV chưa đánh giá vội mà chỉ kết luận dựa trên những phản ứng HS đã được giới thiệu. Tiết 3 Hoạt động 3: Luyện tập a) Mục tiêu – Mô tả được một số khác biệt trong tính chất vật lí và hoá học của nhôm, sắt, vàng. – Giải thích mối liên hệ giữa tính chất (vật lí và hoá học) với ứng dụng của một số kim loại thông dụng (nhôm, sắt, vàng) – Tích cực tham gia các hoạt động nhóm. b) Tiến trình thực hiện Hoạt động của giáo viên và học sinh Sản phẩm Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ – Câu trả lời của HS: – GV chia lớp thành các nhóm 3 – 4 1. a) Sắt và nhôm phản ứng với HS, yêu cầu thực hiện hoạt động tại oxygen, vàng không phản ứng với trang 91 SGK. GV có thể yêu cầu HS oxygen. viết PTHH minh hoạ (nếu có). b) Sắt và nhôm phản ứng với dung Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập dịch acid loãng, vàng không phản ứng – HS thảo luận, viết câu trả lời ra giấy. với dung dịch acid loãng. Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận 2. HS có thể nêu nhiều ứng dụng khác – Lần lượt đại diện mỗi nhóm trình nhau. Ví dụ: bày. – Nhôm: Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện + Tính chất vật lí: nhẹ, dẫn điện tốt nhiệm vụ nên được dùng để chế tạo các chi tiết – GV nhận xét, ghi nhận các ý kiến của của máy bay, làm dây dẫn điện, nồi HS, đánh giá dựa trên tính chính xác, xoong, đầy đủ của câu trả lời. + Tính chất hoá học: nhôm có lớp oxide mỏng, bền vững, nên có khả năng chống chịu nhiều tác nhân hoá học. – Sắt: + Tính chất vật lí: thép (thành phần chính là sắt) cứng, chắc và dẻo nên được dùng làm vật liệu xây dựng, cầu, tháp, + Tính chất hoá học: sắt phản ứng với oxygen tạo thành lớp gỉ xốp, dễ bị vỡ vụn nên thường có lớp sơn hoặc bôi dầu mỡ chống gỉ. – Vàng: + Tính chất vật lí: dẻo, dễ dát mỏng kéo sợi, có ánh kim lấp lánh, nên được dùng làm trang sức; dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, được dùng để chế tạo nhiều chi tiết máy, chế tạo cảm biến nhiệt, + Tính chất hoá học: vàng trơ về mặt hoá học nên là kim loại quý, dùng làm trang sức, đúc tiền chế tạo nhiều chi tiết máy chịu hoá chất, làm lớp phủ bề mặt các kim loại khác để chống ăn mòn, 3. Tính chất hoá học cơ bản của kim loại: – Tác dụng với phi kim như O2, Cl2, S (vàng không tác dụng với O2). – Tác dụng với nước: + Kim loại K, Na, Ca,... phản ứng với nước tạo hydroxide và khí hydrogen. + Kim loại như Zn, Fe,... tác dụng với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo oxide và khí hy- drogen. – Tác dụng với dung dịch acid: + Một số kim loại tác dụng dung dịch HCl tạo thành muối và giải phóng hydrogen. + Các kim loại Cu, Ag, Au,... không tác dụng với dung dịch HCl. – Tác dụng với dung dịch muối: Kim loại hoạt động hoá học mạnh đẩy kim loại hoạt động hoá học yếu hơn ra khỏi muối. 3. Hoạt động 4: Vận dụng a) Mục tiêu – Vận dụng kiến thức về tính chất vật lí, hoá học của kim loại để giải quyết một số vấn đề thực tế. – Giải thích được một số ứng dụng của kim loại dựa trên những tính chất của chúng. b) Tiến trình thực hiện Hoạt động của giáo viên và học sinh Sản phẩm Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ – GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức đã học Câu trả lời của HS: để giải quyết câu hỏi đặt ra trong mục "Em 1. Cho lần lượt mỗi mẫu kim loại có thể". vào 2 dung dịch HCl. – GV cũng có thể yêu cầu HS trả lời các câu – Mẫu kim loại nào phản ứng, hỏi sau: cho khí thoát ra là Al: 1. Trình bày cách phân biệt 2 mảnh kim 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 loại, 1 mảnh nhôm và 1 mảnh bạc. – Còn lại là Ag không phản ứng 2. Tại sao để bảo quản kim loại Na, K, 2. Nếu để các kim loại này ngoài Ca,..., ta phải ngâm chìm trong dầu hoả mà không khí, chúng sẽ nhanh chóng không thể để ngoài không khí? phản ứng với oxygen và hơi nước Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập trong không khí. – HS thực hiện yêu cầu. Có thể thảo luận Ví dụ: với nhau để tìm câu trả lời. 4Na + O2 2 Na2O Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 – GV mời một số HS trả lời. Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ GV nhận xét và đánh giá câu trả lời của HS.