a. Kiến thức
Bằng thực nghiệm, kiểm chứng và khắc sâu kiến thức về tính chất hóa học của nhôm và sắt.
b. Kỹ năng
– Rèn luyện kỹ năng về thực hành hóa học, giải bài tập thực hành hóa học, kỹ năng làm thí nghiệm với lượng nhỏ hóa chất.
– Rèn luyện kỹ năng quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng và viết được các phương trình hóa học của thí nghiệm.
- Lấy hóa chất lỏng bằng ống nhỏ giọt, không được để ống nhỏ giọt của lọ hóa chất này sang lọ hóa chất khác.
- NaOH, H2SO4 là những hóa chất dễ ăn mòn da, giấy, vải nên khi tiến hành thí nghiệm phải hết sức chú ý, không để hóa chất dây vào người, ra bàn, quần áo và người xung quanh.
- Mỗi thí nghiệm cần lấy đúng, đủ số lượng, loại hóa chất.
- Khi nhỏ dung dịch vào ống nghiệm cần thao tác mọt cách từ từ, để quan sát hiện tượng được rõ ràng.
- Thu hồi hóa chất, rửa ống nghiệm, vệ sinh phòng thí nghiệm sau khi kết thúc buổi thực hành.
– Tính chất hóa học của nhôm:
- Phản ứng của nhôm với phi kim
+ Phản ứng của nhôm với oxi: 4Al + 3O2 \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] 2Al2O3
+ Phản ứng của nhôm với phi kim khác: 2Al + 3Cl2 \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] 2AlCl3
- Phản ứng của nhôm với dung dịch axit: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Lưu ý: Nhôm không tác dụng với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội
- Phản ứng của nhôm với dung dịch muối: 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu
Do lớp oxit nhôm bị hòa tan trong kiềm nên nhôm phản ứng với dung dịch kiềm.
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
– Tính chất hóa học của sắt:
+ Tác dụng với phi kim
3Fe + 2O2 \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] Fe3O4
2Fe + 3Cl2 \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] 2FeCl3
+ Tác dụng với dd axit: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
c. Tác dụng với dd muối: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Kết luận: Sắt có những tính chất hoá học của kim loại
– Dụng cụ: Đèn cồn, muỗng lấy hóa chất, bìa cứng.
– Hóa chất: Bột nhôm.
b. Các bước tiến hành
– Lấy một ít bột nhôm vào một tờ bìa.
– Rắc nhẹ bột nhom trên ngọn lửa đèn cồn.
– Quan sát hiện tượng, cho biết trạng thái màu sắc của các chất tạo thành.
c. Hiện tượng
– Bột nhôm cháy sáng tạo ra chất rắn màu trắng.
d. Giải thích
Vì xảy ra phản ứng nhôm tác dụng với oxi trong không khí
4Al + 3O2
trắng không màu trắng
Trong phản ứng hóa học, nhôm đóng vai trò chất khử.
a. Dụng cụ, hóa chất
– Dụng cụ: Muỗng lấy hóa chất, kẹp gỗ, bát sứ, ống nghiệm.
– Hóa chất: Bột sắt, bột lưu huỳnh.
b. Các bước tiến hành
– Lấy 1 thìa nhỏ hỗn hợp sắt và lưu huỳnh theo tỉ lệ: 7 : 4.
– Đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn.
– Quan sát hiện tượng. Cho biết màu sắc của sắt, lưu huỳnh, hỗn hợp bột sắt và lưu huỳnh và của chất tạo thành sau phản ứng
c. Hiện tượng
– Khi đun hỗn hợp trên ngọn lửa đèn cồn, sắt tác dụng mạnh với lưu huỳnh, hỗn hợp cháy nóng đỏ, phản ứng tỏa nhiều nhiệt.
– Chất tạo thành có màu đen.
d. Giải thích
Vì xảy ra phản ứng sắt tác dụng với lưu huỳnh, hỗn hợp cháy nóng đỏ tạo ra chất rắn màu đen.
Fe[r, bột đen] + S [r, bột vàng]
a. Dụng cụ, hóa chất
– Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp gỗ.
– Hóa chất: nhôm, sắt, dung dịch NaOH.
b. Các bước tiến hành
– Lấy một ít kim loại nhôm, sắt vào 2 ống nghiệm [1] và [2].
– Nhỏ 4- 5 giọt dung dịch NaOH vào 2 ống nghiệm [1] và [2].
– Quan sát hiện tượng.
c. Hiện tượng
– Ống nghiệm 1 có sủi bọt khí là kim loại nhôm.
– Ống nghiệm 2 không có hiện tượng đó là sắt.
d. Giải thích
Nhôm có phản ứng với kiềm còn sắt không phản ứng với kiềm.
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
⇒ Ta nhận biết được lọ đựng kim loại nhôm và sắt dựa vào phản ứng với NaOH.
Sau bài học cần nắm:
- Kĩ năng tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng phản ứng, giải thích và rút ra kết luận về những tính chất hóa học của nhôm và sắt.
- Cách nhận biết nhôm và sắt và các thí nghiệm tương tự.
- Khẳng định tính đúng đắn về lý thuyết đã học.
- Vận dụng vào giải thích các hiện tượng có liên quan.
- Nâng cao kỹ năng thực hành thí nghiệm, rút kinh nghiệm cho lần sau.
Nội dung Bài 23: Thực Hành Tính Chất Hóa Học Của Nhôm Và Sắt thuộc Chương 2: Kim Loại môn Hóa Học Lớp 9, giúp các bạn thực hiện một số phản ứng hóa học của nhôm và sắt với các chất khác nhau. Từ đó khắc sâu thêm kiến thức về tính chất hóa học của nhôm và sắt.
Mục tiêu:
- Khắc sâu kiến thức hoá học của nhôm và sắt
- Rèn kĩ năng thực hành hoá học, khả năng làm bài tập thực hành hoá học.
- Rèn tính cẩn thận, kiên trì trong học tập và thực hành hoá học.
I. Tiến Hành Thí Nghiệm
1. Thí nghiệm 1. Tác dụng của nhôm với oxi
Lấy một ít bột nhôm vào một tờ bìa. Khum tờ bìa chứa bột nhôm, rắc nhẹ bột nhôm trên ngọn lửa đèn cồn [hình 2.10 trang 55].
Quan sát hiện tượng xảy ra. Cho biết trạng thái, màu sắc của chất tạo thành, giải thích và viết phương trình hoá học. Cho biết vai trò của nhôm trong phản ứng.
Hướng dẫn giải
Cách tiến hành: Lấy một bột nhôm vào một tờ bìa. Khẽ khum tờ giấy chứa bột nhôm. Gõ nhẹ tờ giấy để bột nhôm rơi xuống ngọn lửa đèn cồn.
Hiện tượng: Có những hoạt lóe sáng do bột nhôm tác dụng với oxi không khí, phản ứng tỏa nhiều nhiệt. Chất tạo thành màu trắng sáng là nhôm oxit \[Al_2O_3\].
Phương trình hóa học: \[4Al + 3O_2 \xrightarrow{t^0} 2Al_2O_3\]
Trong phản ứng hóa học trên, nhôm đóng vai trò là chất khử.
2. Thí nghiệm 2: Tác dụng của sắt với lưu huỳnh
Lấy 1 thìa nhỏ hỗn hợp bột sắt và bột lưu huỳnh theo tỉ lệ 7 : 4 về khối lượng vào ống nghiệm. Đun ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn [hình 2.20].
Quan sát hiện tượng. Cho biết màu sắc của sắt, lưu huỳnh, hỗn hợp bột [sắt + lưu huỳnh] và của chất tạo thành sau phản ứng. Giải thích và viết phương trình hoá học.
Hướng dẫn giải
Cách tiến hành: Lấy một thìa nhỏ hỗn hợp bột sắt và bột lưu huỳnh theo tỉ lệ 7 : 4 về khối lượng vào ống nghiệm. Đun ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn.
Hiện tượng: Sắt tác dụng mạnh với lưu huỳnh, hỗn hợp cháy nóng đỏ, phản ứng tỏa nhiều nhiệt. Chất tạo thành có màu đen, không bị nam châm hút. Hỗn hợp sắt và lưu huỳnh trước phản ứng có màu xám.
Phương trình hóa học: \[Fe + S \xrightarrow{t^0} FeS\]
3. Thí nghiệm 3: Nhận biết kim loại Al, Fe
– Lấy một ít bột kim loại Al, Fe vào hai ống nghiệm [1] và [2].
– Nhỏ 4 – 5 giọt dung dịch NaOH vào từng ống nghiệm [1] và [2].
– Quan sát hiện tượng xảy ra. Cho biết mỗi lọ đựng kim loại nào? Hãy giải thích.
Hướng dẫn giải
Hiện tượng: Khi cho dung dịch NaOH vào hai ống nghiệm. Một ống nghiệm có khí thoát ra và chất rắn trong ống nghiệm đó bị hòa tan. Một ống nghiệm không có hiện tượng gì.
Giải thích: Vì nhôm có tính chất hóa học riêng là tác dụng được với dung dịch kiềm, còn sắt thì không.
Kết luận: Vậy ống nghiệm có khí thoát ra là ống nghiệm chứa nhôm, còn ống nghiệm không có hiện tượng xảy ra chứa sắt. Ta phân biệt được nhôm và sắt.
Phương trình hóa học: \[2Al + 2H_2O + 2NaOH → 2NaAlO_2 + 3H_2↑\]
II. Viết Bảng Tường Trình
| STT | Cách tiến hành | Hiện tượng | Giải thích, PTHH |
| Thí nghiệm 1: Tác dụng của nhôm với oxi | Lấy một ít bột nhôm vào tấm bìa cứng [hoặc công tơ hút].
Rắc nhẹ bột nhôm trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát hiện tượng, cho biết trang thái, màu sắc chất tạo thành. |
Có những hạt loé sáng do bột nhôm tác dụng với oxi, phản ứng toả nhiều nhiệt.
Chất tạo thành màu trắng sáng là nhôm oxit \[Al_2O_3\]. |
Vì xảy ra phản ứng nhôm tác dụng với oxi trong không khí.
Trong phản ứng hóa học nhôm đóng vai trò là chất khử. Phương trình hóa học: \[4Al + 2O_2 \xrightarrow{t^0} 2Al_2O_3\] |
| Thí nghiệm 2: Tác dụng của sắt với lưu huỳnh. | Lấy 2 thài nhỏ hỗn hợp bột sắt, lưu huỳnh theo tỉ lệ \[m_{Fe} : m_S = 7 : 4\] [hoặc 1 : 3 về thể tích].
Đun nóng ống nghiệm chứa hốn hợp trên ngọn lửa đèn cồn đến khi có đốm sáng đỏ xuất hiện thì bỏ đèn cồn ra. |
Khi đun hỗn hợp trên ngọn lửa đèn cồn, sắt tác dụng mạnh với lưu huỳnh hỗn hợp cháy nóng đỏ, phản ứng toả nhiều nhiệt.
Chất tạo thành có màu đen [không bị nam châm hút]. |
Vì xảy ra phản ứng sắt tác dụng với lưu huỳnh.
\[Fe + S \xrightarrow{t^0} FeS\] Hỗn hợp sắt và lưu huỳnh trước phản ứng có màu xám. |
| Thí nghiệm 3: Nhận biết mỗi kim loại Al, Fe được đựng trong hai lọ không dán nhãn. | Lấy một ít bột kim loại Al, Fe vào 2 ống nghiệm [1] và [2].
Nhỏ 1-2 ml dung dịch NaOH vào từng ống nghiệm [1] và [2]. Quan sát hiện tượng xảy ra trong từng ống nghiệm. |
Khi cho dung dịch NaOH vào hai ống nghiệm. Một ống nghiệm có khí thoát ra và chất rắn tan ra. Một ống nghiệm không có hiện tượng gì. | Vì nhôm có phản ứng với kiềm, còn sắt thì không phản ứng với kiềm.
Phương trình hóa học: \[2Al + 2H_2O + 2NaOH → 2NaAlO_2 + 3H_2↑\] |
I. Tiến Hành Thí Nghiệm
1. Thí nghiệm 1: Tác dụng của nhôm với oxi
Yêu cầu: Nêu hiện tượng thí nghiệm, cho biết trạng thái, màu sắc của chất tạo thành, giải thích và viết phương trình phản ứng. Cho biết vai trò của nhôm trong phản ứng?
Dụng cụ: Đèn cồn, muỗng lấy hóa chất, bìa cứng [hoặc công tơ hút].
Hóa chất: Bột nhôm.
Cách tiến hành:
- Lấy một ít bột nhôm vào tấm bìa cứng [hoặc công tơ hút].
- Rắc nhẹ bột nhôm trên ngọn lửa đèn cồn.
- Quan sát hiện tượng, cho biết trạng thái, màu sắc chất tạo thành.
Hiện tượng:
- Có những hạt loé sáng do bột nhôm tác dụng với oxi, phản ứng toả nhiều nhiệt.
- Bột nhôm cháy sáng, tạo ra chất rắn màu trắng \[[Al_2O_3]\].
Giải thích: Vì xảy ra phản ứng nhôm tác dụng với oxi trong không khí
Phương trình hóa học: \[\]\[4Al + 3O_2 \xrightarrow{t^0} 2Al_2O_3\]
Trong phản ứng hóa học: nhôm đóng vai trò là chất khử.
2. Thí nghiệm 2: Tác dụng của sắt với lưu huỳnh
Yêu cầu: Cho biết màu sắc của hỗn hợp sắt và lưu huỳnh trước phản ứng. Nêu hiện tượng thí nghiệm, màu sắc của chất tạo thành sau phản ứng, giải thích và viết phương trình phản ứng?
Dụng cụ: Kẹp gỗ [hoặc giá thí nghiệm], đèn cồn, muỗng lấy hóa chất, bát sứ.
Hóa chất: Bột sắt, bột lưu huỳnh.
Cách tiến hành
- Lấy 2 thìa nhỏ hỗn hợp bột Fe, S theo tỉ lệ: \[m_{Fe} : m_S = 7:4\] [ hoặc 1:3 về thể tích]
- Đun nóng ống nghiệm chứa hỗn hợp trên ngọn lửa đèn cồn đến khi có đốm sáng đỏ xuất hiện thì bỏ đèn cồn ra.
Hiện tượng:
- Khi đun hỗn hợp trên ngọn lửa đèn cồn, sắt tác dụng mạnh với lưu huỳnh hỗn hợp cháy nóng đỏ, phản ứng toả nhiều nhiệt.
- Chất tạo thành có màu đen [không bị nam châm hút]
Giải thích:
- Vì xảy ra phản ứng sắt tác dụng với lưu huỳnh
- Hỗn hợp cháy nóng đỏ tạo ra chất rắn màu đen.
Phương trình hóa học: \[Fe + S \xrightarrow{t^0} FeS\]
3. Thí nghiệm 3: Nhận biết kim loại Al, Fe
Có bột hai kim loại: Nhôm, Sắt đựng trong hai lọ khác nhau [không có nhãn]. Hãy nhận biết mỗi kim loại bằng phương pháp hóa học.
Yêu cầu: Quan sát hiện tượng xảy ra ở hai ống nghiệm 1 và 2. Cho biết mỗi lọ đựng kim loại nào? Giải thích và viết phương trình phản ứng?
Cách tiến hành:
- Lấy một ít bột kim loại Al, Fe vào 2 ống nghiệm [1] và [2].
- Nhỏ 1 – 2 ml dung dịch NaOH vào từng ống nghiệm [1] và [2].
- Quan sát hiện tượng xảy ra trong từng ống nghiệm.
- Cho biết hoá chất đựng trong từng ống nghiệm. Giải thích, kết luận hoá chất trong mỗi lọ, viết phương trình phản ứng.
Hiện tượng:
- Ống nghiệm 1: Có khí không màu thoát ra làm kim loại Al
- Ống nghiệm 2: Không có hiện tượng đó là kim loại Fe.
Kết luận: ống nghiệm có khí thoát ra là ống nghiệm trước đó chứa bột Al. ống nghiệm không có hiện tượng gì là ống nghiệm trước đó chứa bột Fe ⇒ ta nhận biết được lọ đựng kim loại Al và lọ đựng kim loại Fe
Giải thích: Vì Nhôm có phản ứng với kiềm, còn sắt thì không phản ứng với kiềm.
Thông qua nội dung thực hành chúng ta chứng minh được những tính chất hoá học nào của Al và Fe?
- Al và Fe tác dụng được với phi kim → oxit hoặc muối.
- Al tác dụng được với dung dịch kiềm → muối và khí \[H_2\].
Phương trình hóa học: \[2Al + 2H_2O + 2NaOH → 2NaAlO_2 + 3H_↑\]
II. Viết Bảng Tường Trình
| STT | Hiện tượng quan sát được | Giải thích hiện tượng | Phương trình hóa học | Kết luận |
| Thí nghiệm 1 | Nhôm cháy sáng tạo thành chất rắn màu trắng. | Do nhôm tác dụng với oxi không khí, phản ứng tỏa nhiều nhiệt | \[4Al + 3O_2 \xrightarrow{t^0} 2Al_2O_3\] | Nhôm phản ứng với oxi. |
| Thí nghiệm 2 | Sắt tác dụng mạnh với lưu huỳnh, hỗn hợp cháy nóng đỏ, phản ứng tỏa nhiều nhiệt. | Do sắt tác dụng với lưu huỳnh, phản ứng tỏa nhiều nhiệt. | \[Fe + S \xrightarrow{t^0} FeS\] | Sắt phản ứng với lưu huỳnh. |
| Thí nghiệm 3 | Ống nghiệm 1: không có hiện tượng gì. Ống nghiệm 2: có bọt khí không màu thoát ra, kim loại tan dần. |
Do sắt không phản ứng với dung dịch kiềm. Do nhôm tác dụng với dung dịch kiềm. |
\[2Al + 2H_2O + 2NaOH → 2NaAlO_2 + 3H_2↑\] | Ống nghiệm 1: là kim loại sắt Ống nghiệm 2: là kim loại nhôm |
Trên là mẫu báo cáo Bài 23: Thực Hành Tính Chất Hóa Học Của Nhôm Và Sắt thuộc Chương 2: Kim Loại môn Hóa Học Lớp 9. Bài học giúp các bạn thực hiện một số thí nghiệm phản ứng nhôm và sắt với các chất khác nhau. Hi vọng qua nội dung bài thực hành các bạn nắm kiến thức một cách tốt nhất.