Bài giảng Hóa học - Tiết 48: Kim loại kiềm thổ

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG CÁC THẦY GIÁO, CÔ GIÁO VỀ DỰ HỘI GIẢNGGi¸o viªn: L¹i Văn ToµnTRƯỜNG THPT LÝ NHÂNLíp 12A2Viết cấu hình electron nguyên tử, xác định số e lớp ngoài cùng, cho biết chúng thuộc nhóm nào? Trong BTH, dự đoán tính chất hóa học đặc trưng các nguyên tố sau: Be (Z= 4), Mg (Z= 12), Ca (Z=20) ?.Trả lời:Be(Z= 4): 1s22 s2Mg(Z= 12 ): 1s22 s22 p63 s2Ca (Z= 2 0): 1s22 s22 p63 s23 p64 s2+ Số e lớp ngoài cùng là: 2 e nằm trên phân lớp s+ Chúng thuộc nhóm IIA của BTH+ Xu hướng cho đi 2 e trong các phản ứng hóa học để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm gần nó nhất trong BTH do đó tính chất hóa học đặc trưng là tính khử mạnhKIỂM TRA BÀI CŨChương6KIM LO¹I KIÒMKIM LO¹I KIÒM THæNH¤MTIẾT 48:KIM LOẠI KIỀM THỔ Bài 30CÊu t¹o vµ tÝnh chÊt cña kim lo¹i kiÒm thæNguyên tố.BeMgCaSrBaCấu hình electron[He]2s2[Ne]3s2[Ar]4s2[Kr]5s2[Xe]6s2Bán kính nguyên tử (nm)0,0890,1360,1740,1910,220Năng lượng ion hoá I2(kJ/mol)1800145011501061970Độ âm điện1,571,311,000,950,89E0 (V)-1,85-2,37-2,87-2,89-2,90Mạng tinh thể(Lục phương) (LPTD) (LPTK)M2+/MCÁC KIỂU MẠNG TINH THỂBeMgBaCaI. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠOKết luận: Các nguyên tố kim loại kiềm thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn gồm: Be, Mg, Ca, Sr, BaNguyên tử chỉ có 2 e ở lớp ngoài cùng.Thế điện cực chuẩn có giá trị rất âm. Số oxi hóa +2Dự đoán tính chất: Nguyên tử dễ dàng tách đi 2 e để trở thành ion dương có điện tích 2 +; Tính chất đặc trưng của kim loại kiềm thổ là tính khử mạnh nhưng yếu hơn kim loại kiềm trong cùng chu kỳ.Mét sè h»ng sè vËt lý cña kim lo¹i kiÒm thæNguyên tố.BeMgCaSrBaNhiệt độ sôi (oC)27701110144013801640Nhiệt độ nóng chảy (oC)1280650838768714Khối lượng riêng (g/cm3)1,851,741,552,63,5Độ cứng (lấy kim cương bằng 10)2,01,51,8Kết luận:Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp (trừ Be).Khối lượng riêng tương đối nhỏ.- ̣ Độ cứng nhỏ.II. TÝnh chÊt vËt lýIII. TÝnh chÊt ho¸ häc Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh, nhưng yếu hơn so với kim loại kiềm, tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba, do: + Chỉ có 2e ở phân lớp ns ngoài cùng, nguyên tử dễ mất 2e để trở thành ion mang điện tích 2+ M M2+ + 2e + Thế điện cực chuẩn có giá trị rất âm.Kim loại kiềm thổ thể hiện tính khử trong các phản ứng với phi kim, axit, nước,Kết luận 1, Khử được các phi kim tạo thành oxit bazơ hoặc muối 2M + O2  2MO M + Cl2  MCl22, Khử dễ dàng ion H+ trong dung dịch axit tạo khí H2 M + 2H+  M2+ + H23, Khử nước dễ dàng tạo thành khí H2 nhưng ở mức độ khác nhau: M + 2H2O  M(OH)2 + H2 (M là: Ca, Ba, Sr) Be không phản ứng với nước, còn là nguyên tố lưỡng tính. Mg tác dụng chậm với nước ở nhiệt độ thường tạo ra Mg(OH)2, tác dụng nhanh với H2O ở nhiệt độ cao tạo MgO Mg + H2O  MgO + H2 tototo0 + 2 0 + 2 + 2 + 2 0 0 0 - 2 - 1 0 0 0 + 1 + 1 IV. ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ1. Ứng dụng: SGKỨng dụng của Ba, MgỨng dụng của MgOHợp kim của Mg2. ĐIỀU CHẾKết luận:Nguyên tắc: Do có tính khử mạnh nên phương pháp duy nhất để điều chế kim loại kiềm thổ là phương pháp điện phân muối nóng chảy. M2+ +2 e  MNguyên liệu: Khoáng chất chứa kim loại kiềm thổPhương pháp: Điện phân nóng chảy.Thí dụ: điện phân MgCl2 nóng chảyCực âm( catot)MgCl2Cực dương(Anot)Mg2+ +2 e Mg2 Cl-  Cl2 + 2 eMgCl2 Mg + Cl2đpncKẾT LUẬN CHUNG:I. Vị trí và cấu tạo1. Vị tríKim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của BTHBe, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra2. Cấu tạoNguyên tử của KLKT có 2e ở lncBKNT, I2, Độ âm điện, Eo, Mạng tinh thể.II. Tính chất vật líNhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tương đối thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng nhỏIII. Tính chất hóa học:Tính khử mạnh nhưng yếu hơn KLK1. Tác dụng với pkTạo oxit bazo hoặc muối2. Tác dụng với axitDễ dàng phản ứng với các axit3. Tác dụng với nướcKhông đều đặn như KLKIV. Ứng dụng và điều chế1. Ứng dụngMg ứng dụng nhiều nhất trong ngành hàng không2. Điều chếĐiện phân nóng chảy muối halogenua1. Hãy viết PTHH biểu diễn các chuyển hóa sau: Ca CaO Ca(OH)2 CaCO3 Ca(HCO3)2Các PTHH:2Ca + O2  2CaOCaO + H2O  Ca(OH)2Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2OCaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2Đáp án:Điện phân dung dịch CaCl2Điện phân dung dịch Ca(OH)2Điện phân CaCl2 nóng chảyĐiện phân CaC22. Chỉ có thể điều chế kim loại kiềm thổ Ca bằng cách:CÁp dụng pt trạng thái: PV = n R T  n= 0,25 mol M + 2HCl  MCl2 + H2 1 mol 1 mol x mol 0,25mol x= 0,25 mol vậy M= 10/ 0,25= 40 . Kết luận M là Ca3. Cho 10 gam một kim loại kiềm thổ tác dụng với dung dịch HCl, thu được 6,11 lít khí hidro ở (25oC và 1 atm). Hãy xác định tên kim loại kiềm thổ đã dùng.Đáp ánHƯỚNG DẪN VỀ NHÀCác bài tập trong SGK.Phân biệt các chất rắn Na, Mg, Ca bằng phương pháp hóa học.Có thể tách được Na và Ca ra khỏi hỗn hợp của chúng không? Vì sao?KÝnh chóc c¸c thÇy c« gi¸o m¹nh khoÎ - h¹nh phóc!Chúc các em học tập t«́t