giáo án 12 cb kỳ 2

Ngaứy soaùn: Ngaứy dạy: Dạy lớp: Ngaứy dạy: Dạy lớp: Tiết 37: điều chế kim loại 1. Mục tiêu. a/V kin thc: - HS biết: Nguyên tắc chung về điều chế kim loại. - HS hiểu: Các phơng pháp đợc vận dụng để điều chế kim loại. Mỗi phơng pháp thích hợp với sự điều chế những kim loại nào? Dẫn ra đợc những phản ứng hoá học và điều kiện của phản ứng điều chế những kim loại cụ thể? b/ V k nng: - Vận dụng kiến thức để giải các bài toán điều chế kim loại. c/ V thái độ: - Tạo cho HS niềm say mê yêu khoa học, tin tởng vào khoa học. - Tạo hứng thú học tập cho HS. - ứng dụng kiến thức khoa học vào thực tế đời sống và sản xuất. 2. chuẩn bị của gv và hs a/ Chuẩn bị của GV: - Bảng Dãy điện hoá chuẩn của kim loại, Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. b/ Chuẩn bị của HS: - HS ôn tập tính chất hoá học của kim loại, dãy điện hoá của kim loại. 3. Tiến trình bài dạy. a/ Kiểm tra bài cũ: + Câu hỏi: Hoàn thành các phơng trình phản ứng sau, xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng. 1/ FeO + H 2 0t 2/ Fe + CuSO 4 3/ NaCl dpnc 4/ NaCl + H 2 O dpdd cmn + Đáp án và biểu điểm: 1 1/ FeO + H 2 0t Fe + H 2 O (1,5d) Chất oxh Chất khử (1đ) 2/ Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu (1,5d) Chất khử Chất oxh (1d) 3/ NaCl dpnc Na + 1/2Cl 2 (1,5d) Chất khử và Chất oxh (1d) 4/ NaCl + H 2 O dpdd cmn NaOH + Cl 2 + Na (1,5d) Chất khử và Chất oxh (1d) Vào bài: Trong tự nhiên chỉ có một số ít kim loại nh vàng, platin tồn tại ở trạng thái tự do, hầu hết các kim loại còn lại đều tồn tại ở dạng hợp chất. Vậy có những phơng pháp nào để điều chế kim loại thì bài hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu. b/ Dạy nội dung bài mới: Hoạt động của thày Hoạt động của trò Hoạt động 1 : Nguyên tắc điều chế kim loại (7 ) GV thông báo : Trong tự nhiên hầu hết các kim loại đều tồn tại ở dạng hợp chất(oxit, muối). Trong những hợp chất này kim loại tồn tại ở dạng ion dơng. GV đặt câu hỏi : Nguyên tắc điều chế kim loại là gì ? Bằng cách nào có thể chuyển ion kim loại thành kim loại tự do ? I - Nguyên tắc Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử. M n+ + ne M 2 GV: Tuỳ thuộc vào độ hoạt động hoá học của kim loại mà ngời ta chọn phơng pháp điều chế kim loại. Vậy có những phơng pháp điều chế kim loại nào? Hoạt động 2: Phơng pháp nhiệt luyện (10 ) GV hớng dẫn HS nghiên cứu SGK và cho biết: - Cơ sở khoa học của phơng pháp nhiệt luyện điều chế kim loại là gì ? - Dẫn ra một số kim loại đợc điều chế bằng phơng pháp nhiệt luyện, viết ph- ơng trình phản ứng hoá học, điều kiện của những phản ứng này là gì ? - Những kim loại nào thờng đợc điều chế bằng phơng pháp nhiệt luyện? Hoạt động 3 : Phơng pháp thủy luyện (9 ) GV hớng dẫn HS nghiên cứu SGK và cho biết: - Cơ sở của việc điều chế kim loại bằng phơng pháp thuỷ luyện là gì ? - Dẫn thí dụ và viết phơng trình phản ứng hoá học. - Phơng pháp thuỷ luyện đợc dùng để điều chế những kim loại nào ? ii - phơng pháp 1/ Phơng pháp nhiệt luyện - Cơ sở: Khử nhứng ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao bằng các chất khử nh: C, CO, H 2 hoặc Al, KL kiềm, KL kiềm thổ. VD : Fe 2 O 3 +3 CO 2 Fe + 3 CO 2 FeO + H 2 0t Fe + H 2 O - Dùng trong CN, để điều chế những kim loại hoạt động trung bình. 2/ Phơng pháp thủy luyện - Cơ sở: Dùng những dung dịch thích hợp nh dung dịch H 2 SO 4 , NaOH, NaCNĐể hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng kim loại có tính khử mạnh nh Fe, Zn VD: Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu - Dùng để điều chế các kim loại có tính khử trung bình và yếu. c/ Củng cố và luyện tập: (10 ) GV nhấn mạnh: HS cần biết các phơng pháp để điều chế từng kim loại cụ thể, từ đó để giải các bài tập liên quan. 3 GV lựa chọn một số bài tập phù hợp để củng cố kiến thức cho HS Bài 1/SGK: Dùng các kim loại mạnh nh Fe, Zn để đẩy Cu ra khỏi muối CuSO 4 Pthh: Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu Bài 2: Bằng phơng pháp hóa học điều chế kim loại Cu, Fe từ Cu(OH) 2 , Fe 2 O 3 . Đáp án: Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu Fe 2 O 3 + CO 0t Fe + CO 2 Bài 4/SGK: Ta có: CO + O 0t CO 2 áp dụng ĐLNT ta có: nO(CuO, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) = nO tác dụng với CO = ncO = 4,22 6,5 = 0, 25 (mol) mO = 0,25. 16 = áp dụng ĐLBTKL ta có: mchất rắn = mhỗn hợp - mO = d/ Hớng dẫn HS tự học ở nhà (2 ) GV yêu cầu HS về nhà tìm hiểu trớc phơng pháp điện phân. 4 Ngaứy soaùn: Ngaứy dạy: Dạy lớp: Ngaứy dạy: Dạy lớp: Tiết 38: điều chế kim loại 1. Mục tiêu. a/ V kin thc: - HS hiểu: Phơng pháp điện phân để điều chế kim loại. Bản chất của quá trình điện phân? Dẫn ra đợc những phản ứng hoá học và điều kiện của phản ứng điều chế những kim loại? b/ V k nng: - Viết phơng trình điều chế kim loại bằng phơng pháp điện phân(điện phân nóng chảy, điện phân dung dịch), giải các bài tập áp dụng định luật Faraday. c/ V thái độ: - Tạo cho HS niềm say mê yêu khoa học, tin tởng vào khoa học. - Tạo hứng thú học tập cho HS. - ứng dụng kiến thức khoa học vào thực tế đời sống và sản xuất. 2. chuẩn bị của gv và hs a/ Chuẩn bị của GV: - Sơ đồ bình điện phân b/ Chuẩn bị của HS: - HS ôn tập tính chất hoá học của kim loại, dãy điện hoá của kim loại. 3. Tiến trình bài dạy. a/ Kiểm tra bài cũ: (7 ) + Câu hỏi: - Nêu cơ sở và phạm vi ứng dụng của phơng pháp nhiệt luyện, thuỷ luyện. - Điều chế Cu, Fe từ Cu(OH) 2 , Fe(OH) 2 + Đáp án và biểu điểm: - Phơng pháp nhiệt luyện: 5 * Cơ sở: Khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chât khử: H 2 , C, CO hoặc các kim loại hoạt động. (1,5d) * Phơng pháp này để điều chế các kim loại có độ hoạt động trung bình: Fe, Pb, Zn, Sn (1,5d) - Phơng pháp thuỷ luyện: * Cơ sở: Khử ion kim loại trong dung dịch bằng các kim loại hoạt động: Fe, Zn (1,5d) * Phơng pháp này để điều chế các kim loại có độ hoạt động yếu (1,5d) - Điều chế Cu, Fe từ Cu(OH) 2 , Fe(OH) 2 * Cu(OH) 2 + 2HCl CuCl 2 + 2H 2 O (1d) Fe + CuCl 2 Cu + FeCl 2 (1d) * 4Fe(OH) 2 + 3O 2 0t 2Fe 2 O 3 + 4H 2 O (1d) Fe 2 O 3 + 3CO 0t 2Fe + 3CO 2 (1d) b/ Dạy nội dung bài mới: Hoạt động của thày Hoạt động của trò Hoạt động1 : Phơng pháp điện phân. (25 ). GV cung cấp thông tin : Phơng pháp điện phân dùng năng lợng của dòng điện để gây ra sự biến đổi hoá học, đó là phản ứng oxi hoá - khử. Trong sự điện phân, tác nhân khử là cực () mạnh hơn nhiều lần tác nhân khử là chất hoá học. Thí dụ, không một chất hoá học nào có thể khử đợc các ion kim loại kiềm thành kim 3. Phơng pháp điện phân. a/ Điện phân hợp chất nóng chảy. - Dùng để điều chế các kim loại hoạt động hoá học mạnh nh: K, Na, Ca, Mg, Al vd: Điện phân Al 2 O 3 nóng chảy ở catot(cực âm): Al 3+ + 3e Al ở anot(cực dơng): 2O 2- O 2 + 4e 2Al 2 O 3 dpnc 4Al + 3O 2 6 loại. Trong điện phân, tác nhân oxi hoá là cực (+) mạnh hơn nhiều lần tác nhân oxi hoá là chất hoá học. Thí dụ: Sơ đồ điện phân dung dịch ZnSO 4 Cực (-) Zn 2+ , H 2 O Zn SO 4 (dd ) Cực (+) SO 4 2- , H 2 O Zn 2+ +2e Zn 2 H 2 O4H + +O 2 + 4e Phơng trình điện phân: 2 ZnSO 4 + H 2 O 2 Zn + 2 H 2 SO 4 + O 2 GV hớng dẫn HS nghiên cứu SGK, cho biết : - Cơ sở của phơng pháp điện phân điều chế kim loại là gì ? - Có mấy phơng pháp điện phân ? - Những kim loại nào có thể đợc điều chế bằng phơng pháp điện phân ? - Dẫn ra thí dụ điều chế kim loại hoạt động bằng phơng pháp điện phân, thí dụ, điều chế Na (nguyên liệu, trạng thái, sơ đồ và phơng trình điện phân). - Dẫn thí dụ điều chế kim loại hoạt động trung bình bằng phơng pháp điện phân, thí dụ điều chế Zn (nguyên b/ Điện phân dung dịch - Dùng để điều chế các kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng. - vd: Điện phân dung dịch CuCl 2 ở catot(cực âm): Cu 2+ + 2e Cu ở anot(cực dơng): 2Cl - Cl 2 + 2e CuCl 2 dpdd Cu + Cl 2 c. Định luật Faraday Công thức: n AIt m 96500 = trong đó: m: Khối lợng chất thu đợc ở điện cực A: Khối lợng mol nguyên tử của chất thu đợc ở điện cực. n: Số (e) mà nguyên tử và ion đã nhận hoặc đã cho I: Cờng độ dòng điện (ampe) t: Thơì gian điện phân (giây) F: Hằng số Faraday (F= 96500) Vd: Tính khối lợng Cu thu đợc ở cực (-) sau 1 giờ điện phân dd CuCl 2 với cờng độ dòng điện là 5 ampe. gamm Cu 9,5 2.96500 3600.5.64 == 7 liệu, trạng thái, sơ đồ và phơng trình điện phân). GV: Thí dụ, không một chất hoá học nào có thể oxi hoá đợc ion F thành khí F 2 . Những phản ứng này có thể thực hiện bằng phơng pháp điện phân. Vì vậy, bằng phơng pháp điện phân, ngời ta có thể điều chế đợc hầu hết các kim loại, kể cả những kim loại có tính khử mạnh nhất. Ngời ta cũng điều chế đợc nhiều phi kim, kể cả những phi kim có tính oxi hoá mạnh nhất. Hoạt động 2 : Định luật Faraday (7 ) GV yêu cầu HS tìm hiểu nội dung dịnh luật Faraday trong SGK và ý nghĩa các thông số nêu trong định luật c/ Củng cố và luyện tập: (5 ) GV nhấn mạnh với từng kim loại cụ thể, cần lựa chọn các phơng pháp điều chế kim loại phù hợp. GV lựa chọn một số bài tập phù hợp để củng cố kiến thức bài học. Bài 5 SGK : GV hớng dẫn HS viết pthh và áp dụng định luật Faraday để giải. Pthh: Catot: M 2+ + 2e M Anot: 2H 2 O O 2 + 4H + + 4e Pthh: MSO 4 + H 2 O dpdd M + O 2 + H 2 SO 4 áp dụng định luật Faraday ta có: m = AIt nF A = mnF It = 1,92.2.96500 3.1930 = 64 Vậy kim loại cần tìm là Cu. 8 d/ Hớng dẫn HS tự học ở nhà (1 ) BTVN: bài 5.72, 5.73, 5.74, 5.77 SBT HS về ôn tập các phơng pháp điều chế kim loại, tiết sau luyện tập. Ngaứy soaùn: Ngaứy dạy: Dạy lớp: Ngaứy dạy: Dạy lớp: Tiết 39: luyện tập điều chế kim loại 1. Mục tiêu. a/ V kin thc: Củng cố kiến thức về: Nguyên tắc điều chế kim loại và các phơng pháp điều chế kim loại. b/ V k nng: Tính toán lợng kim loại điều chế đợc theo các phơng pháp hoặc các đại lợng liên quan. c/ V thái độ: - Tạo cho HS niềm say mê yêu khoa học, tin tởng vào khoa học. - Tạo hứng thú học tập cho HS. - ứng dụng kiến thức khoa học vào thực tế đời sống và sản xuất. 2. chuẩn bị của gv và hs a/ Chuẩn bị của GV: Hệ thống câu hỏi và bài tập liên quan. b/ Chuẩn bị của HS: Ôn tập toàn bộ kiến thức về điều chế kim loại và làm bài tập để củng cố kiến thức. 3. Tiến trình bài dạy. a/ Kiểm tra bài cũ: Kết hợp khi học bài mới Vào bài: Tiết học hôm nay chúng ta sẽ ôn tập toàn bộ kiến thức về điều chế kim loại và làm bài tập để củng cố kiến thức. b/ Dạy nội dung bài mới: Hoạt động của thày Hoạt động của trò Hoạt động 1 : Kiến thức cần nhớ (10 ) i kiến thức cần nhớ 9 GV yêu cầu HS nhắc lại các kiến thức cơ bản về điều chế kim loại trên cơ sở đã chuẩn bị bài ở nhà, theo các câu hỏi sau : - Nguyên tắc điều chế kim loại ? - Có mấy phơng pháp điều chế kim loại? nêu cơ sở, ứng dụng của từng phơng pháp. Lấy vd? 1. Nguyên tắc điều chế kim loại: là khử ion kim loại thành nguyên tử. M n+ + ne M 2. Các phơng pháp điều chế kim loại : a/ Nhiệt luyện : * Cơ sở: Khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chât khử: H 2 , C, CO hoặc các kim loại hoạt động. * Phơng pháp này để điều chế các kim loại có độ hoạt động trung bình: Fe, Pb, Zn, Sn Fe 2 O 3 + 3CO 0t 2Fe + 3CO 2 b/ Thuỷ luyện : * Cơ sở: Khử ion kim loại trong dung dịch bằng các kim loại hoạt động: Fe, Zn * Phơng pháp này để điều chế các kim loại có độ hoạt động yếu Fe + CuCl 2 Cu + FeCl 2 c/ Điện phân : * Cơ sở: Khử ion kim loại bằng dòng điện. Gồm 2 phơng pháp: + Điện phân hợp chất nóng chảy. CuCl 2 dpdd Cu + Cl 2 + Điện phân dung dịch 2Al 2 O 3 dpnc 4Al + 3O 2 * Định luật Faraday: Công thức: n AIt m 96500 = 10 [...]... diễn dãy chuyển đổi sau với M là KL kiềm thổ (Ca, Ba) : M M(OH )2 MCO3 M(HCO3 )2 MCO3 MCl2 MSO4 Ca + 2H2O Ca(OH )2 + H2 Ca(HCO3 )2 CaCO3 + CO2 + H2O Ca(OH )2 + CO2 CaCO3 + H2O CaCO3 + HCl CaCl2 + CO2 + H2O 34 CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3 )2 CaCl2 + Na2SO4 CaSO4 + 2 NaCl d/ Hớng dẫn HS tự học ở nhà (2 ) GV yêu cầu HS về nhà làm bài tập 1, 2, 3, 4 Tìm hiểu nớc ở khu vực sinh sống hoặc nơi mà em biết khi... dần từ Liti đến xesi (2 ) M M+ + 1e Do từ Li đến Cs bán kính nguyên tử tăng dần, độ âm điện giảm dần (2 ) 1/ Tác dụng với phi kim (2 ) a/ Tác dụng với oxi: 2Na + O2 Na2O2 (natri peoxit) 4Na + O2 2Na2O (natri oxit) b/ Tác dụng với clo: 2K + Cl2 2KCl 2/ Tác dụng với axit (2 ) 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 3/ Tác dụng với nớc (2 ) K + H2O KOH + 1/2H2 Vào bài: Chúng ta đã nghiên cứu các đặc điểm và tính... dpdd CuSO4 + H2O Cu + O2 + H2SO4 nO2 = 0, 22 4 = 0,01 mol 22 , 4 mO2 = 0,01. 32 = 0,32g áp dụng định luật Faraday ta có: m = AIt nF t= mnF 0, 32. 2.96500 = = 386 (s) IA 10.16 áp dụng định luật Faraday ta có: mCu = AIt nF = 64.10.386 = 1 ,28 g 2. 96500 11 Bài 5.77: Cho chất rắn trên tác dụng với axit HCl d Pthh: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 - Thu đợc dd gồm: AlCl3 , FeCl2 , HCl d (X) -... dd axit, với nớc 2M + Cl2 2MCl VIết pthh dới dạng tổng quát 2K + Cl2 2KCl GV lu ý: không thực hiện phản ứng của 2/ Tác dụng với axit kim loại kiềm với axit vì phản ứng rất 2M + 2H+ 2M+ + H2 mãnh liệt và gây nổ mạnh 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 GV cho HS quan sát thí nghiệm Na cháy 3/ Tác dụng với nớc 19 trong Cl2 (Nhận biết sản phẩm bằng dd M + H2O MOH + 1/2H2 AgNO3 ) K + H2O KOH + 1/2H2 - Kết luận: Sau... nCO 2 (2) - T/d với dd muối tạo ra bazơ không tan: 3 OH- + Fe3+ Fe(OH)3 2 ứng dụng : - Là hoá chất quan trọng, đứng hàng thứ 2 sau axit H2SO4 - Dùng để nấu xà phòng, chế phẩm nhuộm, tơ nhân tạo Điều chế: Sơ đồ điện phân và PT điện phân: 23 - Sơ đồ ĐP: NaCl Na+ + ClCực (+), anot: có Cl-, H2O 2 Cl- Cl2 +2e Cực (-), catot: có Na+, H2O 2 H2O + 2e H2 + 2OH dpdd Pthh: 2NaCl + 2H2O 2NaOH +H2 cmn... Cu(NO3 )2 + Ag dd thu đợc gồm AgNO3 , Cu(NO3 )2 cho tác dựng với Cu d, sau đó điện phân dd thu đợc, pthh: Cu + AgNO3 Cu(NO3 )2 + Ag dpdd Cu(NO3 )2 + H2O Cu + O2 + HNO3 - Cho dd X tác dụng với dd NaOH d, chất rắn thu đợc đem nung ngoài không khí, sau đó nhiệt phân: Fe2+ + 2OH- Fe(OH )2 Al3+ + 3OH- Al(OH)3 Al(OH)3 + 3OH- AlO- + H2O 4Fe(OH )2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 Sục khí CO2 vào... Na2CO3 Trong dd, phân li hoàn toàn thành ion: HS quan sát TN: thử tính tan của Na2CO3, Na2CO3 2Na+ + CO 32- 24 c/ Củng cố và luyện tập (4 ) GV lựa chọn một số bài tập phù hợp để củng cố kiến thức cho HS Bài 6/SGK: Pthh: CaCO3 + nCaCO3 = nNaOH = Ta có: 1 < 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 100 = 1 mol = nCO2 100 60 = 1,5 mol 40 nNaOH nCO 2 = 1,5 = 1,5 < 2 1 Xẩy ra các phản ứng sau: NaOH + CO2 NaHCO3 x x x 2NaOH... và viết sơ đồ điện phân MgCl2 các phản ứng trên mỗi điện cực và phơng trình điện phân c Củng cố và luyện tập (3 ) GV yêu cầu HS nêu lại nội dung chính của bài học và làm một số bài tập 1 Hãy viết PTHH biểu diẽn các chuyển đổi sau (M là kim loại kiềm thổ): M MO M(OH )2 MCO3M(HCO)3 2Mg + O2 2MgO MgO + H2O Mg(OH )2 Mg(OH )2 + CO2 MgCO3 + H2O MgCO3 + CO2 + H2O Mg(HCO3 )2 2 Chỉ có thể điều chế kim loại... kim loại kiềm thổ 3 Tiến trình bài dạy a/ Kiểm tra bài cũ: (7 ) + Câu hỏi: Thực hiện sơ đồ chuyển hoá sau: Mg MgO Mg(OH )2 MgCO3Mg(HCO)3 + Đáp án và biểu điểm: (mỗi phơng trình đúng 2, 5đ) 2Mg + O2 2MgO MgO + H2O Mg(OH )2 Mg(OH )2 + CO2 MgCO3 + H2O MgCO3 + CO2 + H2O Mg(HCO3 )2 Vào bài: Trong tự nhiên có rất nhiều hang động có các khối thạch nhũ rất đẹp, vậy nó đợc hình thành nh thế nào? Tiết học... tiếp tục thổi thì vẩn đục tan tạo thành bazơ tan dd không màu Viết các PTHH phân tử và Ca(OH )2 Ca2+ + 2OH ion thu gọn Ca(OH )2 + 2H+ 2H2O + Ca2+ GV củng cố thêm kiến thức bằng các CO2 (thiếu hoặc vừa đủ) + Ca(OH )2 CaCO3 + câu hỏi giải thích các hiện tợng trong H2O thực tế: CaCO3 + H2O + CO2 (d) Ca(HCO3 )2 - Tại sao khi bị ong hoặc kiến đốt ng- b/ ứng dụng ời ta thờng bôi vôi vào chỗ bị cắn ? Sử dụng . oxi: 2Na + O 2 Na 2 O 2 (natri peoxit) 4Na + O 2 2Na 2 O (natri oxit) b/ Tác dụng với clo: 2M + Cl 2 2MCl 2K + Cl 2 2KCl 2/ Tác dụng với axit 2M + 2H + 2M + + H 2 2Na. Cu(OH) 2 , Fe(OH) 2 * Cu(OH) 2 + 2HCl CuCl 2 + 2H 2 O (1d) Fe + CuCl 2 Cu + FeCl 2 (1d) * 4Fe(OH) 2 + 3O 2 0t 2Fe 2 O 3 + 4H 2 O (1d) Fe 2 O 3 + 3CO 0t 2Fe + 3CO 2 (1d) . ZnSO 4 Cực (-) Zn 2+ , H 2 O Zn SO 4 (dd ) Cực (+) SO 4 2- , H 2 O Zn 2+ +2e Zn 2 H 2 O4H + +O 2 + 4e Phơng trình điện phân: 2 ZnSO 4 + H 2 O 2 Zn + 2 H 2 SO 4 + O 2 GV hớng dẫn HS