Bài 18. Tính chất của kim loại

Trường THPT Thanh Oai A Thứ 5, ngày 15 tháng 10 năm 2008 Tổ Hoá Tiết 28   B à i 18: TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI. A. Mục tiêu bài học I. Về mặt kiến thức * Học Sinh hiểu: - Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại là tính khử - Biểu hiện bằng các phản ứng: Khử phi kim, khử ion H + trong nước, dung dịch axits, khử ion kim loại kém hoạt động hơn trong muối, một số axit có tính oxi hoá mạnh. II. Về mặt kĩ năng - Kĩ năng thực nghiệm và quan sát thí nghiệm hoá học. - Kĩ năng viết và cân bằng các phản ứng minh hoá tính chất hoá học của km loại. - Kĩ năng giải một số bài tập: Xác định tên kim loại, tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại ton hỗn hợp chất phản ứng, … III. Về mặt thái độ. - Hiểu và giải thích một số hiện tượng trong tự nhiên như: tại sao sắt lại bị rỉ, tại sao đeo bạc lại bị đen, … - Hiểu thêm về ngành công nghiệp mạ kim loại, và ý thức bảo vệ môi trường. A. Chuẩn bị GV: - GA điện tử, các phim thí nghiệm liên quan. - Hoá chất: Na, lá nhôm, đinh sắt, lá đồng, kẽm hạt, dung dịch HCl, dd HNO 3 đ, dd HNO 3 loãng, dd CuSO 4 . Và dụng cụ tương ứng. HS: Nghiên cứu SGK trước ở nhà B. Phương Pháp - PP Vấn đáp – tìm tòi - PP Trực quan – sinh động C. Bài lên lớp hoá học 1. Ổn định lớp: 1 phút 2. Kiểm tra bài cũ: 4 phút Câu hỏi: Hãy nêu tính chất vật lý cơ bản của kim loại?giải thích ngắn gọn? Trả lời: Kim loại có tính chất vật lý cơ bản: tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt và ánh kim. Đó là do sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại. GV: Yêu cầu HS nhận xét, bổ xung và cho điểm. GV: Nguyễn Thị Lan Phương Hoá 12- Trang 1 3. Hoạt động của Giáo Viên và Học Sinh. Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học Sinh Hoạt động 1: Vào bài (2 phút) - Như chúng ta được biết, nhờ tính chất vật lí của kim loại mà ngày này các ngành công nghiệp liên quan đến kim loại đang giữ một vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế. Vậy tính chất hoá học của kim loại có giúp được gì hay không? Chúng ta nghiên cứu tiếp tiết 2 của bài 18 về tính chất hoá học của kim loại. - HS nghe giảng. Bài 18: TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI Hoạt động 2: T/c hoá học chung (3phút) ? Dựa vào cấu tạo và vị trí của kim loại trong BTH, hãy cho biết tính chất hoá học đặc trưng của kim loại? -Các em phải chú ý: chất khử nhường e, chất OXH nhận e (khử cho O nhận). Quá trình khử (sự khử) là quá trình nhận e và quá trình OXH (sự OXH) là quá trình nhường e đã học ở lớp 10. - Bây giờ chúng ta đi chứng minh nhận định trên bằng loại phản ứng đầu tiên, phản ứng với phi kim. I. Tính chất vật lí II. Tính chất hoá học -Trong một chu kì, nguyên tử của các nguyên tố kim loại có bán kính tương đối lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn phi kim, số electron hoá trị ít, lực liên kết với HN của những e này tương đối yếu nên chúng dễ tách ra khỏi nguyên tử. Vì vậy tính chất hoá học chung của km loại là tính khử. M  M n+ + ne. 1. Tác dụng với phi kim Hoạt động 3: Tác dụng với Clo (5 phút) -GV yêu cầu 1 HS lên làm thí nghiệm: Đốt dây sắt nóng đỏ trên ngọn lửa đèn cồn, thả nhanh vào bình đựng sẵn khí clo. ? Quan sát, nêu hiện tượng và viết ptpư? ? Xác định SOXH, cân bằng và cho biết đâu là chất kh, chất OXH? - Ở đây Fe khử Clo về SOXH -1. a) Tác dụng với Clo - HS quan sát thí nghiệm bạn mình làm. - Hiện tượng: Dây sắt nóng đỏ cháy mạnh trong khí clo tạo ra khói màu nâu là những hạt chất rắn sắt (III) clorua. 2 Fe + 3 Cl 2 2 FeCl 3 - Fe là chất khử, Cl 2 là chất OXH. GV: Nguyễn Thị Lan Phương Hoá 12- Trang 2 0 +3 -10 H 2 SO 4 đặc, t o t 0 - GV cho HS xem phim thí nghiệm của Cu cháy trong Clo và Na cháy trong clo. Hướng dẫn và yêu cầu HS về nhà viết ptpư. - Cu + Cl 2  CuCl 2 Na + Cl 2  NaCl Hoạt động 4: Tác dụng với oxi (4 phút) - Hầu hết các kim loại đều khử oxi từ O 2 xuống O, trừ Au, Ag, Pt. - GV hướng dẫn HS lên làm thí nghiệm rắc từng ít bột nhôm lên ngọn lửa đèn cồn. ? Yêu cầu một HS khác quan sát hiện tượng và viết ptpư. ? GV cho HS xem phim thí nghiệm của kim loại Na cháy trong oxi, Fe cháy trong oxi. Yêu cầu HS viết ptpư. b) tác dụng với oxi - HS nghe giảng - HS làm thí nghiệm. - Al cháy sáng trong không khí. 4Al + 3O 2 2Al 2 O 3 4 Na + O 2 2 Na 2 O 3 Fe + 2 O 2 Fe 3 O 4 Hoạt động 5: Tác dụng với lưu huỳnh(3 ph) - Nhiều kim loại có thể khử lưu huỳnh từ S xuống S. Phản ứng cần đun nóng trừ thuỷ ngân có thể phản ứng với S ngay ở nhiệt độ thường (Ứng dụng để thu hồi thuỷ ngân trong ống kẹp nhiệt độ bị vỡ). Viết ptpư. ? GV cho HS xem phim thí nghiệm của Fe với lưu huỳnh. Yêu cầu HS nêu hiện tượng và viết ptpư. - GV gợi ý cho HS tại sao đeo bạc lâu thường bị đen. c) Tác dụng với lưu huỳnh - Hg + S  HgS - Fe + S FeS Hoạt động 6: Tác dụng với dd axít (7 phút) ? GV yêu cầu HS nhắc lại dãy hoạt động kim loại đã học ở lớp 9. - Dựa vào dãy hoạt động kim loại ta mới xét Pư của kim loại với axít không có tính OXH và axit có tính OXH. - Những kim loại đứng trước H mới tham gia pư này (dễ dàng nhất là từ K  Ni). Khi Pư, kim loại khử ion H + trong các dd H 2 SO 4 loãng, HCl thành H 2 . ? GV yêu cầu HS lên làm thí nghiệm cho đinh Fe vào dd axit H 2 SO 4 , đun nóng nhẹ, nêu và giải thích hiện tượng. - Như vậy kim loại tác dụng với axít không có tính OXH thì tạo H 2 . Vậy tác dụng với axít có tính OXH thì sao? Chúng ta sang phần b. 2. Tác dụng với dung dịch axít . - K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au. a) Tác đụng với đđ H 2 SO 4 loãng, dd HCl. - Fe + H 2 SO 4  FeSO 4 + H 2  b) Tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 đặc, HNO 3 GV: Nguyễn Thị Lan Phương Hoá 12- Trang 3 t 0 t o 0 -2 t 0 0 0 +3 -2 t 0 0 0 +2 -20 -2 t 0 0 0 +2 -2 0 +1 +2 0 ? GV yêu cầu HS lên làm thí nghiệm khi cho đinh sắt tác dụng với axít H 2 SO 4 đặc, nguội, quan sát hiện tượng. (có thể cho HS xem phim). ? Tiếp tục yêu cầu HS đun nóng ống nghiệm trên lên đèn cồn, quan sát và giải thích thí nghiệm? - GV cho HS xem phim thí nghiệm của Cu tác dụng với HNO 3 đặc nóng. Quan sát, viết Ptpư. - Như vậy chúng ta đưa ra các kết luận: + Kim loại (trừ Pt, Au) khử được S (trong H 2 SO 4 ) xuống số OXH thấp hơn: SO 2 , S, H 2 S. + H 2 SO 4 , HNO 3 đặc nguội làm thụ động hoá Al, Fe, Cr, … + Hầu hết các kim loại (trừ Pt, Au) Khử N (trong HNO 3 ) xuống SOXH thấp hơn: NO 2 , NO, N 2 , NH 4 NO 3 , tuỳ nồng độ axít, và kim loại tham gia pư mạnh hay yếu (đã học ở lớp 11). - Không có hiện tượng gì xảy ra. - PƯ xảy ra mạnh và có khí không màu bay ra. Fe + H 2 SO 4(đ) Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2  + H 2 O Cu + HNO 3(đ) Cu(NO 3 ) 2 + NO 2 + H 2 O - HS ghi vở. Hoạt động 7: Tác dụng với nước (4 phút) - GV yêu cầu HS lên làm thí nghiệm khi cắt một mẩu nhỏ Na thả vào ống nghiệm chứa sẵn nước cất, pư xong nhỏ 1 giọt phênolphtalêin vào dd, quan sát và giải thích? - GV thông báo: Các kim loại IA, IIA trong BTH (trừ Be, Mg) có tính khử mạnh nên có thể khử được nước ở nhiệt độ thường tạo thành H 2 . Các kim loại khác chỉ khử được nước ở nhiệt độ cao trừ Ag, Au, Pt. 3. Tác dụng với nước - Na pư mạnh với nước tạo hình cầu nhỏ chạy trên mặt nước, khi cho phênolphtalêin, dd chuyển sang màu hồng do: 2Na + 2H 2 O  2NaOH + H 2  Hoạt động 8: Tác dụng với dd muối (6phút) - GV chia làm 2 phần, phần 1 như sau: Kim loại từ K  Na. ? GV cho HS làm thí nghiệm: Cho Na tác dụng với dd CuSO 4 , yêu cầu HS quan sát, giải thích, viết ptpư? - Như vậy chúng ta cần phải chú ý khi cho kim loại mạnh tác dụng với muối, thì lúc nào kim loại cũng tác dụng với muối trước. - Phần 2: các kim loại còn lại tác dụng với muối. - GV thông báo: Kim loại mạnh hơn có thể đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch. 4. Tác dụng với dung dịch muối. a) Kim loại từ K  Na tác dụng với muối. - Na tác dụng với nước trước, sau đó sản phẩm tác dụng với CuSO 4 tạo thành hiđroxit không tan của Cu có màu xanh lam. NaOH + CuSO 4  Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2  b) Các kim loại còn lại tác dụng với muối GV: Nguyễn Thị Lan Phương Hoá 12- Trang 4 t 0 t 0 +2 -3 +6 +6 0 -2 +5 0 +4 00 +1 0 +1 - GV yêu cầu HS lên làm thí nghiệm: ngâm 1 đinh sắt đã làm sạch lớp gỉ vào dd CuSO 4 , quan sát, giải thích hiện tượng? - Dựa vào phản ứng loại này nên mới xây dựng nên cả một ngành công nghiệp phun mạ, làm cho sản phẩm bền không bị OXH và có độ mĩ thuật cao. - Sau một thời gian màu xanh của dd CuSO 4 bị nhạt dần và trên đinh sát có một lớp Cu màu đỏ bám vào. Fe + CuSO 4  FeSO 4 + Cu  Hoạt động 9: Củng cố, dặn dò. (4 phút) Củng cố bằng các bài tập sau đây. Bài 1: Thuỷ ngân dễ bay hơi và rất độc. Nếu chẳng may nhiệt kế thuỷ nân bị vỡ thì dùng chất nào trong các chất sau đây khử độc thuỷ ngân? A. Bột sắt B. Bột lưu huỳnh C. Bột than D. Nước Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 12g hỗn hợp A gồm 2 kim loại Cu, Fe vào dung dịch axít HNO3 70%, đun nóng thì thu được 11,2 lít khí duy nhất ở đktc. Tính thành phần phần trăm khối lượng từng kim loại trong A. - Về nhà làm bài tập: 2, 3, 4, 5, 6 SGK. Giải GV: Nguyễn Thị Lan Phương Hoá 12- Trang 5 0 0 +2 +2 . nghiên cứu tiếp tiết 2 của bài 18 về tính chất hoá học của kim loại. - HS nghe giảng. Bài 18: TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI Hoạt động 2:. i 18: TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI. A. Mục tiêu bài học I. Về mặt kiến thức * Học Sinh hiểu: - Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại