Nội dung bài giảng Hóa 12NC - Bài 24 (GV soạn thêm phần làm việc với HS)

CHƯƠNG V : ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI TIẾT : . BÀI 24 : ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 1) Mục đích yêu cầu : – Biết nguyên tắc chung điều chế kim loại. − Hiểu phương pháp điều chế một số kim loại có mức độ hoạt động khác nhau. − Biết vận dụng đònh luật Faraday trong bài tập điện phân. 2) Tiến trình : Phương pháp Nội dung I. NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI : − Chuyển hóa những ion kim loại → thành kim loại (→ thực hiện quá trình khử ion kim loại). n M ne M + + → . II. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI : 1) Phương pháp thủy luyện : − Cơ sở : dùng những dd thích hợp (NaOH, H 2 SO 4 NaCN, …) hòa tan KL, hợp chất L → tách phần không tan ra khỏi quặng → Khử ion KL trong dd bằng KL có tính khử mạnh hơn (Fe, Zn, …). TD: Điều chế Ag → Nghiền nhỏ Ag 2 S → xử lý bằng dd NaCN → lọc được dd muối phức bạc : 2 2 2 Ag S 4NaCN 2Na[Ag(CN) ] Na S+ → + . 2 2 2 Ag S 4CN 2[Ag(CN) ] S − − − + → + . – Ion Ag + trong phức được khử bằng KL Zn : 2 2 4 2Na[Ag(CN) ] Zn Na [Zn(CN) ] 2Ag+ → + . 2 2 4 2[Ag(CN) ] Zn [Zn(CN) ] 2Ag − − + → + . – PP thủy luyện (PP ướt) → dùng điều chế KL có tính khử yếu (Cu, Hg, Ag, Au, …). 2) Phương pháp nhiệt luyện : − Cơ sở : Khử những Ion KL trong hợp chất ở t o cao bằng chất khử mạnh (C, CO, H 2 , Al, KL kiềm, kiềm thổ). TD : o t 2 3 2 Fe O 3CO 2Fe 3CO+ → + . – Nếu quặng là Cu 2 S, ZnS, FeS 2 , … → chuyển Sunfua KL thành Oxit KL → khử bằng chất khử thích hợp. TD: Với ZnS : • Nung quặng ZnS với O 2 dư : 2 2 2ZnS 3O 2ZnO 2SO+ → + . • Khử ZnO bằng C ở nhiệt độ cao : o t ZnO C CO Zn+ → + . Trang 1 CHƯƠNG V : ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI Phương pháp Nội dung • Với KL khó nóng chảy (Cr, …) → dùng Al làm chất khử (PP nhiệt nhôm) : o t 2 3 2 3 Cr O 2Al 2Cr Al O+ → + . – PP nhiệt luyện ứng dụng đ/c KL có độ hoạt động trung bình (Zn, Fe, Sn, Pb, …). – Với KL kém hoạt động (Hg, Ag, …) chỉ cần đốt cháy quặng cũng thu được KL mà không cần khử bằng các tác nhân khác : o t 2 2 HgS O Hg SO+ → + . 3) Phương pháp điện phân : − Cơ sở : Dùng dòng điện 1 chiều khử các Ion kim loại → Điều chế được hầu hết kim loại. • Đ/C KL mạnh (Li, K, Na, Al, …) → điện phân những hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy của chúng. TD: Đ/C Na → đp muối NaCl nóng chảy. • Đ/C KL tính khử trung bình, yếu (Zn, Cu, …) → điện phân dd muối của chúng. TD: Đ/C Zn bằng pp đp dd kẽm với điện cực trơ. Sơ đồ điện phân dd ZnSO 4 . 4 2 2 2 4 2 2 2 2 Cực ( ) ZnSO (dd) Cực( ) Zn ,H O SO ,H O Zn 2e Zn 2H O 4H O 4e + − + + − ¬  → + + → → + + Phương trình điện phân : điện phân 4 2 2 4 2 2ZnSO 2H O 2Zn 2H SO O+ → + + ↑ . III. ĐỊNH LUẬT FARADAY : − ĐL Faraday (Vật lý 11) → xác đònh được khối lượng các chất thu được ở các điện cực: AIt m nF = Trong đó : m : Khối lượng chất thu được ở điện cực, tính bằng gam. A : Khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực. n : Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận. I : Cường độ dòng điện, tính bằng ampe (A). t : Thời gian điện phân, tính bằng giây (s). F : Hằng số Faraday (F 96.500culông /mol)= . Trang 2 CHƯƠNG V : ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI Phương pháp Nội dung Thí dụ : Tính khối lượng Cu thu được ở cực (–) (catot) sau 1 giờ điện phân dd CuCl 2 với cường độ dòng điện là 5 Ampe. – Phương trình điện phân dung dòch CuCl 2 : điện phân 2 2 CuCl Cu Cl→ + . – Khối lượng Cu thu được ở catot : Cu 63,5.5.3600 m 5,92(g) 96500.2 = = . • Củng cố : GVPV lại : Nguyên tắc và các phương pháp điều chế kim loại – Đònh luật Faraday. • Bài tập : 1 − 8 Trang 140 − SGK12NC . Trang 3 . dụng đònh luật Faraday trong bài tập điện phân. 2) Tiến trình : Phương pháp Nội dung I. NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI : − Chuyển hóa những ion kim loại → thành. Trang 1 CHƯƠNG V : ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI Phương pháp Nội dung • Với KL khó nóng chảy (Cr, …) → dùng Al làm chất khử (PP nhiệt nhôm) : o t 2 3 2 3 Cr O 2Al