GA tính chất của kim loại ( tiết 28, 29)

- Quy luật sắp xếp trong dãy điện hóa các kim loại các nguyên tử được sắp xếp theo chiểu giảm dần tính khử, các ion kim loại được sắp xếp theo chiểu tăng dần tính oxi hoá và ý nghĩa của

Trang 1

Ngày soạn: 13/11/2016 Tuần giảng: 13, 14

Bài 18 (Tiết 28, 29): TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI

DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI

I Mục tiêu :

1 Kiến thức:

Hiểu được:

- Tính chất vật lí chung: ánh kim, dẻo, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt

- Tính chất hoá học chung là tính khử (khử phi kim, ion H+ trong nước, dung dịch axit , ion kim loại trong dung dịch muối)

- Quy luật sắp xếp trong dãy điện hóa các kim loại ( các nguyên tử được sắp xếp theo chiểu giảm dần tính khử, các ion kim loại được sắp xếp theo chiểu tăng dần tính oxi hoá) và ý nghĩa của nó

2 Kỹ năng:

- Dự đoán được chiều phản ứng oxi hóa - khử dựa vào dãy điện hoá

- Viết được các PTHH phản ứng oxi hoá - khử chứng minh tính chất của kim loại

- Tính % khối lượng kim loại trong hỗn hợp

II Phương pháp

Vấn đáp gợi mở giải đáp, hỏi đáp

III Chuẩn bị

Nếu có điều kiện sẽ chuẩn bị :

Dụng cụ thí nghiệm chứng minh các kim loại có độ dẫn điện khác nhau

Hóa chất : kim loại Na; đinh Fe, dây Fe; dây cu; dây Al; hạt Zn ; các dung dịch HCl; H2SO4; HNO3

IV Các hoạt động dạy và học:

1 Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số 12A2: 12A4:

2 Kiểm tra bài cũ: ( 5 phút)

Câu hỏi: Nêu vị trí của kim loại trong BTH và đặc điểm lớp e ngoài cùng của kim loại?

3 Nội dung bài mới

Tiết 1

Hoạt động 1( 5 phút)

- GV yêu cầu HS nêu những tính chất vật lí

chung của kim loại (đă học ở năm lớp 9)

- HS nêu những tính chất vật lí chung của kim

loại

I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ

1 Tính chất chung : Ở điều kiện thường, các kim loại đều ở trạng thái rắn (trừ Hg), có tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và giải

thích tính dẻo của kim loại

- HS nghiên cứu SGK và giải thích tính dẻo

của kim loại

- GV ?: Nhiều ứng dụng quan trọng của kim

loại trong cuộc sống là nhờ vào tính dẻo của

kim loại Em hãy kể tên những ứng dụng đó

- HS dựa vào sgk và liên hệ thực tế để nêu ứng

dụng quan trọng của kim loại trong cuộc sống

là nhờ vào tính dẻo của kim loại

2 Giải thích a) Tính dẻo Kim loại có tính dẻo là vì các ion dương trong mạng tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau dễ dàng

mà không tách rời nhau nhờ những electron tự do chuyển động dính kết chúng với nhau

- HS nghiên cứu SGK và giải thích nguyên

nhân về tính dẫn điện của kim loại

- GV dẫn dắt HS giải thích nguyên nhân vì sao

ở nhiệt độ cao thì độ dẫn điện của kim loại

càng giảm

b) Tính dẫn điện

- Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu dây kim loại, những electron chuyển động tự do trong kim loại sẽ chuyển động thành dòng có hướng từ cực âm đến cực dương, tạo thành dòng điện

- Ở nhiệt độ càng cao thì tính dẫn điện của kim loại

Trang 2

càng giảm do ở nhiệt độ cao, các ion dương dao động mạnh cản trở dòng electron chuyển động

nhân về tính dẫn nhiệt của kim loại

c) Tính dẫn nhiệt

- Các electron trong vùng nhiệt độ cao có động năng lớn, chuyển động hỗn loạn và nhanh chóng sang vùng có nhiệt độ thấp hơn, truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng này nên nhiệt độ lan truyền được từ vùng này đến vùng khác trong khối kim loại

- Thường các kim loại dẫn điện tốt cũng dẫn nhiệt tốt

nhân về tính ánh kim của kim loại

- GV giới thiệu thêm một số tính chất vật lí

khác của kim loại

d) Ánh kim Các electron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ hầu hết những tia sáng nhh́n thấy được, do đó kim loại có vẻ sáng lấp lánh gọi là ánh kim

Kết luận : Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại

- Không những các electron tự do trong tinh thể kim loại, mà đặc điểm cấu trúc mạng tinh thể kim loại, bán kính nguyên tử,…cũng ảnh hưởng đến tính chất vật lí của kim loại

 Ngoài một số tính chất vật lí chung của các kim loại, kim loại cc̣n có một số tính chất vật lí không giống nhau

- Khối lượng riêng: Nhỏ nhất: Li (0,5g/cm3); lớn nhất Os (22,6g/cm3)

- Nhiệt độ nóng chảy : Thấp nhất : Hg (−390C) ; cao nhất W (34100C)

- Tính cứng : Kim loại mềm nhất là K, Rb, Cs (dùng dao cắt được) và cứng nhất là Cr (có thể cắt được kính)

- GV ? Các electron hoá trị dễ tách ra khỏi

nguyên tử kim loại ? Vì sao ?

- HS đọc sgk và trả lời

- GV ? Vậy các electron hoá trị dễ tách ra khỏi

nguyên tử kim loại Vậy tính chất hoá học

chung của kim loại là gì ?

II TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

- Trong một chu kì : Bán kính nguyên tử của nguyên tố kim loại < bán kính nguyên tử của nguyên tố phi kim

- Số electron hoá trị ít, lực liên kết với hạt nhân tương đối yếu nên chúng dễ tách khỏi nguyên tử

 Tính chất hoá học chung của kim loại là tính khử

M → Mn+ + ne

- GV ?: Fe tác dụng với Cl2 sẽ thu được sản

phẩm gì ?

- GV hướng dẫn HS tìm hiểu thí nghiệm để

chứng minh sản phẩm tạo thành sau phản ứng

trên là muối sắt (III)

- HS viết các PTHH: Al cháy trong khí O2; Hg

tác dụng với S; Fe cháy trong khí O2; Fe + S

- HS so sánh số oxi hoá của sắt trong FeCl3,

Fe3O4, FeS và rút ra kết luận về sự nhường

electron của sắt

1 Tác dụng với phi kim a) Tác dụng với clo 2Fe + 3Cl0 0 2 t0 2FeCl+3 -1 3 b) Tác dụng với oxi

2Al + 3O0 02 t0 2Al+3 -22O3 3Fe + 2O0 02 t0 Fe+8/3 -23O4

c) Tác dụng với lưu huỳnh Với Hg xảy ra ở nhiệt độ thường, các kim loại cần đun nóng

Fe +0 S0 t0 +2 -2FeS

Trang 3

Hg +0 S0 +2 -2HgS

4 Củng cố: ( 2 phút)

Câu 1 Nguyên nhân gây nên những tính chất vật lí chung của kim loại ? Giải thích.

Câu 2 Tính chất hố học cơ bản của kim loại là gì và vì sao kim loại cĩ những tính chất đĩ ?

5 Hướng dẫn HS tự học.( 3 phút)

Bài 1 Ngâm một đinh sắt trong 100 ml dung dịch CuCl2 1M, giả sử Cu tạo ra bám hết vào đinh sắt Sau khi phản ứng xong, lấy đinh sắt ra, sấy khơ, khối lượng đinh sắt tăng thêm bao nhiêu?

Bài 2 : Cho 3,2g Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, dư thì thể tích khí NO 2 thu được (đkc) là bao nhiêu

Tiết 2

1 Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số

12A2:

12A4:

2 Kiểm tra bài cũ:( 5 phút)

Nêu tính chất vật lí chung của kim loại, giải

thích?

3 Nội dung bài

- GV yêu cầu HS viết PTHH của kim loại Fe

với dung dịch HCl, nhận xét về số oxi hố

của Fe trong muối thu được

- GV thơng báo Cu cũng như các kim loại

khác cĩ thể khử N+5 và S+6 trong HNO3 và

H2SO4 loăng về các mức oxi hố thấp hơn

- HS viết các PTHH của phản ứng

2 Tác dụng với dung dịch axit a) Dung dịch HCl, H2SO4 loăng

Fe + 2HCl0 +1 FeCl+2 2 + H02 b) Dung dịch HNO3, H2SO4 đặc: Phản ứng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt)

3Cu + 8HNO0 +53 (loãng) 3Cu(NO+2 3)2 + 2NO + 4H+2 2O

Cu + 2H0 2+6SO4 (đặc) CuSO+2 4 + SO+4 2 + 2H2O

- GV thơng báo về khả năng phản ứng với

nước của các kim loại ở nhiệt độ thường và

yêu cầu HS viết PTHH của phản ứng giữa Na

và Ca với nước

- GV thơng bào một số kim loại tác dụng với

hơi nước ở nhiệt độ cao như Mg, Fe,…

3 Tác dụng với nước

- Các kim loại cĩ tính khử mạnh: kim loại nhĩm IA

và IIA (trừ Be, Mg) khử H2O dễ dàng ở nhiệt độ thường

- Các kim loại cĩ tính khử trung bh́nh chỉ khử nước

ở nhiệt độ cao (Fe, Zn,…) Các kim loại cc̣n lại khơng khử được H2O

2Na + 2H0 +12O 2NaOH + H+1 02

- GV yêu cầu HS viết PTHH khi cho Fe tác

dụng với dd CuSO4 ở dạng phân tử và ion thu

gọn Xác định vai trị của các chât trong phản

ứng trên

- HS nêu điều kiện của phản ứng (kim loại

mạnh khơng tác dụng với nước và muối tan)

4 Tác dụng với dung dịch muối: Kim loại mạnh hơn cĩ thể khử được ion của kim loại yếu hơn trong dung dịch muối thành kim loại tự do

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

- GV thơng báo về cặp oxi hố – khử của kim

loại: Dạng oxi hố và dạng khử của cùng một

nguyên tố kim loại tạo thành cặp oxi hố –

khử của kim loại

- GV ?: Cách viết các cặp oxi hố – khử của

kim loại cĩ điểm gì giống nhau ?

- HS đọc sgk và suy nghĩ trả lời

III – ĐĂY ĐIỆN HỐ CỦA KIM LOẠI

1 Cặp oxi hố – khử của kim loại

Ag+ + 1e Ag

Cu2+ + 2e Cu

Fe2+ + 2e Fe

[K]

[O]

Dạng oxi hố và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hố – khử của kim loại Thí dụ: Cặp oxi hố – khử Ag+/Ag; Cu2+/Cu; Fe2+/Fe

- GV lưu ý HS trước khi so sánh tính chất của

hai cặp oxi hố – khử Cu2+/Cu và Ag+/Ag là

phản ứng

Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag chỉ xảy ra theo 1

2 So sánh tính chất của các cặp oxi hố – khử Thí dụ: So sánh tính chất của hai cặp oxi hố – khử

Cu2+/Cu và Ag+/Ag

Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag

Trang 4

- GV dẫn dắt HS so sánh để cĩ được kết quả

như bên

Kết luận : Tính khử : Cu > Ag Tính oxi hố: Ag+ > Cu2+

Hoạt động 5 ( 10 phút)

GV giới thiệu dăy điện hố của kim loại và

lưu ý HS đây là dăy chứa những cặp oxi hố –

khử thơng dụng, ngồi những cặp oxi hố –

khử này ra vẫn cc̣n cĩ những cặp khác

3 Dãy điện hố của kim loại

K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Au3+

Tính oxi hoá củ a ion kim loại tă ng

Tính khử củ a kim loại giả m

- GV giới thiệu ý nghĩa dăy điện hố của kim

loại và quy tắc α

- HS vận dụng quy tắc α để xét chiều của

phản ứng oxi hố – khử

4 Ý nghĩa dăy điện hố của kim loại

Dự đốn chiều của phản ứng oxi hố – khử theo quy tắc α : Phản ứng giữa hai cặp oxi hố – khử sẽ xảy

ra theo chiều chất oxi hố mạnh hơn sẽ oxi hố chất khử mạnh hơn, sinh ra chất oxi hố yếu hơn và chất khử yếu hơn

Thí dụ : Phản ứng giữa hai cặp Fe2+/Fe và Cu2+/Cu xảy ra theo chiều ion Cu2+ oxi hố Fe tạo ra ion Fe2+

và Cu

Fe2+ Cu2+

Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu Tổng quát : Giả sử cĩ 2 cặp oxi hố – khử Xx+/X và

Yy+/Y (cặp Xx+/X đứng trước cặp Yy+/Y)

Xx+ Yy+

Phương trình phản ứng:

Yy+ + X → Xx+ + Y

4 Củng cố, dặn dị ( 2 phút)

- Tính chất hĩa học của kim loại

- Dãy điện hĩa của kim loại

5 Hướng dẫn HS tự học( 3 phút)

Câu 1 a) Hãy cho biết vị trí của cặp Mn2+/Mn trong dăy điện hố Biết rằng ion H+ oxi hố được Mn Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng

b) Cĩ thể dự đốn được điều gì xảy ra khi nhúng là Mn vào các dung dịch muối: AgNO3, MnSO4, CuSO4 Nếu cĩ, hãy viết phương trình ion rút gọn của phản ứng

Câu 2: So sánh tính chất của các cặp oxi hố – khử sau: Cu2+/Cu và Ag+/Ag; Sn2+/Sn và Fe2+/Fe

Câu 3: Kim loại đồng cĩ tan được trong dung dịch FeCl3 hay khơng, biết trong dăy điện hố cặp

Cu2+/Cu đứng trước cặp Fe3+/Fe Nếu cĩ, viết PTHH dạng phân tử và ion rút gọn của phản ứng

Trang 5

Ngày soạn: 8/11/2015 Tuần giảng: 14

Bài 22(Tiết 30): LUYỆN TẬP TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI

Điểm danh: 12A1: 12A3: 12A4:

I Mục tiêu

1 Kiến thức:

+ Củng cố kiến thức về cấu tạo nguyên tử kim loại, đơn chất kim loại và liên kết kim loại

+ Giải thích được nguyên nhân gây ra các tính chất vật lý chung và tính chất hóa học đặc trưng của kim loại

2 Kỹ năng:

+ Rèn luyện cho HS các kỹ năng:

- Viết cấu hình e nguyên tử của các nguyên tố kim loại

Suy diễn: từ cấu tạo nguyên tử của kim loại và đơn chất kim loại suy ra tính chất vật lí và hóa học chung của kim loại

- Giải bài tập về kim loại

+ BT định tính như: nhận biết các mẫu kim loại, tách kim loại ra khỏi hỗn hợp kim loại bằng phương pháp hóa học

+ BT định lượng: xác định nồng độ lượng chất thán gia và tạo thành sau phản ứng hóa học, xác định nguyên tử khối của kim loại

II Phương pháp

Vấn đáp gợi mở giải đáp ,

III Chuẩn bị

Câu hỏi, bài tập về kim loại

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học

IV Các hoạt động tổ chức dạy học

1 Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số

2 Kiểm tra bài cũ:

Câu hỏi: Nêu tính chất hóa học của kim loại, viết pthh?

3 Bài mới:

Hoạt động 1:

- GV đặt câu hỏi và yêu cầu HS thảo luận theo

nhóm và trả lời:

? Nguyên tử kim loại có đặc điểm và cấu tạo

như thế nào ?

? Đơn chất kim loại có cấu tạo như thế nào ?

? Liên kết kim loại là gì ? so sánh liên kết kim

loại và liên kết ion, liên kết cộng hóa trị

- HS thảo luận và trả lời các câu hỏi

I Kiến thức cần nắm vững

1 Đặc điểm về cấu tạo nguyên tử kim loại + Cấu tạo nguyên tử tương đối rỗng so với phi kim cùng chu kỳ…

+ số e hóa trị ít (1, 2, 3, e) năng lượng ion hóa nhỏ nên rễ nhường e

+ Liên kết trong mạng tinh thể là liên kết kim loại ( lien kết giữa nguyên tử , ion trong mạng tinh thể với toàn bộ e trong mạng tinh thể tham gia

- GV đưa ra câu hỏi và yêu cầu HS thảo luận để

trả lời:

? Dựa vào cấu tạo của đơn chất kim loại hãy giải

thích nguyên nhân của tính dẫn điện, dẫn nhiệt ,

dẻo và có ánh kim của kim loại

? Tính chất hóa học chung của kim loại là gì ?

Giải thích nguyên nhân tính chất hóa học chung

đó và dẫn ra những phản ứng hóa học cụ thể để

minh họa

Cặp oxi hóa khử là gì ? dựa vào dãy điện hóa

2 Tính chất vật lí chung của kim loại : Tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim chủ yếu

do các e tự do trong kim loại gây ra + Tính chất hoá học chung của kim loại là tính khử do nguyên tử kim loại rễ nhường e hóa trị trong các phản ứng hóa học

M0 → Mn+ +ne

3 Dãy điện hóa của kim loại

Dự đoán chiều của phản ứng oxi hoá – khử theo quy tắc α : Phản ứng giữa hai cặp oxi hoá – khử

sẽ xảy ra theo chiều chất oxi hoá mạnh hơn sẽ oxi

Trang 6

tìm ví dụ và so sánh tính chất của các cặp oxi

hóa – khử của kim loại , khác với VD sgk

Dãy điện hóa của kim loại cho phép dự đoán

chiều của phản ứng giữa 2 cặp oxihoa – khử như

thế nào ? Cho VD khác với VD sgk

- HS thảo luận nhóm và trả lời

hoá chất khử mạnh hơn, sinh ra chất oxi hoá yếu hơn và chất khử yếu hơn

- GV hướng dẫn HS chữa bài tập trong sgk

- HS thảo luận và chữa bài tập theo hướng dẫn

II Bài tập củng cố

Câu 1 B Câu 2 C

Câu 3 : C

Câu 6 /101 :

Hoà tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Fe và Mg

trong dung dịch HCl thu được 1 gam khí H2.Khi

cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối

khan ?

A 54,5 gam B 55,5 gam

C 56,5 gam D 57,5 gam

- GV hướng dẫn:

+ Viết các pthh xảy ra

+ Đặt ẩn theo số mol của 2 kim loại Lập hệ

phương trình theo khối lượng 2 kim loại và số

mol H2 sẽ có 2pt, ẩn, giải ra tìm được số mol 2

lim loại

+ Tính số mol 2 muối theo số mol 2 kim loại, từ

đó tính được khối lượng muối

- HS thảo luận và chữa bài tập theo hướng dẫn

của GV

Câu 6 chọnB.

a) giải : gọi x, y lần lượt là số mol Fe, Mg

Ta có : Fe + HCl → FeCl2 + H2 ↑ (1)

x mol x mol x mol

Mg + HCl → MgCl2 + H2 ↑ (2)

y mol y mol y mol

1 2

x y

+ =





 + =



Giải ra được x = y = 0,25 Khối lượng muối FeCl2 = 127* 0,25 = 31,75 gam Khối lượng muối MgCl2 = 95* 0,25 = 23,75 gam Khối lượng 2 muối = 55,50 gam

Cách giải nhanh:

số mol H2= 1/2 = 0,5 mol →số mol H+ = 1 mol trong phân tử HCl thì có 1 mol H+có 1 mol Cl= khối lượng muối = khối lượng kim loại + khối lượng gốc axit = 20+ 35,5 = 55,5 gam

Câu 7 /101 :

Hoà tan hoàn toàn 0,5 g hỗn hợp Fe và một kim

loại hoá trị II trong dung dịch HCl thu được 1,12

lít H2 ở đktc Kim loại đó là:

A: Mg B: Ca

C: Zn D: Be

- GV hướng dẫn:

+ Vì Fe tác dụng với HCl cũng thể hiện hóa trị II

nên ta viết pthh chung

+ Tính số mol của H2, theo p.ư suy ra số mol 2

kim loại

+ Tính nguyên tử khối trung bình 2 kim loại, từ

đó biện luận suy ra kim loại cần tìm

- HS thảo luận và chữa bài tập

Câu 7 Giải nhanh :

áp dụng PP PTLTB

M 2HCl+ →MCl2+H2

0,05 mol ¬ 1,12 0,05 ( )

M 10= ⇒ kim lọai có NTK > 10 là Fe (M = 56)

kim loại có NTK < 10 là Be ( M= 9) Chọn D

4 Củng cố, dặn dò

Củng cố từng phần trong bài giảng

5 Hướng dẫn HS tự học

Bài 1 Đốt cháy hết 1,08g một kim loại hoá trị III trong khí Cl2 thu được 5,34g muối clorua của kim loại đó Xác định kim loại

Bài 2 Khối lượng thanh Zn thay đổi như thế nào sau khi ngâm một thời gian trong các dung dịch:

Bài 3 Cho 8,85g hỗn hợp Mg, Cu và Zn vào lượng dư dung dịch HCl thu được 3,36 lít H2 (đkc) Phần chất rắn không tan trong axit được rửa sạch rồi đốt trong khí O2 thu được 4g chất bột màu đen Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp

Định dạng
Số trang	6
Dung lượng	145 KB