Bài 19. Hợp kim

Ngày soạn : 16/11/2010 Lớp Tiết Ngày giảng Sĩ số phép 12A 12B 12C CHƯƠNG V : ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI Tiê ́ t 29 BÀI 19: HỢP KIM A – MỤC TIÊU 1) Kiến thức: HV biết: - Khái niệm về hợp kim. - Tính chất và ứng dụng của hợp kim trong các ngành kinh tế quốc dân. HV hiểu: Vì sao hợp kim có tính ưu việt hơn các kim loại thành phần của hợp kim. 2) Kĩ năng: - Giải được một số bài tập về hợp kim. 3) Tình cảm, thái độ: - HV chủ động, tích cực tiếp thu kiến thức, có thái độ yêu thích môn học. B – CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HV *GV: SGK, tài liệu tham khảo, sưu tầm một số mẫu hợp kim như gang, thép . *HV: Chuẩn bị bài theo nội dung SGK. C tiÕn tr×nh d¹y häc– – 1. Ổn định tổ chức. 2. Kiểm tra bài cũ: *GV: Cho 2 cặp Zn 2+ /Zn và Cu 2+ /Cu phản ứng với nhau, em hãy xác định chiều của phản ứng xảy ra? 3. Bài mới: Hoạt động 1 I – KHÁI NIỆM Hoạt động của GV Hoạt động của HV *GV: Đưa ra VD về hợp kim: Thép = sắt + cacbon + một số nguyên tố khác. *GV: Từ VD trên em hãy đưa ra khái niệm về hợp kim? *HV: Nghe. *HV: Hợp kim là vật liệu kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác. Hoạt động 2 II – TÍNH CHẤT *GV: thông báo: tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần các đơn chất tham gia cấu tạo. *HV: Nghe. *GV: Vì sao hợp kim dẫn điện và dẫn nhiệt kém hơn các kim loại thành phần? *GV: Vì sao hợp kim cứng hơn các kim loại thành phần? *GV: Vì sao hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn các kim loại thành phần? *GV: Em hãy nêu một số hợp kim mà em biết? *HV: Thảo luận. *HV: Thảo luận. *HV: Thảo luận. *HV: Nêu VD: - Thép inox: Fe – Cr – Mn; hợp kim siêu cứng: W – Co, Co – Cr – W – Fe - Al – Si ; Al – Cu – Mn – Mg . Hoạt động 3 III - ỨNG DỤNG *GV : Yêu cầu HV nghiên cứu trong SGK và tìm những VD thực tế về ứng dụng của hợp kim ? *HV : Thảo luận : - Hợp kim nhẹ, bền chịu được nhiệt độ cao và áp suất cao dùng để chế tạo tên lửa, tàu vũ trụ, máy bay, ô tô . - Hợp kim có tính bền hóa học và cơ học dùng để chế tạo các thiết bị trong ngành dầu mỏ và công nghiệp hóa chất. - Những hợp kim cứng và bền dùng để xây dựng nhà cửa và cầu cống. - Những hợp kim không gỉ dùng để chế tạo dụng cụ y tế và nhà bếp . 4. Củng cố : *GV : Trên thực tế chúng ta thường chế tạo các dụng cụ, máy móc bằng kim loại hay hợp kim ? Vì sao ? *GV : So sánh tính chất vật lí của hợp kim với tính chất vật lí của kim loại thành phần ? Nguyên nhân của sự khác nhau đó ? *GV : Yêu cầu HV làm bài tập 2 SGK trang 91. *HV : Ag + 2HNO 3 → AgNO 3 + NO 2 + H 2 O (1) AgNO 3 + HCl → AgCl + HNO 3 (2) → n Ag = 0,00277 mol → %m Ag = %9,59%100 5,0 00277,0.108 =⋅ 5. Dặn dò: *GV: dặn dò HV về nhà học nội dung bài cũ. *Bài tập về nhà: Bài 3 và 4 SGK trang 91. Hãy quan sát hình ảnh sau ? Các đồ vật tranh có điểm giống ? TRÒ CHƠI Ô CHỮ L H I Đ R O T Í N H K K H Ử ĐA K I M L O Ạ I ĐA Ụ C P H Ư Ơ Ơ N ĐA G ĐA Để tácloại dụng với axit HCl kim Những Tính chất nguyên hoá học đặc cótrưng vị tríthì ởthể phía kim loại Kim Mgđược có tố kiểu mạng tinh bên ?loại phải trướchệnguyên tố trái đứng ?của bảng thống tuần hoàn ? dãy hoạt động hoá học ? H Ợ P K I M HỢP KIM LÀ GÌ ?TẠI SAO PHẢI SX HỢP KIM ? I KHÁI NIỆM: - Hợp kim vật liệu kim loại có chứa kim loại số kim loại phi kim khác II TÍNH CHẤT Tính chất vật lí : Giống : Có tính dẻo , tính dẫn điện , dẫn nhiệt có ánh kim Khác : Tính dẫn điện dẫn , nhiệt hợp kim kim loại thành phần Vì : Hợp kim có electron tự Giải hợp có có liên kết (do thích trongvìhợp kimkim tính dẫn điện , dẫn nhiệt , kim loại cấu tạo mạng tinh thể), tính dẻo có ánh kim nguyên nhân tính dẫn điện, dẫn nhiệt, tính dẻo ánh kim hợp kim Vì : Trong hợp kim liên kết kim Vì kimhóa dẫntrị loại có liên kếthợp cộng dẫntự nhiệt kim mật độđiện electron hợp kim loại thành phần ? giảm rõ rệt Do tính dẫn điện , dẫn nhiệt kim loại thành phần II TÍNH CHẤT Tính chất học : - Độ cứng hợp kim thường lớn độ cứng kim loại thành phần Hợp kim có độ cứng cao có thay đổi cấu tạo mạng tinh thể , thay đổi thành phần ion mạng tinh thể II TÍNH CHẤT Tính chất học - Hợp kim thường có nhiệt độ nóng chảy thấp kim loại thành phần Tính chất hoá học -Nhìn chung hợp kim có nhiều tính chất hoá học tương tự tính chất đơn chất tham gia tạo thành hợp kim Câu hỏi suy nghĩ ? Có tượng cho hợp kim Al-Cu vào dung dịch : a axit HCl axit H2SO4 loãng b HNO3 đặc nóng Viết pt minh hoạ Kết luận : • Hợp kim có tính chất vật lý tính chất học khác nhiều so với tính chất đơn chất • Tính chất hóa học tương tự tính chất đơn chất tạo thành hợp kim III Ứng dụng Em kể số hợp kim thường gặp ứng dụng chúng ? III Ứng dụng : - Ứng dụng rỗng rãi nghành kinh tế quốc dân Y tế Dụng cụ làm bếp Ứng dụng Xây dựng Sản xuất ôtô ,xe máy Hàng không Ứng dụng • Đồ trang sức : Nhà máy hoá chất : BÀI TẬP VẬN DUNG : Dạng : Tinh chế - Tách chất Câu : Tách Ag khỏi hỗn hợp bột gồm Ag, Al , Cu với khối lượng không đổi , dùng dung dịch : A (III) dư dư B CuCl2 dư A Muối Muối sắt (III) C AgNO3 dư D Muối sắt (II) dư Dạng : Xác định công thức hoá học hợp kim • Câu : Một loại đồng thau có chứa 59,63% Cu 40,37% Zn Hợp kim có cấu tạo tinh thể hợp chất hoá học đồng kẽm Công thức hoá học hợp chất : A B Cu2Zn3 A Cu Cu33Zn Zn22 C Cu2Zn D CuZn2 Dạng : Xác định thành phần % khối lượng kim loại (hoặc phi kim ) hợp kim Câu : Nung mẫu gang có khối lượng 10g khí O2 dư thấy sinh 0,448 lít khí CO2 (đktc) Thành % khối lượng C mẫu gang : C A 4,8% B 2,2 % C 2,4% 2,4% D 3,6% BÀI 19: HỢP KIM BÀI GIẢNG HÓA HỌC 12 Kiểm tra bài cũ Câu 1: Kim loại có những tính chất vật lí chung và riêng nào? Nguyên nhân của tính chất vật lí đó? Tính chất vật lí chung Có tính dẻo Dẫn điện Dẫn nhiệt Có ánh kim Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng kim loại Tính chất vật lí riêng Khối lượng riêng Nhiệt độ nóng chảy Tính cứng Tính chất vật lí riêng của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do, bán kính, điện tích, khối lượng của ion kim loại và kiểu mạng tinh thể kim loại. Bài 19 : HỢP KIM I - Khái niệm Vàng nguyên chất Bạc nguyên chất Hợp kim sắt Fe-C Thép inoc Fe-C-Cr-Ni Hợp kim đồng Cu-Ni Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác Sắt nguyên chất VD: - Hợp kim sắt Fe-C - Hợp kim đồng Cu-Ni - Thộp inoc Fe-C-Cr-Ni Bài 19 : HỢP KIM II - Tính chất a. Tính chất vật lí và cơ học - Tính chất vật lí và cơ học của hợp kim khác nhiều với tính chất của các đơn chất. + Hợp kim dẫn điện và dẫn nhiệt kém hơn các kim loại thành phần + Hợp kim cứng hơn các kim loại thành phần + Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn các kim loại thành phần II - Tính chất a. Tính chất vật lí và cơ học. * Giải thích: - Tính dẫn điện dẫn nhiệt của hợp kim giảm so với kim loại thành phần vì trong hợp kim còn có liên kết cộng hóa trị dẫn đến mật độ electron tự do giảm đi đáng kể. - Hợp kim có độ cứng cao hơn là do có sự thay đổi về cấu tạo mạng tinh thể, thay đổi về thành phần của ion trong mạng tinh thể. Câu 1 : Cho 5,9 gam hỗn hợp bột kim loại Cu, Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 3,36 lít khí H2 (đktc). Tính thành phần phần trăm về khối lượng của Al trong mẫu kim loại trên? b. Tính chất hoá học. Câu 2 : Cho 5,9 gam hợp kim Cu - Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 3,36 lít khí H2 (đktc). Tính thành phần phần trăm về khối lượng của Al trong mẫu hợp kim trên? Đáp án. 45,76% Đáp án. 45,76% Hợp kim có nhiều tính chất hoá học tương tự tính chất của các đơn chất tham gia tạo thành hợp kim. Bài 19 : HỢP KIM I. Khái niệm. II. Tính chất. a. Tính chất vật lí và cơ học. - Tính chất vật lí và cơ học của hợp kim khác nhiều với tính chất của các đơn chất. + Hợp kim dẫn điện và dẫn nhiệt kém hơn các kim loại thành phần + Hợp kim cứng hơn các kim loại thành phần + Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn các kim loại thành phần b. Tính chất hoá học. Hợp kim có nhiều tính chất hoá học tương tự tính chất của các đơn chất tham gia tạo thành hợp kim. Bài 19 : HỢP KIM III - Ứng dụng Hợp kim đồng Cu-Ni Hợp kim electron Mg – Al III - Ứng dụng Thép inoc Fe-C-Cr-Ni Thép đặc biệt W-Mo-Cr Thép đặc biệt Ni-Cr Thép thường Fe-C Bài 19 : HỢP KIM III - Ứng dụng Thép thường Fe-C Thép không gỉ Fe-C-Cr-Ni Bài 19 : HỢP KIM Tên hợp kim Thành phần Tính chất ỨNG DỤNG Thép Inoc Hợp kim siêu cứng Hợp kim vàng Đuyra Hợp kim đồng Almelec Electron III - Ứng dụng Fe – Cr - Mn W-Mo–Cr Au – Cu Al–Cu–Mn–Mg Cu–Ni Al–Mg–Si–Fe Al–Mg–Zn–Mn Không bị ăn mòn Dụng cụ y tế, dụng cụ làm bếp. Cứng hơn vàng Rất cứng ở mọi nhiệt độ. Chế tạo lưỡi dao cắt gọt kim loại Dùng đúc tiền, làm đồ trang sức, ngòi bút máy. Bền, nhẹ. Chế tạo máy bay, ôtô, xe lửa Cứng hơn đồng, khó bị oxi hoá. Đúc chân vịt tàu biển. Điện trở nhỏ, dai bền. Dây dẫn điện cao thế Nhẹ, bền đối với va chạm và nhiệt độ. Chế tạo tàu vũ trụ, vệ tinh [...].. .Bài 19 : HỢP KIM I Khái niệm II Tính chất a Tính chất vật lí và cơ học - Tính chất vật lí và cơ học của hợp kim khác nhiều với tính chất của các đơn chất + Hợp kim dẫn điện và dẫn nhiệt kém hơn các kim loại thành phần + Hợp kim cứng hơn các kim loại thành phần + Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn các kim loại thành phần b Tính chất hoá học Hợp kim có nhiều tính chất hoá học tương tự... các kim loại thành phần b Tính chất hoá học Hợp kim có Ngày soạn : 16/11/2010 Lớp Tiết Ngày giảng Sĩ số phép 12A 12B 12C CHƯƠNG V : ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI Tiê ́ t 29 BÀI 19: HỢP KIM A – MỤC TIÊU 1) Kiến thức: HV biết: - Khái niệm về hợp kim. - Tính chất và ứng dụng của hợp kim trong các ngành kinh tế quốc dân. HV hiểu: Vì sao hợp kim có tính ưu việt hơn các kim loại thành phần của hợp kim. 2) Kĩ năng: - Giải được một số bài tập về hợp kim. 3) Tình cảm, thái độ: - HV chủ động, tích cực tiếp thu kiến thức, có thái độ yêu thích môn học. B – CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HV *GV: SGK, tài liệu tham khảo, sưu tầm một số mẫu hợp kim như gang, thép . *HV: Chuẩn bị bài theo nội dung SGK. C tiÕn tr×nh d¹y häc– – 1. Ổn định tổ chức. 2. Kiểm tra bài cũ: *GV: Cho 2 cặp Zn 2+ /Zn và Cu 2+ /Cu phản ứng với nhau, em hãy xác định chiều của phản ứng xảy ra? 3. Bài mới: Hoạt động 1 I – KHÁI NIỆM Hoạt động của GV Hoạt động của HV *GV: Đưa ra VD về hợp kim: Thép = sắt + cacbon + một số nguyên tố khác. *GV: Từ VD trên em hãy đưa ra khái niệm về hợp kim? *HV: Nghe. *HV: Hợp kim là vật liệu kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác. Hoạt động 2 II – TÍNH CHẤT *GV: thông báo: tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần các đơn chất tham gia cấu tạo. *HV: Nghe. *GV: Vì sao hợp kim dẫn điện và dẫn nhiệt kém hơn các kim loại thành phần? *GV: Vì sao hợp kim cứng hơn các kim loại thành phần? *GV: Vì sao hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn các kim loại thành phần? *GV: Em hãy nêu một số hợp kim mà em biết? *HV: Thảo luận. *HV: Thảo luận. *HV: Thảo luận. *HV: Nêu VD: - Thép inox: Fe – Cr – Mn; hợp kim siêu cứng: W – Co, Co – Cr – W – Fe - Al – Si ; Al – Cu – Mn – Mg . Hoạt động 3 III - ỨNG DỤNG *GV : Yêu cầu HV nghiên cứu trong SGK và tìm những VD thực tế về ứng dụng của hợp kim ? *HV : Thảo luận : - Hợp kim nhẹ, bền chịu được nhiệt độ cao và áp suất cao dùng để chế tạo tên lửa, tàu vũ trụ, máy bay, ô tô . - Hợp kim có tính bền hóa học và cơ học dùng để chế tạo các thiết bị trong ngành dầu mỏ và công nghiệp hóa chất. - Những hợp kim cứng và bền dùng để xây dựng nhà cửa và cầu cống. - Những hợp kim không gỉ dùng để chế tạo dụng cụ y tế và nhà bếp . 4. Củng cố : *GV : Trên thực tế chúng ta thường chế tạo các dụng cụ, máy móc bằng kim loại hay hợp kim ? Vì sao ? *GV : So sánh tính chất vật lí của hợp kim với tính chất vật lí của kim loại thành phần ? Nguyên nhân của sự khác nhau đó ? *GV : Yêu cầu HV làm bài tập 2 SGK trang 91. *HV : Ag + 2HNO 3 → AgNO 3 + NO 2 + H 2 O (1) AgNO 3 + HCl → AgCl + HNO 3 (2) → n Ag = 0,00277 mol → %m Ag = %9,59%100 5,0 00277,0.108 =⋅ 5. Dặn dò: *GV: dặn dò HV về nhà học nội dung bài cũ. *Bài tập về nhà: Bài 3 và 4 SGK trang 91. Bi 19 : HP KIM Kim tra bi c Cõu 1: Kim loi cú nhng tớnh cht vt lớ chung v riờng no? Nguyờn nhõn ca tớnh cht vt lớ ú? Cú tớnh Tớnh cht vt lớ chung Dn in Dn nhit Cú ỏnh kim Tớnh cht vt lớ chung ca kim loi gõy nờn bi s cú mt ca cỏc electron t mng kim loi Khi lng riờng Tớnh cht vt lớ riờng Nhit núng chy Tớnh cng Tớnh cht vt lớ riờng ca kim loi gõy nờn bi s cú mt ca cỏc electron t do, bỏn kớnh, in tớch, lng ca ion kim loi v kiu mng tinh th kim loi Bi 19 : HP KIM I - Khỏi nim Hp kim l vt liu kim loi cú cha mt kim loi c bn v mt s kim loi hoc phi kim khỏc VD: - Hp kim st Fe-C - Hp kim ng Cu-Ni - Thộp inoc Fe-Cr-Mn Vng nguyờn cht Bc nguyờn cht St nguyờn cht Hp kim siờu cng Fe-Co Hp kim ng 80 %Cu- 20%Ni Thộp inoc Fe-Cr-Mn Bi 19 : HP KIM II - Tớnh cht a Tớnh cht vt lớ v c hc - Tớnh cht vt lớ v c hc ca hp kim khỏc nhiu vi tớnh cht ca cỏc n cht + Hp kim dn in v dn nhit kộm hn cỏc kim loi thnh phn + Hp kim cng hn cỏc kim loi thnh phn + Hp kim cú nhit núng chy thp hn cỏc kim loi thnh phn Vớ d: Ag Au Au( 70%) Ag (30%) Tnc 960,50C 10630C 10500C Vớ d: NI Cu Ni(80%) Cu(20%) Tnc 14550C 10230C 13700C II - Tớnh cht a Tớnh cht vt lớ v c hc b Tớnhthớch: cht hoỏ hc * Gii - Tớnh dn in dn nhit ca hp kim gim so vi kim loi thnh phn vỡ hp kim cũn cú liờn kt cng húa tr dn n mt electron t gim i ỏng k - Hp kim cú cng cao hn l cú s thay i v cu to mng tinh th, thay i v thnh phn ca ... ánh kim nguyên nhân tính dẫn điện, dẫn nhiệt, tính dẻo ánh kim hợp kim Vì : Trong hợp kim liên kết kim Vì kimhóa dẫntrị loại có liên kếthợp cộng dẫntự nhiệt kim mật độđiện electron hợp kim loại... nhiệt có ánh kim Khác : Tính dẫn điện dẫn , nhiệt hợp kim kim loại thành phần Vì : Hợp kim có electron tự Giải hợp có có liên kết (do thích trongv hợp kimkim tính dẫn điện , dẫn nhiệt , kim loại... ? dãy hoạt động hoá học ? H Ợ P K I M HỢP KIM LÀ GÌ ?TẠI SAO PHẢI SX HỢP KIM ? I KHÁI NIỆM: - Hợp kim vật liệu kim loại có chứa kim loại số kim loại phi kim khác II TÍNH CHẤT Tính chất vật lí