Giáo án Hóa học 12 Tuần 16: Từ ngày 4/12- 9/12/2017 Ngày soạn: 2/12/2017 Năm học 2017-2018 Tiết 31: HỢP KIM A CHUẨN KIẾN THỨC – KĨ NĂNG I KIẾN THỨC – KĨ NĂNG Kiến thức: Biết : Khái niệm hợp kim, tính chất (dẫn nhiệt, dẫn điện, nhiệt độ nóng chảy,…), ứng dụng số hợp kim (thép không gỉ, đuyara) Kỹ năng: - Sử dụng có hiệu số đồ dùng hợp kim dựa vào đặc tính chúng - Xác định % kim loại hợp kim Trọng tâm: Khái niệm ứng dụng hợp kim Tư tưởng: Biết cách sử dụng hợp kim cách hiệu tiết kiệm II PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VÀ PHẨM CHẤT Phát triển lực * Các lực chung Năng lực tự học Năng lực hợp tác Năng lực phát giải vấn đề Năng lực giao tiếp * Các lực chuyên biệt Năng lực sử dung ngôn ngữ Năng lực tính tốn Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào sống Phát triển phẩm chất - Trung thực, tự trọng, chí cơng, vơ tư; - Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm với thân, cộng đồng, đất nước, nhân loại B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: GV sưu tầm số hợp kim gang, thép, đuyra cho HS quan sát Học sinh: Làm BT đọc trước trước đến lớp C PHƯƠNG PHÁP Kết hợp khéo léo đàm thoại, nêu vấn đề hoạt động nhóm D TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG Hoạt động khởi động 1.1 Ổn định tổ chức Lớp 12A3 12A4 12A7 12A8 12A9 Vắng 1.2 Kiểm tra cũ: Tổ chức trò chơi giải chữ Từ khóa: Hợp kim Vào bài: Hợp kim gi? Tại phải sản xuất hợp kim? Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động Giáo viên Hoạt động Học Nội dung ghi bảng Giáo viên Nguyễn Thị Hiền – Trường THPT Nguyễn Siêu Giáo án Hóa học 12 Năm học 2017-2018 sinh - PTNL HS: Hợp kim vật I – KHÁI NIỆM: Hợp kim vật liệu kim loại liệu kim loại có có chứa số kim loại số kim chứa số kim loại phi kim khác loại Thí dụ: số kim loại phi - Thép hợp kim Fe với C số kim khác nguyên tố khac Phát triển lực - Đuyra hợp kim nhôm với đồng, mangan, tự học magie, silic * Hoạt động 2: II – TÍNH CHẤT - GV: Chia lớp thành nhóm HS thảo luận Tính chất hợp kim phụ thuộc vào thành + Nhóm 1: Thảo luận tính chất Đại diện nhóm phần đơn chất tham gia cấu tạo mạng vật lý hợp kim trình bày, HS tinh thể hợp kim So sánh tính chất vật lý hợp kim khác lại Tính chất hố học: Tương tự tính chất kim loại? nhóm bổ sung đơn chất tham gia vào hợp kim Vì hợp kim dẫn điện nhiệt Thí dụ: Hợp kim Cu-Zn kim loại thành phần ? - Tác dụng với dung dịch NaOH: Chỉ có Zn + Nhóm 2: Thảo luận tính chất phản ứng học hợp kim Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑ Vì hợp kim cứng - Tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng: kim loại thành phần ? Cả phản ứng Vì hợp kim có nhiệt độ nóng Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O chảy thấp kim loại thành Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O phần ? Tính chất vật lí, tính chất học: Khác + Nhóm 3: Thảo luận tính chất nhiều so với tính chất đơn chất hóa học hợp kim Thí dụ: ? Viết phương trinh phản ứng xảy - Hợp kim khơng bị ăn mòn: Fe-Cr-Ni cho hợp kim Cu-Zn tác dụng với (thép inoc),… a Dung dịch HCl loãng Phát triển - Hợp kim siêu cứng: W-Co, Co-Cr-W-Fe, b Dung dịch NaOH lực tự học, hợp … c Dung dịch H2SO4 đặc tác, giao tiếp, - Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp: Sn? Nhận xét tính chất hóa học phát giải Pb (thiếc hàn, tnc = 2100C,… hợp kim vấn đề - Hợp kim nhẹ, cứng bền: Al-Si, Al-Cu- GV: Nhận xét, bổ sung, chốt lại Mn-Mg kiến thức * Hoạt động 3: III – ỨNG DỤNG GV tổ chức cho nhóm HS: Trả lời - Những hợp kim nhẹ,bền chịu nhiệt độ thảo luận ứng dụng hợp cao áp suất cao dùng để chế tạo tên lửa, tàu kim hình thức trò chơi vũ trụ, máy bay, ô tô,… - Lần lượt nhóm kể nhứng - Những hợp kim có tính bền hố học ứng dụng hợp kim HS: Nghe TT học cao dùng để chế tạo thiết bị thực tiễn ngành dầu mỏ cơng nghiệp hố chất - Trò chơi kết thúc có - Những hợp kim không gỉ dùng để chế tạo * Hoạt động 1: - GV: Yêu cầu HS nghiên cứu SGK để biết khái niệm hợp kim Giáo viên Nguyễn Thị Hiền – Trường THPT Nguyễn Siêu Giáo án Hóa học 12 Năm học 2017-2018 nhóm khơng kể tên ứng Phát triển dụng cụ y tế, dụng cụ làm bếp,… dụng hợp kim lực vận dụng kiến - Hợp kim vàng với Ag, Cu (vàng tây) đẹp - GV: chốt lại bổ sung thức hóa học vào cứng dùng để chế tạo đồ trang sức trước thêm số ứng dụng khác sống số nước dùng để đúc tiền hợp kim Hoạt động luyện tập Câu Hợp kim sau hợp kim nhôm? A Đuy-ra B Gang C Thép D Inox Câu Hợp kim dùng công nghiệp chế tạo tàu vũ trụ, máy bay, ôtô là: A Co-Cr-Mn-Mg B W-Fe-Cr-Co C Al-Cu-Mn-Mg D W-Co-Mn Câu Hợp kim thường A cứng kim loại thành phần B.dẫn điện, dẫn nhiệt tốt kim loại thành phần C dẻo kim loại thành phần D có nhiệt độ nóng chảy cao kim loại thành phần Câu Đồng thau hợp kim đồng kẽm Khi thả miếng đồng thau nhỏ vào dung dịch đồng (II) clorua, tượng quan sát là: A hợp kim không tan B hợp kim tan phần, dung dịch thu có màu xanh C hợp kim tan phần, dung dịch thu khơng màu có lớp đồng màu đỏ bám miếng hợp kim D hợp kim tan phần, dung dịch thu có màu xanh lớp đồng màu đỏ bám hợp kim Câu Đuyra hợp kim gồm 94% Al, 4% Cu 2% kim loại khác Mg, Mn, Si, Fe…về khối lượng.Hợp kim có đặc tính nhẹ nhơm, cứng bền thép, chịu nhiệt độ cao áp suất lớn nên sử dụng công nghệ chế tạo máy bay Một máy bay vận tải hành khách cỡ lớn, đại dùng tới 50 hợp kim Tính khối lượng Al, Cu cần dùng để sản xuất 50 hợp kim Hoạt động vận dụng, mở rộng THÔNG TIN THÊM CHO HỌC SINH * Về thành phần số hợp kim - Thép không gỉ (gồm Fe, C, Cr, Ni) - Đuyra hợp kim nhôm (gồm 8% - 12%Cu), cứng vàng, dùng để đúc tiền, làm đồ trang sức, ngòi bút máy,… - Hợp kim Pb-Sn (gồm 80%Pb 20%Sn) cứng Pb nhiều, dùng đúc chữ in - Hợp kim Hg gọi hỗn hống - Đồng thau (gồm Cu Zn) - Đồng thiếc (gồm Cu, Zn Sn) - Đồng bạch (gồm Cu; 20-30%Ni lượng nhỏ sắt mangan) * Về ứng dụng hợp kim - Có hợp kim trơ với axit, bazơ hố chất khác dùng chế tạo máy móc, thiết bị dùng nhà máy sản xuất hoá chất - Có hợp kim chịu nhiệt cao, chịu ma sát mạnh dùng làm ống xả động phản lực Giáo viên Nguyễn Thị Hiền – Trường THPT Nguyễn Siêu Giáo án Hóa học 12 Năm học 2017-2018 - Có hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp dùng để chế tạo dàn ống chữa cháy tự động Trong kho hàng hố, có cháy, nhiệt độ tăng làm hợp kim nóng chảy nước phun qua lỗ hàn hợp kim Tiết 32 SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI Ngày soạn: 2/12/2017 A CHUẨN KIẾN THỨC – KĨ NĂNG Giáo viên Nguyễn Thị Hiền – Trường THPT Nguyễn Siêu Giáo án Hóa học 12 Năm học 2017-2018 I KIẾN THỨC – KĨ NĂNG Kiến thức: Hiểu : - Các khái niệm : ăn mòn kim loại, ăn mòn hố học, ăn mòn điện hố - Điều kiện xảy ăn mòn kim loại Biết biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn Kỹ năng: - Phân biệt ăn mòn hố học ăn mòn điện hố số tượng thực tế - Sử dụng bảo quản hợp lí số đồ dùng kim loại hợp kim dựa vào đặc tính chúng 3.Trọng tâm: Ăn mòn điện hố học Tư tưởng: Có ý thức bảo vệ kim loại, chống ăn mòn kim loại hiểu rõ nguyên nhân tác hại tượng ăn mòn kim loại II PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VÀ PHẨM CHẤT Phát triển lực * Các lực chung Năng lực tự học Năng lực hợp tác Năng lực phát giải vấn đề Năng lực giao tiếp * Các lực chuyên biệt Năng lực sử dung ngơn ngữ Năng lực tính tốn Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào sống Phát triển phẩm chất - Trung thực, tự trọng, chí cơng, vơ tư; - Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm với thân, cộng đồng, đất nước, nhân loại B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Bảng phụ vẽ hình biểu diễn thí nghiệm ăn mòn điện hố chế ăn mòn điện hố sắt Học sinh: Đọc làm trước đến lớp C PHƯƠNG PHÁP Kết hợp khéo léo đàm thoại, nêu vấn đề hoạt động nhóm D TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG Hoạt động khởi động 1.1 Ổn định tổ chức Lớp 12A3 12A4 12A7 12A8 12A9 Vắng 1.2 Kiểm tra cũ: Tính chất vật lí chung kim loại biến đổi chuyển thành hợp kim ? Giải thích? 1.3 Vào bài: Chiếu cho HS quan sát hình ảnh Cứ giây qua đi, khoảng thép phạm vi toàn cầu biến thành rỉ Giáo viên Nguyễn Thị Hiền – Trường THPT Nguyễn Siêu Giáo án Hóa học 12 Năm học 2017-2018 ? Nguyên nhân đâu? Đó ăn mòn kim loại Vậy ăn mòn kim loại?Biện pháp bảo vệ kim loại khơng bị ăn mòn kim loại? Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động Giáo viên Hoạt động Nội dung ghi bảng Học sinh - PTNL * Hoạt động I – KHÁI NIỆM: - GV: Lấy ví dụ tượng HS: Trả lời -Ăn mòn KL: Sự ăn mòn kim loại phá huỷ ăn mòn tự nhiên: Sắt bị han rỉ, Phát triển kim loại hợp kim tác dụng chất thùng tôn bị han … Tất lực vận môi trường xung quanh tượng kim loại hợp kim bị dụng kiến thức -Bản chất: Kim loại bị oxi hoá thành ion dương ăn mòn Vậy ăn mòn KL gì? Bản hóa học vào M → Mn+ + ne chất ăn mòn kim loại ? đời sống * Hoạt động HS thảo luận II – CÁC DẠNG ĂN MỊN GV chia lớp thành nhóm: theo nhóm Ăn mòn hố học: + Nhóm 1,3: tìm hiểu ăn mòn chun gia * Thí dụ: hóa học - Thanh sắt nhà máy sản xuất khí Cl2 0 +3 -1 Nêu khái niệm ăn mòn hóa học 2Fe + 3Cl 2FeCl3 lấy ví dụ thực tế? Các nhóm - Các thiết bị lò đốt, chi tiết động Đặc điểm ăn mòn hóa học? chun gia đổi đốt + Nhóm 2,4: tìm hiểu ăn mòn chỗ theo 0 t0 +8/3 -2 3Fe + 2O Fe3O4 điện hóa hướng dẫn +1 t0 +8/3 Nghiên cứu thí nghiệm ăn giáo viên để 3Fe + 2H Fe3O4 +H2 2O mòn điện hóa, từ nêu tượng nhóm * Ăn mòn hoá học quá trình oxi hoá – khử, quan sát giải thích mảnh ghép các electron kim loại chuyển tượng HS trình bày trực tiếp đến các chất mơi trường Nêu khái niệm ăn mòn điện hóa? nội dung Ăn mòn điện hố Điều kiện xảy ăn mòn điện hóa? thảo luận a) Khái niệm Sau nhóm thảo luận, Gv tổ * Thí nghiệm: (SGK) chức cho HS nhóm đổi chỗ * Hiện tượng: để em chọn cặp trao đổi thơng - Kim điện kế quay chứng tỏ có dòng điện tin cho Phát triển chạy qua GV gọi số cặp HS trình bày nội lực tự - Thanh Zn bị mòn dần dung học,năng lực - Bọt khí H2 Cu GV nhận xét chốt kiến thức hợp tác, giao * Giải thích: tiếp, lực - Điện cực âm (anot); Zn bị ăn mòn theo phản - GV: lưu ý HS q trình ăn mòn phát ứng: điện hố xảy thỗ mãn giải vấn Zn → Zn2+ + 2e đồng thời điều kiện trên, đề Ion Zn2+ vào dung dịch, electron theo dây thiếu điều kiện dẫn sang điện cực Cu trình ăn mòn điện hố khơng xảy - Điện cực dương (catot): ion H+ dung dịch H2SO4 nhận electron biến thành nguyên tử H Giáo viên Nguyễn Thị Hiền – Trường THPT Nguyễn Siêu Giáo án Hóa học 12 Năm học 2017-2018 thành phân tử H2 2H+ + 2e → H2↑ * Ăn mòn điện hố q trình oxi hố – khử, kim loại bị ăn mòn tác dụng dung dịch chất điện li tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương b) Điều kiện xảy ăm mòn điện hố học - Các điện cực phải khác chất Cặp KL – KL; KL – PK; KL – Hợp chất hoá học - Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp gián tiếp qu dây dẫn - Các điện cực tiếp xúc với dung dịch chất điện li * Hoạt động c) Ăn mòn điện hố học hợp kim sắt - GV: treo bảng phụ ăn mòn khơng khí ẩm điện hố học hợp kim sắt Thí dụ: Sự ăn mòn gang khơng khí ẩm - Trong khơng khí ẩm, bề mặt gang Lớ p dd chấ t điệ n li 2+ Fe ln có lớp nước mỏng hoà tan O2 O2 + 2H2O + 4e 4OHkhí CO2, tạo thành dung dịch chất điện li Fe C - Gang có thành phần Fe C Vậ t m bằ ng gang Phát triển tiếp xúc với dung dịch tạo nên vô số pin e lực phát nhỏ mà sắt anot cacbon catot giải Tại anot: Fe → Fe2+ + 2e Các nhóm tạo thành vấn đề, Các electron giải phóng chuyển dịch đến nghiên cứu giải thích ăn mòn lực vận catot gang thép khơng khí ẩm dụng kiến thức Tại catot: O2 + 2H2O + 4e → 4OH− hóa học vào Ion Fe2+ tan vào dung dịch chất điện li có hồ sống tan khí O2, Tại đây, ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hoá, tác dụng ion OH− tạo gỉ sắt có thành phần chủ yếu Fe2O3.nH2O * Hoạt động 4: Hs thảo luận theo III – CHỐNG ĂN MỊN KIM LOẠI Nhóm 1, 3: tìm hiểu phương nhóm, cử đại Phương pháp bảo vệ bề mặt pháp bảo vệ bề mặt diện trình bày - Nguyên tắc: Dùng chất bền vững với Nêu nguyên tắc? Ví dụ thực HS: lấy thí dụ mơi trường để phủ mặt ngồi đồ vật tiễn? đồ dùng làm kim loại bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng Nhóm 2,4: tìm hiểu phương kim loại men,… pháp điện hóa bảo vệ - Thí dụ: Sắt tây sắt tráng thiếc, tơn Nêu ngun tắc? Ví dụ thực phương pháp bề sắt tráng kẽm Các đồ vật làm sắt tiễn? mặt mạ niken hay crom GV chốt lại Phát triển lực Phương pháp điện hóa tự học,năng lực Tạo pin điện hóa mà cực dương kim loại Giáo viên Nguyễn Thị Hiền – Trường THPT Nguyễn Siêu Giáo án Hóa học 12 hợp tác, giao tiếp, lực vận dụng kiến thức hóa học vào đời sống Năm học 2017-2018 cần bảo vệ cách nối với kim loại cần bảo vệ kim loại có tính khử mạnh Ví dụ: Để bảo vệ tầu biển làm thép,người ta gắn vào bề mặt vỏ tàu (phần chìm nước)những kẽm tạo nên ăn mòn điện hóa, Zn bị ăn mòn Hoạt động luyện tập Câu Trong hai trường hợp sau đây, trường hợp vỏ tàu bảo vệ ? Giải thích - Vỏ tàu thép nối với kẽm - Vỏ tàu thép nối với đồng Câu Cho sắt vào a) dung dịch H2SO4 lỗng b) dung dịch H2SO4 lỗng có thêm vài giọt dung dịch CuSO4 Nêu tượng xảy ra, giải thích viết PTHH phản ứng xảy trường hợp Câu Một dây phơi quần áo một đoạn dây đồng nối với đoạn dây thép Hiện tượng sau xảy chổ nối đoạn dây để lâu ngày ? A Sắt bị ăn mòn B Đồng bị ăn mòn C Sắt đồng bị ăn mòn D Sắt đồng khơng bị ăn mòn Câu Sự ăn mòn kim loại khơng phải A khử kim loại B oxi hoá kim loại C phá huỷ kim loại hợp kim tác dụng chất môi trường D biến đơn chất kim loại thành hợp chất Câu Đinh sắt bị ăn mòn nhanh trường hợp sau ? A Ngâm dung dịch HCl B Ngâm dung dịch HgSO4 C Ngâm dung dịch H2SO4 loãng D Ngâm dung dịch H2SO4 loãng có thêm vài giọt dung dịch CuSO4 Câu Sắt tây sắt tráng thiếc Nếu lớp thiếc bị xước sâu tới lớp sắt kim loại bị ăn mòn trước A thiếc B sắt C hai bị ăn mòn D khơng kim loại bị ăn mòn Hoạt động vận dụng, mở rộng Tại vỏ tàu thép bị ăn mòn khu vực mạn tàu tiếp xúc với nước biển không khí? Vì để bảo vệ vỏ tàu khỏi bị ăn mòn ta thường gắn kẽm vào vỏ tàu? Giải: Khi tiếp xúc với nước biển (dung dịch chất điện li), vỏ tàu (Fe- Fe3C) tạo thành nhiều cặp pin volta sắt hoạt động cực âm, Fe3C cực dương ,nước biển chất điện li Khi pin hoạt động: Fe – 2e → Fe2+ Fe nhường electron tạo Fe2+ để lại mặt Fe electron tự ion H+ dung dịch chất điện li thu electron giải phóng H2 tạo dòng điện 2H+ + 2e → H2 Fe2+ tác dụng với OH– chất điện li : Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2 Giáo viên Nguyễn Thị Hiền – Trường THPT Nguyễn Siêu Giáo án Hóa học 12 Năm học 2017-2018 Sau ngồi khơng khí Fe(OH)2 bị oxihóa : 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → Fe(OH)3 Và chuyển thành gỉ xFeO.yFe2O3.zH2O Khi có Zn Zn-Fe –dung dịch điện li tạo thành pin volta Zn hoạt động mạnh nên cực âm Zn – 2e → Zn2+ Như Zn bị ăn mòn Fe bảo vệ Kiểm tra, ngày Giáo viên Nguyễn Thị Hiền – Trường THPT Nguyễn Siêu tháng năm ... kim sau hợp kim nhôm? A Đuy-ra B Gang C Thép D Inox Câu Hợp kim dùng công nghiệp chế tạo tàu vũ trụ, máy bay, ôtô là: A Co-Cr-Mn-Mg B W-Fe-Cr-Co C Al-Cu-Mn-Mg D W-Co-Mn Câu Hợp kim thường A cứng... Hợp kim siêu cứng: W-Co, Co-Cr-W-Fe, b Dung dịch NaOH lực tự học, hợp … c Dung dịch H2SO4 đặc tác, giao tiếp, - Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp: Sn? Nhận xét tính chất hóa học phát giải... 2100C,… hợp kim vấn đề - Hợp kim nhẹ, cứng bền: Al-Si, Al-Cu- GV: Nhận xét, bổ sung, chốt lại Mn-Mg kiến thức * Hoạt động 3: III – ỨNG DỤNG GV tổ chức cho nhóm HS: Trả lời - Những hợp kim nhẹ,bền