Giáo án Hóa học 12 bài 18: Tính chất của kim loại, dãy điện hóa của kim loại

HĨA HỌC 12 CƠ BẢN BÀI 18 : TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI - DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI I MỤC TIÊU: Kiến thức: HS biết: - Tính chất vật lí chung : có ánh kim, dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt - Tính chất hóa học chung tính khử (khử phi kim, ion H + nước, dd axit, ion kim loại dd muối) - Quy luật xếp dãy điện hóa kim loại (các nguyên tử xếp theo chiều giảm dần tính khử, ion kim loại xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa) ý nghĩa Kĩ năng: - Dự đốn chiều pứ oxh-khử dựa vào dãy điện hóa - Viết pthh pứ oxh-khử, chứng minh tính chất kim loại - Tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại hh Thái độ: yêu thích mơn hóa học, biết cách suy luận khoa học II CHUẨN BỊ: - Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp gỗ, cốc thủy tinh, đèn cồn, - Hóa chất: Fe, Na, khí clo, oxi ( điều chế sẵn), S, dd H 2SO4, HCl, HNO3, AgNO3, H2O, CuSO4, III PHƯƠNG PHÁP: Nêu vấn đề + đàm thoại IV TIẾN TRÌNH BÀY DẠY: Ổn định lớp: Chào hỏi, kiểm diện Kiểm tra cũ: Liên kết kim loại ? So sánh liên kết kim loại với liên kết cộng hoá trị liên kết ion HÓA HỌC 12 CƠ BẢN Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động : TÍNH CHẤT VẬT LÍ : I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ : GV yêu cầu HS nêu tính chất vật lí Tính chất chung: Ở điều kiện thường, chung kim loại (đã học năm lớp 9) kim loại trạng thái rắn (trừ Hg), có tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt có ánh kim HS nghiên cứu SGK giải thích tính dẻo Giải thích : kim loại a) Tính dẻo: dễ rèn, dễ dát mỏng, dễ kéo GV : Nhiều ứng dụng quan trọng kim sợi loại sống nhờ vào tính dẻo - Vì ion dương trượt lên mà kim loại Em kể tên ứng dụng không tách rời nhờ electron tự HS nghiên cứu SGK giải thích nguyên nhân tính dẫn điện kim loại GV dẫn dắt HS giải thích ngun nhân nhiệt độ cao độ dẫn điện kim loại giảm (do nhiệt độ cao, ion dương dao động mạnh cản trở dòng electron chuyển động) HS nghiên cứu SGK giải thích nguyên nhân tính dẫn nhiệt kim loại b) Tính dẫn điện : - Electron chuyển động tự kim loại chuyển động thành dòng có hướng từ cực âm đến cực dương, tạo thành dòng điện - Nhiệt độ cao  tính dẫn điện giảm c) Tính dẫn nhiệt : - Các electron vùng nhiệt độ cao có động lớn, chuyển động hỗn loạn nhanh chóng sang vùng có nhiệt độ thấp hơn, truyền lượng cho ion dương vùng - Kim loại dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt HS nghiên cứu SGK giải thích nguyên d) Ánh kim : nhân tính ánh kim kim loại - Các electron tự phản xạ hầu hết GV giới thiệu thêm số tính chất vật lí tia sáng nhìn thấy khác kim loại Kết luận: Tính chất vật lí chung kim loại gây nên có mặt electron tự do, đặc điểm cấu trúc , bán kính ngun tử HĨA HỌC 12 CƠ BẢN Hoạt động : TÍNH CHẤT HỐ HỌC : GV : Vì electron hố trị dễ tách khỏi nguyên tử kim loại ? GV : Các electron hoá trị dễ tách khỏi nguyên tử kim loại Vậy tính chất hố học chung kim loại ? GV : Fe tác dụng với Cl2 thu sản phẩm ? GV biểu diễn thí nghiệm để chứng minh sản phẩm tạo thành sau phản ứng muối sắt (III) HS viết PTHH: Al cháy khí O 2; Hg tác dụng với S; Fe cháy khí O2; Fe + S II TÍNH CHẤT HỐ HỌC : - Kim loại dễ nhường e → tính khử M → Mn+ + ne Tác dụng với phi kim : a) Tác dụng với clo :  muối kim loại (có số oxh cao nhất) 0 t0 2Fe + 3Cl2 b) Tác dụng với oxi :  oxit kim loại t0 2Al + 3O 0 3Fe + 2O t0 +3 -2 2Al2O3 +8/3 -2 Fe3O4 c) Tác dụng với lưu huỳnh :  muối kim loại - Với Hg xảy nhiệt độ thường, kim loại cần đun nóng 0 0 Fe + S t0 +2 -2 FeS +2 -2 Hg + S HS so sánh số oxi hoá sắt FeCl 3, Fe3O4, FeS rút kết luận nhường electron sắt GV yêu cầu HS viết PTHH kim loại Fe với dung dịch HCl, nhận xét số oxi hoá Fe muối thu GV thông báo Cu kim loại khác khử N+5 S+6 HNO3 H2SO4 lỗng mức oxi hố thấp HS viết PTHH phản ứng +3 -1 2FeCl3 HgS Tác dụng với dung dịch axit : a) Dung dịch HCl, H2SO4 loãng :  muối + +1 Fe + 2HCl +2 FeCl2 + H2 H2 b) Dung dịch HNO3, H2SO4 đặc : muối kim loại (có số oxh cao nhất) - Phản ứng với hầu hết kim loại (trừ Au, Pt) +5 +6 +2 +2 3Cu + 8HNO (loaõng) 3Cu(NO3)2 +2NO +4H2O Cu + 2H 2SO4 (đặc) +2 +4 CuSO4 +SO2 +2H2O GV thông báo khả phản ứng với Tác dụng với nước :  bazơ + H2 nước kim loại nhiệt độ thường - Kim loại có tính khử mạnh (nhóm IA yêu cầu HS viết PTHH phản ứng IIA (trừ Be, Mg)) khử nước t0 thường Na Ca với nước - Kim loại có tính khử trung bình khử nước HĨA HỌC 12 CƠ BẢN GV thông báo số kim loại tác dụng với nhiệt độ cao (Fe, Zn, Mg,…) nước nhiệt độ cao Mg, Fe,… - Các kim loại lại không khử H2O +1 +1 2Na + 2H2O 1 2NaOH + 2H 2 Ca  H O  Ca(OH )  H 20 GV yêu cầu HS viết PTHH cho Fe tác dụng với dd CuSO4 dạng phân tử ion thu gọn Xác định vai trò chât phản ứng HS nêu điều kiện phản ứng (kim loại mạnh không tác dụng với nước muối tan) Tác dụng với dung dịch muối: Kim loại mạnh khử ion kim loại yếu dung dịch muối thành kim loại tự +2 Fe + CuSO4 +2 FeSO4 + Cu Hoạt động : DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA III – DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI : KIM LOẠI : Cặp oxi hoá – khử kim loại : Na   1e  Na GV thông báo cặp oxi hố – khử Thí dụ: kim loại: Dạng oxi hoá dạng khử Mg 2  2e  Mg nguyên tố kim loại tạo thành cặp oxi hoá – khử kim loại 3 Al  3e  Al GV : Cách viết cặp oxi hoá – khử [O ] [ KH ] kim loại có điểm giống ? Cặp oxi hoá – khử : Na+/Na; Mg2+/Mg; Al3+/Al GV lưu ý HS trước so sánh tính chất So sánh tính chất cặp oxi hố – hai cặp oxi hoá – khử Cu2+/Cu khử : Zn2+/Zn : Thí dụ: So sánh tính chất hai cặp oxi + 2+ Cu + 2Ag → Cu + 2Ag phản ứng hoá – khử Cu2+/Cu Zn2+/Zn xảy theo chiều Zn + Cu2+  Zn2+ + Cu GV dẫn dắt HS so sánh để có kết Cu + Zn2+ → khơng xảy bên Kết luận: Tính khử: Zn > Cu Tính oxi hố: Cu2+ > Ag+ GV giới thiệu dãy điện hoá kim loại Dãy điện hoá kim loại : lưu ý HS dãy chứa cặp oxi hố – khử thơng dụng, ngồi cặp oxi hố – khử có cặp khác K + Na+ Mg2+ Al 3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Au3+ Tính oxi hoácủ a ion kim loại tă ng K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Tính khửcủ a kim loại giả m Pb H2 Cu Ag Au HĨA HỌC 12 CƠ BẢN GV giới thiệu ý nghĩa dãy điện hoá Ý nghĩa dãy điện hoá kim loại : kim loại quy tắc α - Quy tắc α : chất oxi hoá mạnh oxi HS vận dụng quy tắc α để xét chiều hoá chất khử mạnh hơn, sinh chất oxi hoá phản ứng oxi hoá – khử yếu chất khử yếu Thí dụ: Phản ứng hai cặp Fe2+/Fe Cu2+/Cu Fe2+ Cu2+ Fe Cu 2+ Fe + Cu → Fe2+ + Cu - Tổng quát : Giả sử có cặp oxi hố – khử Xx+/X Yy+/Y (cặp Xx+/X đứng trước cặp Yy+/Y) Xx+ Yy+ X Y Phương trình phản ứng: Yy+ + X → Xx+ + Y Củng cố : Tính chất hố học kim loại kim loại có tính chất ? Thuỷ ngân dễ bay độc Nếu chẳng may nhiệt kế thuỷ ngân bị vỡ dùng chất chất sau để khử độc thuỷ ngân ? A Bột sắt B Bột lưu huỳnh C Bột than D Nước Dung dịch FeSO4 có lẫn tạp chất CuSO4 Hãy giới thiệu phương pháp hoá học đơn giản để loại tạp chất Giải thích việc làm viết PTHH dạng phân tử ion rút gọn Dựa vào dãy điện hoá kim loại cho biết: - Kim loại dễ bị oxi hố ? - Kim loại có tính khử yếu ? - Ion kim loại có tính oxi hố mạnh HĨA HỌC 12 CƠ BẢN - Ion kim loại khó bị khử a) Hãy cho biết vị trí cặp Mn2+/Mn dãy điện hoá Biết ion H+ oxi hoá Mn Viết phương trình ion rút gọn phản ứng b) Có thể dự đốn điều xảy nhúng Mn vào dung dịch muối: AgNO3, MnSO4, CuSO4 Nếu có, viết phương trình ion rút gọn phản ứng So sánh tính chất cặp oxi hoá – khử sau: Cu2+/Cu Ag+/Ag; Sn2+/Sn Fe2+/Fe Kim loại đồng có tan dung dịch FeCl3 hay không, biết dãy điện hố cặp Cu2+/Cu đứng trước cặp Fe3+/Fe Nếu có, viết PTHH dạng phân tử ion rút gọn phản ứng Hãy xếp theo chiều giảm tính khử chiều tăng tính oxi hố ngun tử ion hai trường hợp sau đây: a) Fe, Fe2+, Fe3+, Zn, Zn2+, Ni, Ni2+, H, H+, Hg, Hg2+, Ag, Ag+ b) Cl, Cl−, Br, Br−, F, F−, I, I− Dặn dò : Bài tập nhà: 1-8 trang 88-89 (SGK) Xem trước : HỢP KIM V RÚT KINH NGHIỆM:  ... Au3+ Tính oxi hoácủ a ion kim loại tă ng K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Tính khửcủ a kim loại giả m Pb H2 Cu Ag Au HĨA HỌC 12 CƠ BẢN GV giới thiệu ý nghĩa dãy điện hoá Ý nghĩa dãy điện hoá kim loại : kim. .. thường, chung kim loại (đã học năm lớp 9) kim loại trạng thái rắn (trừ Hg), có tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt có ánh kim HS nghiên cứu SGK giải thích tính dẻo Giải thích : kim loại a) Tính dẻo: dễ... tia sáng nhìn thấy khác kim loại Kết luận: Tính chất vật lí chung kim loại gây nên có mặt electron tự do, đặc điểm cấu trúc , bán kính ngun tử HĨA HỌC 12 CƠ BẢN Hoạt động : TÍNH CHẤT HỐ HỌC :