hoá học như thế nào phải điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy ? Chúng đứng ở vị trí nào trong dãy hoạt động hoá học của kim loại ?. HS: Trả lời[r]
(1)Tiết 37, 38 Bài 21
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
I MỤC TIÊU BÀI HỌC Kiến thức: Hiểu được:
Nguyên tắc chung phương pháp điều chế kim loại (điện phân, nhiệt luyện, dùng kim loại mạnh khử ion kim loại yếu hơn)
Kỹ năng:
- Lựa chọn phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp - Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, sơ đồ, để rút nhận xét phương pháp điều chế kim loại
- Viết PTHH điều chế kim loại cụ thể
- Tính khối lượng nguyên liệu sản xuất lượng kim loại xác định theo hiệu suất ngược lại
Trọng tâm: Các phương pháp điều chế kim loại.
Tư tưởng: Tích cực, chủ động học tập II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên:
- Hoá chất: dung dịch CuSO4, đinh sắt
- Dụng cụ: Ống nghiệm thường, ống nghiệm hình chữ U, lõi than lấy từ pin hỏng dùng làm điện cực, dây điện, pin bình ăcquy
Học sinh: Đọc trước đến lớp III PHƯƠNG PHÁP
Kết hợp khéo léo đàm thoại, nêu vấn đề hoạt động nhóm
IV TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG
Tiết 37
Ổn định tổ chức:
Kiểm tra cũ: Trong học Bài mới:
Hoạt động Giáo viên Học sinh Nội dung ghi bảng * Hoạt động 1:
- GV: đặt hệ thống câu hỏi:
+ Trong tự nhiên, vàng platin có trạng thái tự do, hầu hết kim loại lại tồn trạng thái ?
+ Muốn điều chế kim loại ta phải làm ?
+ Nguyên tắc chung việc điều chế kim loại ?
HS: Dựa vào SGK để trả lời - GV: Nhận xét bổ sung HS: Nghe TT
I – NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
Khử ion kim loại thành nguyên tử:
Mn+ + ne → M
* Hoạt động 2
- GV: Hiện người ta dùng pp để điều chế
KL là: Nhiệt luyện, thủy luyện điện phân
II – PHƯƠNG PHÁP
1 Phương pháp nhiệt luyện
(2)Vậy nguyên tắc, phạm vi áp dụng pp ntn nghiên cức phần II
HS: Nghe TT
- GV: Chia lớp thành nhóm, yêu cầu nhóm và
3 thảo luận PP1, nhóm thảo luận PP2 vòng phút lên bảng trình bày
HS: Thảo luận theo HD GV cử đại diện
lên bảng trình bày
- GV: Gọi HS khác nhận xét HS: Nghe TT
- GV: Nhận xét bổ sung HS: Nghe TT
chất nhiệt độ cao chất khử C, CO, H2 kim loại hoạt động
- Phạm vi áp dụng: Sản xuất kim loại có tính khưt trung bình (Zn, FE, Sn, Pb,…) cơng nghiệp
- Thí dụ:
PbO + H2 t0 Pb + H2O Fe3O4 + 4CO t0 3Fe + 4CO2
Fe2O3 + 2Al t0 2Fe + Al2O3
- GV: Lưu ý HS số pư dùng để đ/c KL
lượng dùng PTN giá thành cao, số pư lại dùng để sản xuất lượng lớn KL CN lợi ích kinh tế cao
HS: Nghe TT
2 Phương pháp thuỷ luyện
- Nguyên tắc: Dùng dung dịch thích hợp như: H2SO4, NaOH, NaCN,… để hoà tan kim loại hợp chất kim loại tách khỏi phần khơng tan có quặng Sau khử ion kim loại dung dịch kim loại có tính khử mạnh Fe, Zn,…
- Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để điều chế kim loại có tính khử yếu
- Thí dụ: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓
Củng cố giảng:
Trình bày cách để điều chế Cu từ CuSO4, Fe từ Fe3O4
5 Bài tập nhà:
Bài tập tập - SGK/98 Tiết 38
Ổn định tổ chức: Kiểm tra cũ:
Từ Cu(OH)2, Fe2O3 điều chế kim loại tương ứng phương pháp thích hợp Viết PTHH phản ứng
Bài mới:
Hoạt động Giáo viên Học sinh Nội dung ghi bảng
* Hoạt động 3:
- GV: Những kim loại có độ hoạt động
hoá học phải điều chế phương pháp điện phân nóng chảy ? Chúng đứng vị trí dãy hoạt động hố học kim loại ?
HS: Trả lời
- GV: Yêu cầu HS lên bảng lấy VD qua
3 bước:
3 Phương pháp điện phân a) Điện phân hợp chất nóng chảy
- Nguyên tắc: Khử ion kim loại dòng điện cách điện phân nóng chảy hợp chất kim loại
- Phạm vi áp dụng: Điều chế kim loại hoạt động hoá học mạnh K, Na, Ca, Mg, Al
(3)+ Viết pt điện ly
+ Viết trình xảy điện cực + Viết ptđp cuối
HS: nghiên cứu SGK viết PTHH
phản ứng xảy điện cực PTHH chung điện phân điện phân nóng chảy Al2O3, MgCl2
- GV: Nhận xét bổ sung HS: Nghe TT
K (-) Al2O3 A (+)
Al3+ O
2-Al3+ + 3e Al 2O2- O2 + 4e 2Al2O3 đpnc 4Al + 3O2
-Thí dụ 2: Điện phân MgCl2 nóng chảy để điều chế Mg
K (-) A (+)
Mg2+ Cl
-Mg2+ + 2e Mg 2Cl- Cl2 + 2e MgCl2
MgCl2 ñpnc Mg + Cl2
* Hoạt động 4:
- GV: Những kim loại có độ hoạt động
hoá học phải điều chế phương pháp điện phân dung dịch ? Chúng đứng vị trí dãy hoạt động hố học kim loại ?
HS: Trả lời
- GV: Yêu cầu HS lên bảng lấy VD qua
3 bước:
+ Viết pt điện ly
+ Viết trình xảy điện cực + Viết ptđp cuối
HS: nghiên cứu SGK viết PTHH
phản ứng xảy điện cực PTHH chung điện phân điện phân dung dịch CuCl2
b) Điện phân dung dịch
- Nguyên tắc: Điện phân dung dịch muối kim loại
- Phạm vi áp dụng: Điều chế kim loại có độ hoạt động hố học trung bình yếu
- Thí dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế kim loại Cu
K (-) A (+)
Cu2+, H2O Cl-, H2O Cu2+ + 2e Cu 2Cl- Cl2 + 2e
CuCl2 (H2O)
(4)* Hoạt động 5:
- GV: Giới thiệu công thức Farađây
dùng để tính lượng chất thu điện cực giải thích kí hiệu có công thức
HS: Ghi TT
- GV: Chúng ta vận dụng làm BT5/98 HS: Làm theo HD GV
c) Tính lượng chất thu điện cực
AIt
nF - Công thức Farađây: m =
Trong đó:
m: Khối lượng chất thu điện cực (g) A: Khối lượng mol nguyên tử chất thu điện cực
n: Số electron mà nguyên tử ion cho nhận
I: Cường độ dòng điện (ampe) t: Thời gian điện phân (giấy) F: Hằng số Farađây (F = 96.500) - Ví dụ: BT5/98
Củng cố giảng:
Lưu ý cho HS: Để đ/c Kl cần:
- Xác định xem KL có tính khử mạnh, TB hay yếu - Ứng với loại KL chọn pp đ/c thích hợp: + KL mạnh: đpnc
+ KL TB: Nhiệt luyện
+ KL yếu: Thủy luyện đpdd