Phương pháp nhiệt luyện * Nguyên tắc: Dùng các chất khử mạnh như: CO H2, C, Al để khử ion kim loại trong o xít kim loại thành kim loại tự do ở nhiệt độ cao * Phương pháp này áp dụng để đ[r]
(1)Trường THPT Ninh Thạnh Lợi Tiết 37, tuần 20 NH 2011-2012 Giáo án Hoá học 12 Bài 20 SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI I- Mục tiêu Kiến thức Hiểu được: - Các khái niệm: ăn mòn kim loại, ăn mòn hoá học, ăn mòn điện hoá - Điều kiện xảy ăn mòn kim loại Biết các biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn Kĩ - Phân biệt ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá số tượng thực tế - Sử dụng và bảo quản hợp lí số đồ dùng kim loại và hợp kim dựa vào đặc tính chúng Thái độ : Ý thức bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn * Trọng tâm: Ăn mòn điện hóa học II- Chuẩn bị GV: Kim loại: Zn, Cu, dây dẫn von kế, dd H2SO4, đồng hồ đo Cốc thí nghiệm HS: Đọc bài thực hành trước nhà III- Phương pháp giảng dạy Đàm thoại gợi mở, họat động nhóm thảo luận IV- Hoạt động giảng dạy Ổn định lớp Bài cũ (bỏ qua) Bài Họat động GV và HS Nội dung Hoạt động I KHÁI NIỆM GV hướng dẫn HS liên hệ thức tế để suy Sự phá huỷ kim loại hợp kim tác dụng hoá khái niệm và cho ví dụ minh họa học môi trường xung quanh gọi là ăn mòn kim loại Mo Mn+ + n.e Hoạt động II CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI - GV diễn giảng Căn vào môi trường Ăn mòn hoá học và chế ăn mòn kim loại, người Ăn mòn hóa học là phá hủy kim loại kim loại ta phân thành loại chính là: ăn mòn phản ứng hoá học với chất khí nước nhiệt hoá học và ăn mòn điện hoá học độ cao - GV cho HS tìm hiểu SGK kết hợp với Bản chất ăn mòn hoá học là quá trình oxi hóa thực tế Sự ăn mòn hóa học thường xảy thiết bị lò đốt, các khử, đó các electron kim loại chuyển chi tiết động đốt các trực tiếp sang môi trường tác dụng thiết bị tiếp xúc với nước nhiệt độ cao Hoạt động Ăn mòn điện hóa học - GV cho HS tìm hiểu SGK ăn mòn a Khái niệm điện hóa? - GV đặt vấn đề cho HS so sánh ăn mòn điện hóa và ăn mòm hóa học Hoạt động Giáo viên: Phan Thanh Dọn Lop12.net Chương 5_Đại cương kim loại (2) Trường THPT Ninh Thạnh Lợi NH 2011-2012 *GV biểu diễn Thí nghiệm ăn mòn điện hóa: Rót dung dịch H2SO4 loãng (dung dịch điện li) vào cốc thuỷ tinh, cầm các lá kim loại khác chất, thí dụ lá Zn nguyên chất, và lá Cu cho vào cốc Nối lá kim loại dây dẫn, trên dây dẫn có vôn kế bóng đèn pin Chúng ta quan sát tượng sau :giới thiệu số hợp kim - HS quan sát tượng - Lá Zn (cực âm) bị ăn mòn nhanh dung dịch Kim vôn kế lệch (hoặc bóng đèn pin sáng) Bọt khí hiđro thoát từ lá Cu (cực dương) Hoạt động GV cho HS tìm hiểu SGK giải thích tượng ăn mòn điện hóa hợp kim HS + Ở cực âm (tinh thể Fe): Các nguyên tử Fe bị oxi hóa thành Fe2+ : Fe0 Fe2+ + 2e Các ion này tan vào dung dịch điện li đó đã có lượng khí oxi, đây chúng bị oxi hóa tiếp thành Fe3+: Fe2+ Fe3+ + 1e Gỉ sắt là hỗn hợp các hợp chất Fe3+ có màu nâu đỏ + Ở cực dương (tinh thể C): Các ion hiđro H+ dung dịch điện li (nếu là H2 dung dịch axit) 2H+ + 2e Các tinh thể Fe bị oxi hóa từ ngoài vào Sau thời gian, vật gang (thép) bị ăn mòn hết Giáo án Hoá học 12 + Lá Zn bị ăn mòn nhanh vì các nguyên tử Zn nhường eletron và bị oxi hóa thành ion Zn+ vào dung dịch : Zno Zn2+ + 2e + Các eletron nguyên tử Zn di chuyển nhanh chóng từ lá Zn sang lá Cu dây dẫn đã làm cho kim von kế lệch + Các ion H+ dung dịch axit di chuyển lá Cu, đây chúng nhận các electron Zn và bị khử thành khí hiđro bay khỏi dung dịch : 2H+ + 2e H2 Kết là lá Zn bị ăn mòn điện hóa nhanh dung dịch điện li và tạo nên dòng điện b Ăn mòn điện hóa học hợp kim sắt không khí ẩm - Ở cực âm (tinh thể Fe): Các nguyên tử Fe bị oxi Fe2+ + 2e Các ion này hóa thành Fe2+ : Fe0 tan vào dung dịch điện li đó đã có lượng khí oxi, đây chúng bị oxi hóa tiếp thành Fe3+: Fe2+ Fe3+ + 1e Gỉ sắt là hỗn hợp các hợp chất Fe3+ có màu nâu đỏ - Ở cực dương (tinh thể C): Các ion hiđro H+ dung dịch điện li (nếu là dung dịch axit) H2 2H+ + 2e Nước có hòa tan oxi, dung dịch chất điện li trung tính, dung dịch bazơ có thể ăn mòn điện hoá với nhiều kim loại Trong trường hợp này, cực dương xảy khử oxi : 2H2O + O2 + 4e 4OHˉ c Các điều kiện ăn mòn điện hoá học : Các điều kiện cần và đủ để xảy ăn mòn điện hoá : Hoạt động - Các điện cực phải khác chất GV đặt vấn đề: Điều kiện để xảy ăn - Các điện cực phải tiếp xúc với (hoặc trực mòn điện hóa học? tiếp gián tiếp qua dây dẫn) HS nghiên cứu trả lời - Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch điện li III CÁCH CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI Cách li kim loại với môi trường Hoạt động GVcho HS tìm hiểu SGK kết hợp với Dùng hợp kim chống gỉ (hợp kim inôc) thưc tế Dùng chất chống ăn mòn (chất kìm hãm) Dùng phương pháp điện hóa Để bảo vệ kim loại, người ta nối kim loại này với kim loại khác có tính khử mạnh Thí dụ, để bảo Giáo viên: Phan Thanh Dọn Lop12.net Chương 5_Đại cương kim loại (3) Trường THPT Ninh Thạnh Lợi NH 2011-2012 Giáo án Hoá học 12 vệ vỏ tầu biển thép, người ta gắn các kẽm vào phía ngoài vỏ tầu phần chìm nước biển (nước biển là dung dịch điện li) Phần vỏ tầu thép giữ vai trò cực dương, không bị ăn mòn Các kẽm giữ vai trò cực âm, chúng bị ăn mòn Sau thời gian biển, người ta lại thay kẽm đã bị ăn mòn kẽm khác Củng cố: HS thảo luận các vấn đề sau: + Sử dụng đồ dùng KL nào? + Biện pháp xử lí phế thải kim loại? (về nhà) Hướng dẫn – dặn dò - GV hướng dẫn các bài tập 4,5,6 SGK91) - HS chuẩn bị tốt kiến thức bài 21 V- Rút kinh nghiệm ` Giáo viên: Phan Thanh Dọn Lop12.net Chương 5_Đại cương kim loại (4) Trường THPT Ninh Thạnh Lợi Tiết 38, tuần 20 NH 2011-2012 Giáo án Hoá học 12 Bài 21 ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI I Mục tiêu Kiến thức: Hiểu nguyên tắc chung và các phương pháp điều chế kim loại (điện phân, nhiệt luyện, dùng kim loại mạnh khử ion kim loại yếu hơn) Kĩ - 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 các PTHH điều chế kim loại cụ thể - Tính khối lượng nguyên liệu sản xuất lượng kim loại xác định theo hiệu suất ngược lại Thái độ : Sử dụng kim loại tiết kiệm, hợp lí * Trọng tâm: Các phương pháp điều chế kim loại II Chuẩn bị GV: Chuẩn bị hệ thống bài tập HS: Đọc bài trước nhà III Phương pháp giảng dạy Đàm thoại gợi mở, họat động nhóm thảo luận IV Hoạt động giảng dạy Ổn định lớp Bài cũ (bỏ qua) Bài Họat động GV và HS Nội dung Hoạt động I NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI GV đặt vấn đề phải điều chế kim Khử ion Mn+ hợp chất thành kim loại tự loại? Mn+ + ne M HS đa số kim loại tự nhiên tồn dạng hợp chất VD: NaCl, FeS2, Viết pt biểu diễn nhận (e) ion kim loại Hoạt động - GV đặt vấn đề: Phương pháp này áp dụng để điều chế kim loại mạnh hay yếu? Lấy ví dụ cụ thể? Nêu vai trò các chất pư? Hạn chế phương pháp này là gì? - HS Phương pháp này dùng để điều chế kim loại yếu (kim loại đứng sau hiđro) Hoạt động GV đặt vấn đề: Phương pháp này áp dụng để điều chế kim loại mạnh hay yếu? Lấy ví dụ cụ thể? Nêu vai trò các chất pư? Hạn chế phương pháp này là gì? - HS Phương pháp này áp dụng để điều Giáo viên: Phan Thanh Dọn II.PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI Phương pháp thuỷ luyện * Nguyên tắc: Dùng kim loại có tính khử mạnh để khử ion kim loại dung dịch muối thành kim loại tự VD: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Phương pháp nhiệt luyện * Nguyên tắc: Dùng các chất khử mạnh như: CO H2, C, Al để khử ion kim loại o xít kim loại thành kim loại tự nhiệt độ cao * Phương pháp này áp dụng để điều chế kim loại có tính khử TB và yếu ( kim loại đứng sau Al ) Lop12.net Chương 5_Đại cương kim loại (5) Trường THPT Ninh Thạnh Lợi NH 2011-2012 Giáo án Hoá học 12 t chế kim loại có tính khử TB và yếu ( * VD : Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 kim loại đứng sau Al ) t CuO + H2 Cu + H2O t Fe2O3 + 2Al Al2O3 + Fe 0 Phương pháp điện phân * Nguyên tắc: Dùng dòng điện chiều trên catốt (cực âm) để khử ion kim loại hợp chất thành kim loại tự a Đ/chế các kim loại mạnh (Li đến Al) Thường điện phân nóng chảy hợp chất chúng như: muối halogen, hiđroxít , oxít + Tại cực Catot: Xảy quá trình khử ion kim loại: Mn+ + ne M + Tại Anốt: Xảy quá trình oxh: (oxh gốc axít, OH-, O2-) GV cho HS viết sơ đồ điện phân và pt điện phân? Tại điều chế các kim loại VD: Điện phân nóng chảy muối NaCl mạnh lại đpnc hợp chất mà không Sơ đồ điện phân : K NaCl A đpnc dung dịch ? + Na n.c ClNa+ + 1e Na 2Cl- Cl2+ 2e Pt điện phân: 2NaCl đpnc Na + Cl2 Hoạt động GV đặt vấn đề: Phương pháp này áp dụng để điều chế kim loại mạnh hay yếu? Lấy ví dụ cụ thể? Nêu vai trò các chất pư? Hạn chế phương pháp này là gì? HS Phương pháp này dùng để điều chế hầu hết các kim loại HS viết các quá trình xảy các điện cực ? b Đ/chế kim loại trung bình và yếu Điện phân dung dịch muối chúng nước (muối clorua, muối sunfát, muối nitrát) * Catot : Mn+ ,H2O Anốt : gốc axít,H2O n+ M + ne M 2Cl- Cl2+ 2e 2* Chú ý: gốc axit là SO4 , NO3 thì xảy quá trình O2 + 4H+ +4e oxh nước: 2H2O VD: Điện phân dung dịch muối CuCl2 + Sơ đồ điện phân + Phương trình điện phân Củng cố: HS thảo luận các vấn đề sau: + Từ hỗn hợp Al2O3, CuCl2 và MgCO3 hãy viết các phương trình phản ứng điều chế các kim loại riêng biệt + Tác động tới môi trường điện phân, mạ điện và điều chế kim loại Hướng dẫn – dặn dò: xem trước bài 23 V- Rút kinh nghiệm ` Kí duyệt tuần 20 10 / 12 / 2011 Trương Bá Đoan Giáo viên: Phan Thanh Dọn Lop12.net Chương 5_Đại cương kim loại (6) Trường THPT Ninh Thạnh Lợi NH 2011-2012 Giáo án Hoá học 12 Câu 43 Căn vào đâu mà người ta phân loại ăn mòn kim loại: ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá? A Kim loại bị ăn mòn B Môi trường gây ăn mòn C Cơ chế ăn mòn D Cả B và C Câu 44 Đặc điểm ăn mòn hoá học A Không phát sinh dòng điện B Không có các điện cực C Nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh D Cả A, B, C Câu 45 Sự phá huỷ kim loại kim loại phản ứng với nước chất khí nhiệt độ cao, gọi là A gỉ kim loại B ăn mòn hoá học C ăn mòn điện hoá D lão hoá kim loại Câu 46 Chỉ đâu là ăn mòn hoá học? A Sự ăn mòn vật gang không khí ẩm B Sự ăn mòn phần vỏ tàu biển (bằng thép) chìm nước C Sự ăn mòn các chi tiết thép động đốt D Cả A, B, C Câu 47 Nhúng mẫu sắt vào dung dịch AgNO3 Hỏi phản ứng kết thúc thì khối lượng mẩu sắt thay đổi nào? A Không thay đổi B Không thể xác định C Giảm so với ban đầu D Tăng so với ban đầu Câu 48 Cho ít bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư, sau kết thúc thí nghiệm thu dung dịch X gồm A Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, AgNO3 B Fe(NO3)2, AgNO3 dư C Fe(NO3)3, AgNO3 dư D Fe(NO3)2 Câu 49 Trong ăn mòn hoá học, các electron kim loại A chuyển trực tiếp sang môi trường tác dụng B chuyển gián tiếp sang môi trường tác dụng C chuyển trực tiếp hay gián tiếp sang môi trường tác dụng phụ thuộc vào kim loại bị ăn mòn D chuyển trực tiếp hay gián tiếp sang môi trường tác dụng phụ thuộc vào môi trường tác dụng Câu 50 Chỉ đâu không phải là ăn mòn điện hoá ? A Sự ăn mòn kim loại xảy vật sắt để không khí ẩm B Sự ăn mòn kim loại xảy vật gang để không khí ẩm C Sự ăn mòn kim loại xảy vật thép để không khí ẩm D Cả A, B, C Câu 51 Loại ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm trọng là A ăn mòn hoá học B ăn mòn điện hoá C ăn mòn học D ăn mòn hoá lí Câu 52 Các điện cực ăn mòn điện hoá có thể là A cặp kim loại khác B cặp kim loại – phi kim C cặp kim loại – hợp chất hoá học D A, B, C Câu 53 Trong ăn mòn điện hoá, điện cực đóng vai trò cực âm là A kim loại có tính khử mạnh B kim loại có tính khử yếu C kim loại có tính oxi hoá mạnh D kim loại có tính oxi hoá yếu Giáo viên: Phan Thanh Dọn Lop12.net Chương 5_Đại cương kim loại (7) Trường THPT Ninh Thạnh Lợi NH 2011-2012 Giáo án Hoá học 12 Câu 54 Sự ăn mòn vật gang thép không khí ẩm cực dương xảy quá trình A Fe0 B Fe0 Fe2+ + 2e Fe3+ + 3e C 2H2O + O2 + 4e 4OH– D 2H+ + 2e H2 Câu 55 Phương pháp điện hoá để bảo vệ kim loại là A người ta phủ kín lên bề mặt kim loại cần bảo vệ kim loại có tính khử mạnh B người ta nối kim loại cần bảo vệ với kim loại khác có tính khử mạnh C từ kim loại cần bảo vệ và kim loại có tính khử mạnh hơn, người ta có thể chế tạo thành hợp kim không gỉ D A, B, C Câu 56 Để bảo vệ vỏ tàu biển thép, người ta gắn vào phía ngoài vỏ tàu biển các A Ba B Zn C Cu D Fe Câu 57 Bản chất ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá có gì giống nhau? A Đều là phản ứng oxi hoá – khử B Đều là phá huỷ kim loại C Đều có kết là kim loại bị oxi hoá thành ion dương D Đều là tác dụng hoá học kim loại với môi trường xung quanh Câu 58 Có cặp kim loại sau đây tiếp xúc với nhau, xảy ăn mòn điện hoá thì cặp nào sắt không bị ăn mòn? A Fe – Zn B Fe – Cu C Fe – Sn D Fe – Pb Câu 59 Phương trình hoá học nào sau đây thể cách điều chế Cu theo phương pháp thuỷ luyện? A Zn + CuSO4 Cu + ZnSO4 B H2 + CuO Cu + H2O C CuCl2 Cu + Cl2 D 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2 Câu 60 Phương pháp nào áp dụng phòng thí nghiệm để điều chế kim loại có tính khử yếu ? A Phương pháp thủy luyện B Phương pháp nhiệt phân C Phương pháp điện phân D Phương pháp nhiệt luyện Câu 61 Phương pháp thuỷ luyện áp dụng phòng thí nghiệm để điều chế kim loại A có tính khử mạnh B có tính khử yếu C có tính khử trung bình D có tính khử trung bình yếu Câu 62 Phương pháp nhiệt luyện là phương pháp: dùng chất khử CO, C, Al, H2 để khử ion kim loại A oxit B bazơ C muối D hợp kim Câu 63 Cho các kim loại : Na, Ca, Al, Fe, Cu, Ag Bằng phương pháp điện phân có thể điều chế bao nhiêu kim loại số các kim loại trên? A B C D Câu 64 Bằng phương pháp nào có thể điều chế kim loại có độ tinh khiết cao (99,999%)? A Thuỷ luyện B Nhiệt luyện C Điện phân D Cả A, B, C Giáo viên: Phan Thanh Dọn Lop12.net Chương 5_Đại cương kim loại (8)