Tuỳ thuộc vào độ hoạt động hoỏ học của kim loại mà người ta chọn phương phỏp điều chế phự hợp.
1. Phương phỏp nhiệt luyện
a. Nguyờn tắc của phương phỏp:
Khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng cỏc chất khử thụng thường như C, CO, H2. - Chất khử hay được sử dụng trong cụng nghiệp là cacbon (than cốc).
b. Dựng trong cụng nghiệp.
c. Điếu chế cỏc kim loại cú độ hoạt động trung bỡnh như Zn, Fe, Sn, Pb d. Thớ dụ: o t 2 2 PbO + H → Pb + H O o t 2 3 2
Fe O + 3CO → 2Fe + 3CO
2. Phương phỏp thủy luyện
a. Nguyờn tắc của phương phỏp:
Khử những ion kim loại trong dung dịch bằng kim loại cú tớnh khử mạnh như Fe, Zn, ...
- Cơ sở của phương phỏp này là dựng những dung mụi thớch hợp như dung dịch H2SO4, NaOH, NaCN,... để hoà tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tỏch ra khỏi phần khụng tan cú trong quặng.
b. Dựng trong cụng nghiệp hoặc trong phũng thớ nghiệm.
c. Điều chế cỏc kim loại cú độ hoạt động trung bỡnh và yếu như Zn, Fe, Sn, Pb, Cu, Ag, Au... d. Thớ dụ:
- Dựng Fe để khử ion Cu2+ trong dung dịch muối đồng.
Fe + CuSO4→ FeSO4 + Cu↓ Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓
- Dựng Zn để khử ion Ag+ trong dung dịch muối bạc.
Zn + 2AgNO3→ Zn(NO3)2 + 2Ag↓ Zn + 2Ag+ → Zn2+ + 2Ag↓
* Hoạt động 1:
I. Nguyờn tắc điều chế kim loại
- HS đọc SGK và thuộc ngay tại lớp: Nguyờn tắc điều chế kim loại.
* Hoạt động 2:
II. Cỏc phương phỏp điều chế kim loại
- HS đọc SGK.
- GV đưa ra trước dàn bài rồi dẫn dắt HS đi đến kiến thức cần đạt:
a. Nguyờn tắc của phương phỏp.
b. Dựng ở đõu: trong cụng nghiệp hay trong phũng thớ nghiệm?
c. Điều chế cỏc kim loại nào? d. Thớ dụ.
Phiếu học tập số 1: Từ Cu(OH)2, MgO, Fe2O3 hóy điều chế cỏc kim loại tương ứng bằng một phương phỏp thớch hợp. Viết PTHH của phản ứng.
Ngày soạn: 4/1/2010 Phờ duyệt Ngày giảng: 6/1/2010
Tiết 38: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI (tiết 2)I. THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG I. THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG
1. Ổn định lớp: C2: C5: C8:
2. Kiểm tra bài cũ: Kết hợp trong quỏ trỡnh học bài mới. 3. Bài mới: 3. Bài mới:
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giỏo viờn 3. Phương phỏp điện phõn
a. Nguyờn tắc của phương phỏp:
Dựng dũng điện một chiều trờn catot để khử cỏc ion kim loại trong hợp chất.
b. Dựng trong cụng nghiệp.
c. Điều chế được hầu hết cỏc kim loại. d. Sơ đồ điện phõn:
* Điện phõn hợp chất núng chảy
Những kim loại cú độ hoạt động mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al được điều chế bằng phương phỏp điện phõn hợp chất núng chảy.
Thớ dụ 1: Điện phõn Al2O3 núng chảy để điều chế Al. Ở catot (cực õm) Al3+ + 3e → Al Ở anụt (cực dương) 2O2-→ O2 + 4e đpnc 2 3 2 2Al O → 4Al + 3O
Điện phõn Al2O3 núng chảy là phương phỏp sản xuất nhụm trong cụng nghiệp.
Thớ dụ 2: Điện phõn MgCl2 núng chảy để điều chế Mg.
Ở catot Ở anụt
Hoạt động 1:
3. Phương phỏp điện phõn
- Với lớp khỏ giỏi: GV giới thiệu thờm: Khi ở catot cú mặt cỏc ion K+, Na+ (kim loại kiềm), Ca2+ (kim loại kiềm thổ), Al3+ và H2O thỡ H2O bị khử trước do đú để điều chế K, Na, Ca, Mg, Al ta phải điện phõn hợp chất núng chảy của chỳng.
- HS nghiờn cứu kỹ kiến thức sơ đồ điện phõn trong SGK.
- GV dạy HS cỏch viết sơ đồ điện phõn sau đú nhấn mạnh:
Trong bỡnh (bể điện phõn):
Catot (cực õm)
Luụn luụn xảy ra sự khử
(Quỏ trỡnh thu e)
Anụt (cực dương)
Luụn luụn xảy ra sự oxi hoỏ
(Quỏ trỡnh
nhường e)
- GV nhớ giới thiệu với HS: cỏc quỏ trỡnh điện phõn đang xột đều thực hiện với điện cực trơ.
Mg2+ + 2e → Mg 2Cl-→ Cl2↑ + 2e
đpnc
2 2
MgCl → Mg + Cl ↑
* Điện phõn dung dịch
Điều chế cỏc kim loại cú độ hoạt động trung bỡnh hoặc yếu bằng cỏch điện phõn dung dịch muối của chỳng.
Thớ dụ: Điện phõn dung dịch CuCl2 để điều chế Cu. Ở catot Cu2+ + 2e → Cu 2Cl-→Ở anụt Cl2 + 2e →đpdd 2 2 CuCl Cu + Cl
4. Tớnh lượng chất thu được ở cỏc điện cực
Dựa vào cụng thức biểu diễn định luật Farađõy ta cú thể xỏc định được khối lượng cỏc chất thu được ở điện cực:
m = 96500nAIt trong đú:
m: Khối lượng chất thu được ở điện cực (gam) A: Khối lượng mol nguyờn tử của chất thu được ở điện cực.
n: Số electron mà nguyờn tử hoặc ion đó cho hoặc nhận
I: Cường độ dũng điện (ampe) t: Thời gian điện phõn (giõy)
* Sau khi cỏc em nắm vững cỏch viết sơ đồ điện phõn, GV sẽ so sỏnh và ụn luyện cho cỏc em cỏc quỏ trỡnh oxi húa và khử xảy ra trong bỡnh điện phõn và trong pin điện húa (ăn mũn điện húa) - Với cỏc lớp yếu và trung bỡnh, lỳc đầu nờn cho cỏc em học:
+ Trong pin điện húa: cực õm, cực dương + Trong bỡnh điện phõn: catot, anot.
- Nờn dạy thờm 1 loại sơ đồ điện phõn nữa: điện phõn dung dịch CuSO4, hoặc dung dịch Pb(NO3)2, hoặc
dung dịch AgNO3...
Thớ dụ: Điện phõn dung dịch Pb(NO3)2 để điều chế Pb. Ở catot Pb2+ +2e → Pb Ở anụt 2H2O→4H+ + O2 +4e →đpdd + 3 2 2 2 3 1 Pb(NO ) + H O Pb + O 2HNO 2 Hoạt động 2:
4. Tớnh lượng chất thu được ở cỏc điện cực
- Do HS đó học định luật Fa-ra-đõy ở mụn Lý nờn GV chỉ cần yờu cầu HS nhắc lại sau đú cho HS làm bài tập vận dụng.
* Hoạt động 3: Luyện tập và củng cố
Phiếu học tập số 1: Từ Cu(OH)2, MgO, Fe2O3 hóy điều chế cỏc kim loại tương ứng bằng một phương phỏp thớch hợp. Viết PTHH của phản ứng.
Phiếu học tập số 2: Viết sơ đồ điện phõn (điện cực trơ):
a) NaCl núng chảy b) MgCl2 núng chảy c) Dung dịch CuSO4
d) Dung dịch AgNO3
Phiếu học tập số 3: Điện phõn (điện cực trơ) dung dịch chứa 0,02 mol NiSO4 với cường độ dũng điện 5A trong 6 phỳt 26 giõy. Khối lượng catot tăng lờn bằng
A. 0,00 gam. B. 0,16 gam. C. 0,59 gam. D. 1,18 gam.
dũng điện 5ampe. Lượng đồng giải phúng ở catụt là
A. 5,9 gam. B. 5,5 gam. C.7,5 gam. D.7,9 gam. Chỳ ý: GV dạy HS cỏch làm bài tự luận trước rồi mới trả lời cõu trắc nghiệm.
Ngày soạn: 10/1/2010 Phờ duyệt Ngày giảng: 12/1/2010
Tiết 39: LUYỆN TẬP: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠII. MỤC TIấU BÀI HỌC: I. MỤC TIấU BÀI HỌC:
1.Kiến thức:
-Nguyờn tắc chung điều chế kim loại -3 phương phỏp điều chế kim loại -định luật Faraday
2.Kỹ năng:
-lựa chọn phương phỏp thớch hợp để điều chế kim loại cụ thể -viết được cỏc pthh xảy ra
-toỏn điện phõn,toỏn liờn quan điều chế kim loại.
II. CHUẨN BỊ:
Gv: cỏc bài tập HS: ụn bài học