6. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI
3.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
I. CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG :
1. Kiến thức:
Biết đƣợc: Tính chất hóa học đặc trƣng của kim loại là tính khử. Biết vị trí và cấu tạo của nguyên tử kim loại.
Biết khái niệm, tính chất và ứng dụng của hợp kim. + Hiểu đƣợc: Nguyên nhân gây ra tính khử của kim loại.
Phân biệt sự khác nhau giữa phản ứng của kim loại với dung dịch HCl, H2SO4 loãng và kim loại với HNO3, H2SO4 đặc.
2. Kỹ năng
Dự đoán đƣợc chiều phản ứng oxi hóa – khử dựa vào dãy điện hóa.
Viết đƣợc các PTHH phản ứng oxi hóa - khử chứng minh tính khử của kim loại. Tính toán theo phƣơng trình hóa học.
3. Phát triển năng lực
Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề liên quan đến hóa học. Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống.
Năng lực tính toán hóa học.
II.CHUẨN BỊ
Chuẩn bị một số thí nghiệm minh họa cho tính khử của kim loại: Dụng cụ: ống nghiệm, ống nhỏ giọt, đèn cồn….
Hóa chất: Các kim loại Al, Cu, Fe (đinh sắt sạch), Na, Mg; các phi kim: khí O2, Cl2; các dung dịch: Axit H2SO4 loãng, H2SO4 đặc, HNO3, CuSO4.
- Tranh vẽ 3 loại tinh thể kim loại: Mạng tinh thể lập phƣơng tâm khối, mạng lập phƣơng tâm diện và mạng lục phƣơng.
III. PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC.
- Phƣơng pháp gợi mở, nêu vấn đề. - Phƣơng pháp đàm thoại và phát hiện.
96
IV. HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1: Vị trí của kim loại trong BTH.
- GV: yêu cầu HS cho biết vị trí của kim loại trong BTH.
- GV: Kết luận: kim loại bao gồm các nguyên tố s (trừ H), d, f và một phần nguyên tố p.
Hoạt động 2: Tính chất chung vật lí của kim loại.
- GV yêu cầu HS dựa vào SGK và cho biết tính chất vật lý chung của kim loại.
- GV thông báo cho HS biết dựa vào tính dẻo của kim loại ngƣời ta có thể làm các loại giấy nhôm gói kẹo, đồ trang sức, vật liệu sắt,…
- GV kể các mẩu chuyện chắc các em đã biết 1g vàng có thể kéo thành sợi dài 3km, lá vàng có thể dát mỏng tới 0,0001 mm, nghĩa là mảnh hơn sợi tóc ngƣời 500 lần. Một số kim loại chuyển tiếp
- HS trả lời:
A. Kim loại
I. Vị trí của kim loại trong BTH. - Khoảng 90 nguyên tố. + Nhóm IA (trừ H) và IIA. + Nhóm IIIA (trừ Bo) và một phần của nhóm IVA, VA, VIA (nguyên tố p)
+ Các nhóm B (IB đến VIIIB)
+ Họ Lantan và actini.
II. Tính chất chung vật lí của kim loại.
1. Tính chất chung a. Tính dẻo
97
nhƣ Cu, Ag, Cr cũng có tính dẻo cao. Ở Mianma có các ngôi chùa mà mái của nó đƣợc dát toàn bằng vàng. Chắc phải tốn vàng lắm nhỉ? Thực sự thì cũng không tốn lắm bởi tính đặc biệt mềm dẻo của vàng. Một gam vàng có thể kéo thành sợi dài 3km!!!!
- GV thông báo cho HS khi nối một đoạn dây kim loại với nguồn điện thì các electron tự do đang chuyển động hỗn loạn trở nên chuyển động thành dòng kim loại. Hiện tƣợng đó gọi là sự dẫn điện kim loại.
- GV yêu cầu HS giải thích vì sao nhiệt độ càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng giảm.
- GV thông báo HS biết kim loại khác nhau thì có tính dẫn điện khác nhau. Kim loại có tính dẫn điện tốt nhất là Ag, Cu, Au, Al, Fe…
- GV yêu cầu HS tham khảo
- Khi tăng nhiệt độ thì sự dao động của các ion kim loại tăng lên, làm cản trở sự chuyển động của dòng electron tự do trong kim loại. - Khi đốt nóng 1 đầu dây KL, những e tự do ở vùng t0 cao sẽ chuyển động đến vùng có t0 thấp hơn và truyền năng lƣợng của các ion dƣơng ở đây. Vì vậy kim loại có tính dẻo.
- KL có ánh kim là do
b. Tính dẫn điện
98
SGK vì sao kim loại có tính dẫn nhiệt.
- GV thông báo cho HS ngƣời ta dựa vào tính dẫn điện của kim loại để làm dụng cụ nấu ăn….
- GV yêu cầu HS cho biết vì sao kim loại lại có tính ánh kim.
- GV yêu cầu HS cho biết ngƣời ta dựa vào tính ánh kim của kim loại để làm gì? - GV cần chú ý cho HS biết tính chất vật lý chung của kim loại là do các e tự do trong kim loại gây ra.
Hoạt động 3: Tính chất riêng của kim loại.
- GV thông báo các tính chất riêng của kim loại là nhiệt độ nóng chảy, khối lƣợng riêng, tính cứng của kim loại… - GV yêu cầu HS tham khảo SGK và cho biết khối lƣợng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng của kim loại.
- GV nhấn mạnh cho HS biết một số tính chất của kim loại
các electron tự do trong KL phản xạ tốt những tia sáng có bƣớc song mà mắt ta có thể nhận thấy đƣợc. - Mâm nhôm, làm đồ trang sức… - HS trả lời. - Tính khử. - 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 - Cu + Cl2 → CuCl2 - 3Fe + 2O2 → Fe3O4 - Do tính oxi hóa của clo lớn hơn oxi nên khi tác dụng với Fe thì đƣa Fe lên số oxi hóa cao nhất (+3) d. Tính ánh kim. 2. Tính chất riêng a. Khối lƣợng riêng b. Nhiệt độ nóng chảy c. Tính cứng
99
phụ thuộc vào độ bền của liên kết kim loại, nguyên tố khối, kiểu mạng tinh thể…của kim loại.
Hoạt động 4: Tính chất hóa học của kim loại
- GV yêu cầu HS trả lời kim loại có tính chất gì?
- GV yêu cầu HS viết PTPU khi cho kim loại tác dụng với phi kim.
- GV yêu cầu HS phát hiện ra vấn đề là tại sao Fe khi tác dụng với Cl2 thì đƣa Fe lên số oxi hóa cao nhất (+3), còn khi tác dụng với O2 lại đƣa lên số oxi hóa (+8/3)
- GV thông báo cho HS khi kim loại tác dụng với axit loãng sẽ tạo muối và H2. Gọi HS lên cho ví dụ PT.
- GV lƣu ý cho HS kim loại khi tác dụng với axit loãng là những kim loại hoạt động (đứng trƣớc H trong dãy hoạt động hóa học).
- GV thông báo cho HS các KL (trừ Au, Pt) đều tác dụng với axit H2SO4, HNO3 đặc,
- Fe + H2SO4 l → FeSO4 + H2 - Cu không phản ứng. - Cu+4HNO3đặc→ CuNO3)2+ 2NO2 + 2H2O - 2Fe+6H2SO4đ,nóng→ Fe2(SO4)3 + 3SO2+ 6H2O
- Xuất hiện kết tủa đỏ (Cu)
F e + CuSO4→ FeSO4 + Cu
- Na + H2O→
III. Tính chất hóa học của kim loại.
n
MM ne → Tính khử.
1. Tác dụng với phi kim
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 Cu + Cl2 → CuCl2 3Fe + 2O2 → Fe3O4 2. Tác dụng với axit a. Tác dụng với axit loãng. * KL (trƣớc H)+ H2SO4 l → muối + H2 - Fe +H2SO4→FeSO4+H2 - Cu không phản ứng.
100
nóng.
- GV thông báo cho HC CTTQ khi cho kim loại tác dụng với axit.
R + HNO3,đặc→ R(NO3)n+ NO2 + H2O
R + H2SO4,đ → R2(SO4)+ (S, H2S, SO2)+H2O
- GV yêu cầu HS hoàn thành PTHH.
- GV lƣu ý cho HS Fe, Al, Cr không phản ứng với H2SO4, HNO3đ,nguội nên khi vận chuyển axit này ngƣời ta dùng các thiết bị bằng kim loại Fe, Cr, Al.
- GV biểu diễn thí nghiệm Fe tác dụng với dung dịch CuSO4 và yêu cầu HS quan sát hiện tƣợng xảy ra và giải thích.
- GV thông báo cho HS kim loại có tính khử mạnh khử H2O ở nhiệt độ thƣờng, còn kim loại có tính khử trung bình nhƣ Zn, Fe khử nƣớc ở t0 cao, còn kim loại có tỉnh khử yếu thì không khử đƣợc nƣớc. NaOH + ½ H2 b. Tác dụng với axit đặc. R + HNO3,đặc→ R(NO3)n+ NO2 + H2O R + H2SO4,đ → R2(SO4) + (S, H2S, SO2) + H2O Ví dụ: Cu + 4HNO3đặc→CuNO3)2 + 2NO2 + 2H2O 2Fe + 6H2SO4đ,nóng→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 3. Tác dụng với dung dịch muối
Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
1. Tác dụng với nƣớc
Na+H2O→NaOH + ½ H2
101
- GV yêu cầu HS viết PTHH minh họa.
- GV tiến hành một số thí nghiệm hóa học để chứng minh cho điều dự đoán.
Hoạt động 5: Hợp kim
- GV yêu cầu HS dựa vào SGK và cho biết khái niệm hợp kim và nêu một vài ví dụ.
- GV yêu cầu HS nhận xét về những TCHH và TCVL của hợp kim so với tính chất của các đơn chất tham gia hợp kim.
* GV yêu cầu HS giải thích tại sao nồi inox lại bền hơn so với nồi nhôm.
- GV yêu cầu HS giải thích tại sao nồi nhôm chỉ nên dùng nấu cơm không nên để canh chua quá lâu trong nồi
- Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một số kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.
- Thép không gỉ (Fe,Cr,C,Ni)
- Đuyra là hợp kim của Al với Cu, Mn, Mg, Si. - Inox có độ bền nóng cao, chống chịu ăn mòn cao hơn, không bao giờ bị mòn và gỉ bởi các tác nhân thông thƣờng và có độ bền cao không gây ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời dùng, khả năng chịu nhiệt tốt hơn nồi nhôm vì vậy inox bền và giá thành cao hơn. - HS giải thích.
B. HỢP KIM
I. Định nghĩa
- Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một số kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác. II. Tính chất của hợp kim (SGK) III. Ứng dụng của hợp kim (SGK)
102
nhôm??
- GV cho HS trình bày ứng dụng của hợp kim.
- GV cho HS xem các tranh vẽ về ứng dụng của hợp kim.
Hoạt động 6: Củng cố
- GV cho HS làm bài tập 4,5,6 trong SKG.
- HS trả lời.