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