CHƯƠNG 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

Bài 17: VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BẢNG TUẦN HOÀN

VÀ CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI

A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng

Kiến thức

Biết được:

- Vị trí, đặc điểm cấu hình lớp electron ngoài cùng, một số mạng tinh thể phổ biến, liên kết kim loại.

Kĩ năng

- So sánh bản chất của liên kết kim loại với liên kết ion và cộng hoá trị.

- Quan sát mô hình cấu tạo mạng tinh thể kim loại,  rút ra được nhận xét.

B. Trọng tâm

- Đặc điểm cấu tạo nguyên tử kim loại và cấu tạo mạng tinh thể kim loại

C. Hướng dẫn thực hiện

- Đặc điểm cấu hình electron của kim loại: có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng

- Cấu tạo mạng tinh thể kim loại:

     + mạng tinh thể lục phương có độ đặc khít 74% (Be, Mg, Zn...)

     + mạng tinh thể lập phương tâm diện có độ đặc khít 74% (Cu, Ag, Au, Al...)

     + mạng tinh thể lập phương tâm khối có độ đặc khít 68% (Li, Na, K, V, Mo...)

- Liên kết kim loại: nguyên tử và ion kim loại ở nút mạng tinh thể và các electron tự do chuyển động trong mạng tinh thể liên kết với nhau bởi liên kết kim loại.

- Luyện tập: + Viết cấu hình electron của một số nguyên tử kim loại;

                      + Xác định các yếu tố (cạnh, độ đặc khít, ...) của mạng tinh thể và khối lượng riêng.

                      + Bài toán xác định kim loại.

Bài 18: TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI

DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI

A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng

Kiến thức

Hiểu được:

- Tính chất vật lí chung: ánh kim, dẻo, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.

- Tính chất hoá học chung là tính khử (khử phi kim, ion H+ trong nước, dung dịch axit , ion kim loại trong dung dịch muối).

-  Quy luật sắp xếp trong dãy điện hóa các kim loại ( các nguyên tử được sắp xếp theo chiểu giảm dần tính khử, các ion kim loại được sắp xếp theo chiểu tăng dần tính oxi hoá) và ý nghĩa của nó.

Kĩ năng

- Dự đoán được chiều phản ứng oxi hóa - khử  dựa vào dãy điện hoá .

- Viết được các PTHH phản ứng oxi hoá - khử chứng minh tính chất của kim loại.

- Tính % khối lượng kim loại trong hỗn hợp.

B. Trọng tâm

- Tính chất vật lí chung của kim loại và các phản ứng đặc trưng của kim loại

- Dãy điện hóa của kim loại và ý nghĩa của nó

C. Hướng dẫn thực hiện

- Tính chất vật lí chung của kim loại:

     + có ánh kim: các e tự do trong tinh thể có thể được coi là lớp “phân tử khí” electron, lớp này phản xạ hầu hết các tia sáng chiếu tới.

     + tính dẻo: các lớp tinh thể có thể trượt lên nhau mà không tách rời nhau nhờ các e tự do chuyển động liên kết các lớp tinh thể với nhau

     + dẫn điện: những e tự do chuyển động theo hướng của điện trường tạo nên dòng điện trong kim loại

     + dẫn nhiệt: các e ở vùng nhiệt độ cao có động năng lớn hơn, chuyển động nhanh hơn Þ số va chạm nhiều hơn Þ truyền động năng cho các ion dương hoặc nguyên tử từ vùng này đến vùng khác.

- Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử: M ® Mn+ + ne

     + Phản ứng với hầu hết các phi kim

     + Phản ứng với dung dịch axit (H+) và các axit oxi hóa

     + Phản ứng với ion H+ của nước

     + Phản ứng với ion kim loại trong dung dịch muối.

- Dãy điện hóa của kim loại: để so sánh mức độ khử của các kim loại

     + Cặp oxi hóa – khử của kim loại

     + Sắp xếp các cặp oxi hóa – khử của kim loại theo chiều tính oxi hóa của Mn+ tăng dần và tính khử của M giảm dần Þ dãy điện hóa của kim loại

     + Dựa vào dãy điện hóa của kim loại (quy tắc a) sẽ biết phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa – khử xảy ra theo chiều nào (chất oxi hóa mạnh hơn tác dụng với chất khử mạnh hơn tạo ra các chất oxi hóa – khử yếu hơn)

- Luyện tập: + Giải thích tính chất vật lí của kim loại bằng cấu tạo tinh thể kim loại;

                      + Viết các phương trình hóa học biểu diễn tính khử của kim loại.

                      + So sánh mức độ của các cặp oxi hóa – khử

                      + Dựa vào dãy điện hóa của kim loại (quy tắc a) để xét chiều của phản ứng

                      + Bài toán xác định kim loại.

Bài 19: HỢP KIM

A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng

Kiến thức

Biết được: Khái niệm hợp kim, tính chất (dẫn nhiệt, dẫn điện, nhiệt độ nóng chảy...), ứng dụng của một số hợp kim (thép không gỉ, đuyara).

Kĩ năng

- Sử dụng có hiệu quả một số đồ dùng bằng hợp kim dựa vào những đặc tính của chúng.

- Xác định % kim loại trong hợp kim.

B. Trọng tâm

- Khái niệm và ứng dụng của hợp kim

C. Hướng dẫn thực hiện

- Khái niệm về hợp kim: là hỗn hợp của kim loại với kim loại hoặc phi kim khác được nấu nóng chảy rồi để nguội

- Tính chất của hợp kim:

     + Tính chất hóa học của hợp kim là tính chất của các đơn chất có trong hợp kim

     + Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn kim loại nguyên chất

     + Hợp kim có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt kém hơn so với kim loại nguyên chất

     + Hợp kim có độ cứng và độ bền cao hơn kim loại nguyên chất

- Ứng dụng: tính siêu cứng, không bị ăn mòn, nhẹ, có nhiệt độ nóng chảy thấp...

- Luyện tập: + Bài toán xác định thành phần của hợp kim.

Bài 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng

Kiến thức

Hiểu được:

- Các khái niệm: ăn mòn kim loại, ăn mòn hoá học, ăn mòn điện hoá.

- Điều kiện xảy ra sự ăn mòn kim loại.

Biết các biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn.

Kĩ năng

- Phân biệt được ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá ở một số hiện tượng thực tế.

- Sử dụng và bảo quản hợp lí một số đồ dùng bằng kim loại và hợp kim dựa vào những đặc tính của chúng.

B. Trọng tâm

- Ăn mòn điện hóa học

C. Hướng dẫn thực hiện

- Phân biệt ăn mòn điện hóa học với ăn mòn hóa học: dựa vào điều kiện ăn mòn điện hóa học:

     + hai điện cực khác bản chất; tiếp xúc với nhau

     + trong dung dịch chất điện li.

     (lưu ý ăn mòn điện hóa học xảy ra ở nhiệt độ thường, còn ăn mòn hóa học thường xảy ra ở nhiệt độ cao có sự tiếp xúc trực tiếp của kim loại, hợp kim với hóa chất)

- Cơ chế ăn mòn điện hóa học:

     + Tại cực âm: kim loại có tính khử mạnh hơn bị oxi hóa :  M ® Mn+ + ne   (bị ăn mòn)

     + Các electron dịch chuyển từ cực âm sang cực dương tạo nên dòng điện

     + Tại cực dương: các ion trong dung dịch điện li di chuyển đến cực dương và bị khử:

                                         2H+ +   e ® H2­

                             O2 + 2H2O  + 4e ® 4OH-

                             O2 +  4H+    +  4e ® 2H2O

- Chống ăn mòn kim loại: bảo vệ bề mặt hoặc bảo vệ điện hóa...

- Luyện tập: + Phân biệt được ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá học trong thực tế.

                      + Giải thích cơ chế ăn mòn điện hoá học trong thực tế

                      + Đề xuất biện pháp bảo vệ kim loại trong thực tế

Bài 21: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng

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).

Kĩ 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.

B. Trọng tâm

- Các phương pháp điều chế kim loại

C. Hướng dẫn thực hiện

- Nguyên tắc điều chế kim loại: khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại

                                           Mn+ + ne ®M

- Các phương pháp điều chế kim loại:

     + Phương pháp nhiệt luyện: khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng H2, CO, C, Al...

     + Phương pháp thủy luyện: khử ion kim loại trong dung dịch bằng các kim loại có tính khử mạnh hơn nhưng không có phản ứng với dung dung môi.

     + Phương pháp điện phân: khử ion kim loại mạnh trong hợp chất nóng chảy hoặc ion kim loại trung bình, yếu trong dung dịch bằng dòng điện.

- Luyện tập: + Viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế kim loại theo các

                          phương pháp đã học.

                      + Lựa chọn phương pháp thích hợp để điều chế kim loại từ hợp chất hoặc

                           hỗn hợp nhiều chất

                      + Bài toán điện phân có sử dụng biểu thức Farađây