DÃY HOẠT ĐỘNG HOÁ HỌC CỦA KIM LỌA I. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÁCH KIM LOẠI Bài 17
- Tiến hành được một s ố thí nghiệm hoặc mô t ả được thí nghiệm (qua hình vẽ hoặc học liệu điện tử thí nghiệm) khi cho kim loại tiếp xúc với nước, hydrochloric acid,... - Nêu được dãy hoạt động hoá học (K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Au). - Trình bày được ý nghĩa c ủ a d ã y hoạt động hoá học. - Nêu được ph ươ ng pháp tách kim loại theo mức độ hoạt động h o á học của chúng - Tr ì nh bày được quá tr ì nh tách một số kim loại có nhi ề u ứng dụng, như : Tách s ắ t ra khỏi iron(lll) oxide b ở i carbon oxide; Tách nh ô m ra khỏi aluminium oxide b ở i ph ả n ứng điện phân; Tách kẽm khỏi zinc sulfide bởi oxygen và carbon (than). MỤC TIÊU
Trong cuộc sống, ta thường thấy những k i m loại như s ắ t, đ ồ ng bị g ỉ sét, mất v ẻ sáng b ó ng khi đ ể lâu trong không khí. Ngược lại, những đồng tiền vàng v ẫ n giữ sáng bóng. Vì sao lạ ị c ó hiện tượng đ ó? Hình. Đinh sắt bị gỉ sét và những đồng tiền vàng sáng bóng
NỘI DUNG BÀI HỌC 01 X ây dựng dãy hoạt động hóa học của kim loại 02 Ý nghĩa của dãy hoạt động hóa học của kim loại 03 T ách một số kim loại có nhiều ứng dụng 04 C ủng cố
XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI 01
VIDEO 1 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
VIDEO 2 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
Cốc 1 Cốc 2 Cách tiến hành Hiện tượng Nhận xét Cho mẫu Na nhỏ bằng hạt đậu vào nước có vài giọt dd phenolphtalein Cho Mg vào nước Mẫu Na nóng chảy thành giọt tròn chạy trên mặt nước và tan dần, dd phenolphthalein chuyển màu hồng Không hiện tượng ở nhiệt độ thường. Nhưng khi đun nóng thì giải phóng H 2 Na phản ứng ngay với nước tạo ra dd base nên làm dd phenolphthalein không màu chuyển sang màu hồng 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2↑ PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Mg + H 2 O hơi MgO + H 2↑ 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
1 . Kim l oại sodium và magnesium phản ứ ng với nước có hiện tư ợ ng giống nhau không? 2. Nhận xét mức độ hoạt động hoá học của kim loại Na và Mg. Hoạt động nhóm: Hiện tư ợ ng không giống nhau Na hoạt động hóa học mạnh hơn Mg 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
Gi ả i thích vì sao trong phòng th í nghiệm, kim loại sodium, potassium đ ược bảo quản bằng cách ngâm trong d ầ u hoả VẬN DỤNG Sodium, potassium có tính khử mạnh, phản ứng mãnh liệt với H 2 O ở điều kiện thường do vậy trong phòng thí nghiệm, kim loại sodium, potassium được bảo quản bằng cách ngâm trong dầu hỏa. 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI Lời giải
Th í nghiệm 1: Phản ứng của một số kim loại với dung dịch hydrochloric acid - Dụng cụ và hoá ch ấ t: ố ng nghiệm, giá đ ể ố ng nghiệm, m ả nh magnesium, đinh s ắ t, đ ồ ng phoi bào, dung dịch HC l 1 M. - Tiến hành: + B ước 1 : Cố đ ịnh 3 ống nghiệm tr ê n giá để ố ng nghiệm, đánh s ố thứ tự 3 ống nghiệm. + Bước 2: Thêm vào l ầ n lượt mỗi ống nghiệm 2 mL dung dịch HC1. + Bước 3: Cho vào ố ng nghiệm (1) một mảnh magnesium, ống nghi ệ m (2) một đình s ắ t và ố ng nghiệm (3) một mãnh đồng phoi bào 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
VIDEO 3 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
1 . Tiến hành Thí nghiệm 1 và nêu hiện tượng quan sát được . Vi ế t phương tr ì nh hoá học của các ph ả n ứng. Hoạt động nhóm: - Ống nghiệm (1), (2) có khí thoát ra - Ptpu: Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2↑ Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2↑ 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI Lời giải
2. Nhận xét mức độ hoạt động hoá học của kim loại Fe,Cu, Mg. Hoạt động nhóm: Mg hoạt động hóa học mạnh hơn Fe Fe hoạt động hóa học mạnh hơn Cu 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI Lời giải
Khí nào sinh r a khi kim loại ph ả n ứng với dung dịch HC l ? N ê u ví dụ minh hoạ v à viết phương trình hoá học c ủ a ph ả n ứng. VỀ NHÀ 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
Th í nghiệm 2 : Phản ứng của kim loại với dung dịch muối - Dụng cụ và hoá ch ấ t: ống nghiệm, giá để ống nghiệm, dây đồng, dung dịch ZnSO 4 1M, dung dịch AgNO 3 1M. - Tiến hành: + B ước 1 : Cố đ ịnh 3 ống nghiệm tr ê n giá để ố ng nghiệm, đánh s ố thứ tự 2 ống nghiệm. + Bước 2: : Cho vào ố ng nghiệm (1) 2 m L , dung dịch ZnSO 4 và ỗng nghiệm (2) 2 m L dung dịch AgNO 3 + Bước 3: Nhúng vào mỗi ống nghiệm một đ oạn dây đ ồ ng, quan sát hiện tượng. 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
VIDEO 4 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
VIDEO 5 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
1 . Tiến hành Thí nghiệm 2 và nêu hiện tượng quan sát được . Vi ế t phương tr ì nh hoá học của các ph ả n ứng. Hoạt động nhóm: - Ống nghiệm (2) có xảy ra hiện tượng hóa học - Ptpu: Cu + AgNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + Ag 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI Lời giải
2. Nhận xét mức độ hoạt động hoá học của kim loại Cu, Zn, Ag. Hoạt động nhóm: Zn hoạt động hóa học mạnh hơn Cu Cu hoạt động hóa học mạnh hơn Ag 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI Lời giải
Kết luận: Căn cứ vào kết quả thí nghiệm khi cho KL tác dụng với nước, dd HCl, dd muối ta có thể sắp xếp các kim loại thành dãy theo chiều giảm dần mức độ hoạt động hóa học như sau: Na, Mg, Fe, H, Cu, Ag Dãy hoạt động hóa học của một số kim loại xếp theo chiều giảm dần mức độ hoạt động hóa học: K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H) , Cu, Ag, Au 1. XÂY DỰNG DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
Ý NGHĨA CỦA DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI 02
01 Mức độ hoạt động hóa học của kim loại giảm dần từ trái sang phải. 02 03 04 Kim loại đứng trước Mg phản ứng được với nước ở nhiệt độ thường. Kim loại đứng trước H tác dụng được với 1 số dd acid (HCl, H 2 SO 4 loãng…) và giải phóng khí H 2 Kim loại đứng trước (trừ Na, K...) đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối. 2. Ý NGHĨA CỦA DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
Dựa vào dãy hoạt đ ộng hoá h ọ c của kim loại, ta có th ể xác định đ ược mức độ hoạt đ ộng hoá học của kim loại. 2. Ý NGHĨA CỦA DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
Hoàn thành phương trình hoá học cứa các phản ứng sau: Ca + H 2 O → Fe + HCl → c. Zn + CuSO 4 → VỀ NHÀ Ca(OH) 2 + H 2 FeCl 2 + H 2 ZnSO 4 + Cu 2. Ý NGHĨA CỦA DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG 03
Phương pháp nhiệt luyện Điều chế Tất cả Kim loại hoạt động mạnh 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
1. Trong công nghiệp, phương ph á p nào được sử dụng đ ể s ả n xu ấ t nhôm? 2. Nguyên liệu đ ể sản xu ấ t nhôm là gì? Hoạt động nhóm: Phương pháp đi ệ n phân nóng chảy Quặng bauxite (thành phần chủ yếu là aluminium oxide) 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
Tinh chế Điện phân nóng chảy Quặng bauxite Quá tình sản xuất nhôm từ quặng bauxite 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
VIDEO 6 mô hình sản xuất nhôm 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
Sơ đồ thùng điện phân nóng chảy bauxite Nhôm lỏng Al 2 O 3 và Na 3 AlF 6 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
1. Nguyên liệu: Quặng bauxite (Al 2 O 3 .2H 2 O) 2. Điện phân aluminium oxide nóng chảy 2Al 2 O 3 4Al + 3O 2 điện phân nóng chảy Vai trò của cryolite (Na 3 AlF 6 hay 3NaF.AlF 3 ) Hạ t o nc của Al 2 O 3 . Tăng tính dẫn điện. Bảo vệ nhôm mới sinh. SẢN XUẤT NHÔM 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
Nguy cơ làm thay đổi môi trường sinh thái, tàn phá môi trường mạnh nhất, đặc biệt là thảm động thực vật và gây xói mòn. Khi khai thác và sử dụng quặng bauxite để sản xuất nhôm, trong quá trình này có gây ảnh hưởng gì đến môi trường xung quanh không? 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
Hồ chứa bùn đỏ từ việc khai thác quặng bauxite của nhà máy sản xuất nhôm Ajkai Timfolgyar bị vỡ, gần cả triệu m 3 bùn độc tràn xuống khu vực bên dưới, gây ra thảm hoạ môi trường nghiêm trọng, khiến 7 người thiệt mạng và khoảng 150 người bị thương . 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
Phương pháp nhiệt luyện Điều chế Kim loại hoạt động trung bình M x O y M Chất khử SAU Al 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
Phương pháp nhiệt luyện C CO H 2 Kim loại hoạt động Chất khử 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
I ron (III) oxide (Fe 2 O 3 ) khí carbon monoxide (CO) phản ứng với ở nhiệt độ cao V í dụ 2: Đ ể tách sắt ra khỏi hợp ch ấ t iron ( III ) oxide : Phương trình hoá học : Fe 2 O 3 + 3CO 2Fe + 3CO 2 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
1. Người ta đã dùng phương pháp nào để tách Zn từ zinc sulfide? 2. Viết phương trình hoá h ọ c xảy ra. Hoạt động nhóm: Phương pháp nhiệt luyện 2ZnS + 3O 2 2Zn + 2SO 2 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
Nung nóng quặng sphalerite thành zinc oxide với lu ồ ng không khí trong lò ở nhiệt độ cao V í dụ 3 : Kim loại kẽm cũng có th ể được tách ra theo phương pháp nhiệt luy ệ n. Ngu ồ n nguyên liệu chính để s ả n xuất kẽm là quặng sphalerite (ch ứ a zinc sul fite , ZnS). Phương trình hoá học : 2ZnS + 3O 2 2Zn + 2SO 2 * Cho ZnO phản ứ ng v ới C ở nhiệt độ cao thu đ ược kẽm. Phương trình hoá học : ZnO + C Zn + CO 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
Tách một sỗ kim loại có nhiêu ứng dụng - Phương pháp đ iện phân nóng chảy: Sử dụng đ ể tách kim loại hoạt động hoá h ọ c mạnh (K, Na, Ca,...). Trong công nghiệp, nhôm đượ c tách từ quặng bauxite bằng phương pháp điện phân nóng chảy. - Phương pháp nhiệt luyện : Sử đụng các chất phản ứng thích h ợ p (C, CO, ...) đ ể tách các kim loại hoạt đ ộng hoá h ọ c trung bình (Fe, Zn, Pb,...) ra khỏi oxide c ủ a chúng. 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
Hãy giải thích vì sao vàng, đồng, sắt được con người biết đến và sử dụng trước nhôm hàng nghìn năm VẬN DỤNG 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
MỞ RỘNG Ngoài hai phương pháp t ách kim lo ạ i đã đ ược nêu trong bài, người ta còn dùng phương pháp thuỷ luyện để tách kim loại. Phương pháp này sử dụng kim loại hoạt động mạnh hơn để tách các kim loại hoạt động hoá học yếu (Au, Ag....) ra khỏi các hợp chất ở dạng dung dịch. 3. TÁCH MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ NHIỀU ỨNG DỤNG
CỦNG CỐ 04
Ong non việc học
Câu 1: Dãy kim loại được sắp xếp theo chiều hoạt động hóa học giảm dần : A. Na , Mg , Zn B. Al , Zn , Na C. Mg , Al , Na D. Pb , Al , Mg
Câu 2: Cho dãy các kim loại sau: Au, K, Mg, Ag, Fe, Cu. Có bao nhiêu kim loại đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học : A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Câu 3: Dãy kim loại tác dụng được với dung dịch Cu(NO 3 ) 2 tạo thành Cu kim loại: A. Zn, Pb, Au B. Al, Zn, Fe C. Mg, Fe, Ag D. Na, Mg, Al
Câu 4: Cho lá Cu vào dung dịch silver nitrate (AgNO 3 ), sau một thời gian lấy lá Cu ra cân lại khối lượng lá Cu thay đổi như thế nào? A. Tăng so với ban đầu. B. Giảm so với ban đầu. C. Không thay đổi D. Lá Cu tan hết.
Câu 5: Dãy kim loại tác dụng được với dung dịch copper nitrate (Cu(NO 3 ) 2 ) tạo thành Cu kim loại? A. Zn, Pb, Au. B. Mg, Fe, Ag. C. Na, Mg, Al. D. Al, Zn, Fe.
Câu 6: Cho 5,4 gam nhôm vào dung dịch HCl dư thể tích khí t hoát ra (ở đkc) là : A. 2,479 lít B. 4,958 lít C. 7,437 lít D. 1 2,395 lít
Câu 7: Cho 10 gam hỗn hợp gồm Al và Cu vào dung dịch HCl dư thấy thoát ra 7,437 lít khí hydrogen (ở đkc) . P hần trăm của nhôm trong hỗn hợp là A. 81 % B. 27 % C. 40 % D. 54 %
Câu 8: Cho 3,79 g hỗn hợp hai kim loại là Zn và Al tác dụng với dung dịch sulfuric acid (H 2 SO 4 ) loãng dư, thu được 1,9832 lít khí (điều kiện chuẩn). Tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp. Lời giải: PTHH: Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 (1) 2Al + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (2) Số mol khí H 2 thu được: = = = 0,08 mol.
Lời giải: Khối lượng Zn: m Zn = n.M = 0,05 . 65 = 3,25 (g) Khối lượng Al: m Al = n.M = 0,02 . 27 = 0,54 (g) a + 32 b = 0,08 a = 0,05 = n Zn Từ (1) và (2) ta có: 65a + 27b = 3,79 b = 0,02 = n Al