Bài 20: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
I. MỤC TIÊU:
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
II. CHUẨN BỊ:
- Hoá chất: dung dịch CuSO
4
, 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.
III. PHƯƠNG PHÁP: Nêu vấn đề + đàm thoại + hoạt động nhóm.
IV. TIẾN TRÌNH BÀY DẠY:
1. Ổn định lớp: Chào hỏi, kiểm diện.
2. Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra.
3. Bài mới:
HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC
Hoạt động 1
GV đặt hệ thống câu hỏi:
- Trong tự nhiên, ngoài vàng và platin
3
+ Al
II – PHƯƠNG PHÁP
1. Phương pháp nhiệt luyện
Nguyên tắc: Khử ion kim loại trong hợp
chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C,
CO, H
2
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 + H
2
Pb + H
2
O
t
0
Fe
3
O
4
+ 4CO 3Fe + 4CO
2
t
0
kim loại yêu hơn.
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,…
Thí dụ: Fe + CuSO
4
FeSO
4
+ Cu
Fe + Cu
2+
Fe
2+
+ Cu
Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để
điều chế các kim loại có tính khử yếu.
Hoạt động 4:
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 nghiên cứu SGK và viết PTHH
của phản ứng xảy ra ở các điện cực và
PTHH chung của sự điện phân khi điện
3
A
(
+
)
Al
3+
O
2-
Al
3+
+ 3e Al 2O
2-
O
2
+ 4e
2Al
2
O
3
4Al + 3O
2
ñpnc
Thí dụ 2: Điện phân MgCl
2
nóng chảy để
2
Mg + Cl
2
ñpnc
Hoạt động 5:
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 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 CuCl
2
.
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 CuCl
2
để điều
chế kim loại Cu.
K
2
(H
2
O)
CuCl
2
Cu + Cl
2
ñpddHoạt động 6
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.
c) Tính lượng chất thu được ở các điện cực
Dựa vào công thức Farađây: m =
nF
AIt
, 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)