day dien hoa cua kim loai ppsx

Bài 18 (phần III SGK Hóa học 12)
Dãy điện hoá của kim loại
I. Mục tiêu bài học
1. Kiến thức
Cặp oxi hóa - khử của kim loại và sự so sánh tính chất của các cặp oxi hóa - khử
Quy luật sắp xếp trong dãy điện hoá các kim loại (các nguyên tử đợc sắp xếp theo
chiều giảm dần tính khử, các ion kim loại đợc sắp xếp theo chiều tăng dần tính oxi
hoá) và ý nghĩa của nó.
2. Kĩ năng
Dự đoán đợc chiều phản ứng oxi hoá - khử dựa vào dãy điện hoá.
Tính thành phần phần trăm về khối lợng kim loại trong hỗn hợp.
II. chuẩn bị
Giáo viên:- Dụng cụ, hóa chất: đinh sắt, Mg, lá Cu, dd HCl, CuSO
4
, FeCl
2
.
-Phiếu học tập.
Học sinh: xem lại kiến thức về cấu tạo nguyên tử kim loại, sự điện li, tính chất hóa học của
kim loại.
III. Phơng pháp:
Đàm thoại gợi mở, giải thích minh hoạ, thí nghiệm nghiên cứu, thí nghiệm kiểm chứng.
IV. Thiết kế các hoạt động :
Hoạt động của GV và HS Nội dung
-Hoạt động 1:
-Giáo viên phát phiếu học tập cho HS
-Hớng dẫn học sinh làm thí nghiệm 1 và thí
nghiệm 2 theo nhóm:
TN1: Cho 1 mẫu kim loại Mg vào dung dịch
HCl.
TN2: Nhúng một đinh sắt vào dung dịch CuSO

4
.
-Học sinh: Tiến hành thí nghiệm, ghi kết quả vào
phiếu học tập và viết phơng trình ion của phản
ứng xảy ra.
- GV yêu cầu 2 h/s lên bảng viết PT ion,
viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử.
Chỉ rõ chất oxi hoá, chất khử trong mỗi sơ đồ:
Mg Mg
2+
+ 2e
(chất khử) (chất oxi hóa)
Vận dụng với các sơ đồ khác
Chú ý chiều ng ợc lại
- ion Mg
2+
có khả năng nhận e để trở thành
nguyên tử Mg

ion Mg
2+
là chất oxi hoá
- H
2
có thể nhờng e thành ion H
+

H
2
là chất

khử.
GV gợi ý: Xét một sơ đồ ta thấy tồn tại cả chất
oxi hóa và chất khử (có cùng nguyên tố không?)
I. Cặp oxi hoá - khử của kim loại
TN1: Cho 1 mẫu kim loại Mg vào dung dịch HCl
-Hiện tợng: mẫu Mg tan dần, có bọt khí thoát ra.
Mg + 2H
+
Mg
2+
+ H
2


TN2: Nhúng một đinh sắt vào dung dịch CuSO
4
.
Hiện tợng: Có kim loại màu đỏ bám vào đinh sắt,
phần dung dịch xung quanh đinh sắt có màu lục
nhạt.
Fe + Cu
2+
Fe
2+
+Cu

Mg

ơ
Mg

2+
+ 2e
(chất khử) (chất oxi hóa)
2H
+
+ 2e

ơ
H
2

(chất oxi hoá) (chất khử)
Fe

ơ
Fe
2+
+ 2e
(chất khử) (chất oxi hóa)
Cu
2+
+ 2e

ơ
Cu
(chất oxi hoá) (chất khử)
1
- Mỗi chất oxi hoá và chất khử của cùng một
nguyên tố tạo nên cặp oxi hoá - khử
M

n+
+ ne

ơ
M
chất oxi hoá chất khử
M là chất khử, ion M
n+
là chất oxi hóa.
- GV: từ 2 TN trên có thể có các cặp oxi hóa -
khử nào?
- GV lu ý cách viết cặp oxi hóa-khử.
Kết luận:
M
n+
+ ne

ơ
M
(chất oxi hoá) (chất khử)
Chất oxi hoá (M
n+
) và chất khử (M) của cùng
một nguyên tố tạo nên cặp oxi hoá - khử
Ký hiệu:
n
chất oxihóa M
chất khử M
+
=

Ví dụ: Mg
2+
/Mg, 2H
+
/H
2

Fe
2+
/Fe, Cu
2+
/Cu
Hoạt động 2:
-GV: Cho các phân tử và ion sau:
Mg, Fe, Cu, Ag, H
2
,
Mg
2+
, Fe
2+
, Cu
2+
, Ag
+
, H
+
.
Yêu cầu: hãy viết PTHH dạng ion cho phản ứng

có thể xảy ra của từng cặp chất trên?
HS có thể viết: Cu + 2H
+


Cu
2+
+H
2

* Nhận xét:
Mg có 4 phản ứng, Fe có 3 phản ứng,
Cu chỉ có 1 phản ứng, Ag không có phản ứng
nào.
* GV: Có phản ứng Cu + H
+
không?
Cu + Fe
2+
không?
- GV: vậy các em hãy làm các TN 3, 4 theo hớng
dẫn trong phiếu học tập để kiểm chứng. (cho học
sinh làm TN theo nhóm)
TN 3: Nhúng một mẫu Mg vào dung dịch FeCl
2
TN4: Nhúng một lá Cu vào dung dịch HCl.
- Học sinh làm TN và báo cáo theo nhóm.
- Giáo viên chiếu kết quả 4 thí nghiệm HS đã làm
lên màn hình.
-Giáo viên gợi mở cho học sinh phân tích kết quả

TN :
+ Từ TN1: Ion H
+
oxi hoá đợc Mg và Mg khử đ-
ợc ion H
+
(H
+
là ion có tính oxi hoá mạnh hơn ion
Mg
2+
, kim loại Mg có tính khử mạnh hơn H
2
)
+ Từ TN2: ion Fe
2+
không oxi hoá đợc Cu và Fe
khử đợc ion Cu
2+
(Fe
2+
là ion có tính OXH yếu
hơn ion Cu
2+
, Fe là kim loại có tính khử mạnh
hơn Cu)
Tơng tự HS sẽ phân tích kết quả TN 3, 4
+ Từ TN4: Ion H
+
không oxi hoá đợc Cu và Cu

II. So sánh tính chất của các cặp oxi hóa - khử:
Phản ứng có thể xảy ra giữa các phân tử và ion
trên: Mg + Fe
2+


Mg
2+
+ Fe
Mg + Cu
2+

Mg
2+
+ Cu
Mg + 2H
+

Mg
2+
+ H
2
Mg + 2Ag
+

Mg
2+
+ 2Ag
Fe + Cu
2+

Fe
2+
+ Cu
Fe + 2H
+


Fe
2+
+H
2

Fe + 2Ag
+

Fe
2+
+ 2Ag
Cu + 2Ag
+

Cu
2+
+ 2Ag
Tính khử của Mg > Fe > Cu > Ag

Tính oxi hóa Mg
2+
< H

+
Tính khử Mg > H
2
Tính oxi hóa Fe
2+
< Cu
2+
Tính khử Fe > Cu
Tính oxi hóa Mg
2+
< Fe
2+
Tính khử Mg > Fe
Tính oxi hóa H
+
< Cu
2+
Tính khử H
2
> Cu
2
không khử đợc ion H
+
(H
+
là ion có tính oxi hoá
yếu hơn Cu
2+
, H
2

có tính khử mạnh hơn Cu)
Tính oxi hoá: Mg
2+
< Fe
2+
< H
+
<Cu
2+
Hoạt động 3:
Giáo viên hớng dẫn HS đọc SGK
- Dãy điện hóa đã nêu giống với dãy nào đã học
trong chơng trình các lớp trớc đây?
- Dãy HĐHH của kim loại đã học trớc đây cho
biết điều gì?
HS: + KL đứng trớc H có thể đẩy đợc H ra khỏi
dd axit
+ KL đứng trớc có thể đẩy đợc KL đứng sau
ra khỏi dd muối.
- GV: Dãy điện hóa của KL có điểm gì giống và
khác so với dãy HĐHH đã biết?
- HS: + giống nhau đều có các KL
+ khác nhau là dãy điện hóa còn có các ion
KL.
- GV: nh vậy dãy điện hóa KL cũng cho biết hai
điều trên (các TN cũng chứng minh điều đó). Sự
có mặt các ion KL trong dãy điện hóa còn có ý
nghĩa khác. Sau đây chúng ta xét một số BT
III. Dãy điện hoá của kim loại
Tính oxi hoá của ion kim loại tăng

K
+
Na
+
Mg
2+
Al
3+
Zn
2+
Fe
2+
Ni
2+
Sn
2+
Pb
2+
K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb
Tính khử của kim loại giảm
Tính oxi hoá của ion kim loại tăng
2H
+
Cu
2+
Fe
3+
Hg
2
2

+
Ag
+
Pt
2+
Au
3+
H
2
Cu Fe
2+
2Hg Ag Pt Au
Tính khử của kim loại giảm
Hoạt động 4:
Cho các dung dịch riêng rẽ chứa các chất sau:
ZnCl
2
, Cu(NO
3
)
2
, Ni(NO
3
)
2
, Ag
2
SO
4
và các KL t-

ơng ứng
a) Sắp xếp ion KL theo chiều tính oxi hóa tăng
dần và các KL theo chiều tính khử giảm dần.
b) Viết các cặp O-K
c) Hỏi những KL nào có phản ứng với dung dịch
muối nào? Viết phơng trình ion của các phản ứng
hoá học xảy ra.

GV hớng dẫn HS viết các cặp O-K
- Quan sát hai cặp đầu và phản ứng (1) cho biết
chất khử nào tác dụng với chất oxi hóa nào?
- Tơng tự với cặp (1), (3) và phản ứng (2)
cặp (1), (4) và phản ứng (3)
cặp (2), (3) và phản ứng (4)
cặp (2), (4) và phản ứng (5)
cặp (3), (4) và phản ứng (6)
Rút ra quy tắc anpha
Kết luận về ý nghiã của dãy điện hóa
ví dụ: Chiều xảy ra phản ứng của 2 cặp oxi hóa-
khử sau:
a) Các ion KL xếp theo chiều tăng tính oxihóa
Zn
2+
< Ni
2+
< Cu
2+
< Ag
+

Các KL xếp theo chiều giảm tính khử
Zn > Ni > Hg > Ag
b) Các cặp O-K:
2 2 2
Zn Ni Cu Ag
; ; ;
Zn Ni Cu Ag
+ + + +
c) Zn + Ni
2+
Zn
2+
+ Ni (1)
Zn + Cu
2+
Zn
2+
+ Cu (2)
Zn + 2Ag
+
Zn
2+
+ 2Ag (3)
Ni + Cu
2+
Ni
2+
+ Cu (4)
Ni + 2Ag
+

Ni
2+
+ 2Ag (5)
Cu + 2Ag
+
Cu
2+
+ 2Ag (6)
IV. ý nghĩa của dãy điện hóa của kim loại
Cho phép dự đoán chiều của phản ứng giữa 2 cặp
oxi hoá - khử : Phản ứng oxi hoá khử xảy ra
theo chiều: Chất oxi hóa mạnh nhất sẽ oxi hóa
chất khử mạnh nhất tạo ra chất oxi hóa yếu
3
chất oxi hoá yếu chất oxi hóa mạnh
chất khử mạnh chất khử yếu
Fe
2+
Cu
2+
Fe Cu
Fe + Cu
2+

Fe
2+
+ Cu
Kh mạnh O mạnh O yếu Kh yếu
hơn và chất khử mạnh hơn.
Qui tắc anpha

Củng cố: GV hớng dẫn học sinh làm các bài tập trong phiếu học tập.
BT 1: Khi cho Fe vào dung dịch hỗn hợp các muối AgNO
3
, Cu(NO
3
)
2
, Pb(NO
3
)
2
thì Fe khử
các ion kim loại theo thứ tự nào?
A. Ag
+
, Pb
2+
, Cu
2+
B. Pb
2+
, Ag
+
, Cu
2+

C. Cu
2+
, Ag
+

, Pb
2+
D. Ag
+
, Cu
2+
, Pb
2+
BT2: Nhúng 1 lá sắt nhỏ vào dd chứa 1 trong các chất sau: ZnCl
2
, FeCl
3
,FeCl
2
, NaCl,
H
2
SO
4
(loãng), Ni(NO
3
)
2
, Ag
2
SO
4
. Trờng hợp nào có phản ứng? Viết phơng trình ion của
các phản ứng hoá học xảy ra
BT3: Cho dung dịch Fe

2
(SO
4
)
3
tác dụng với kim loại Cu, đợc FeSO
4
và

CuSO
4
. Cho dung
dịch CuSO
4
tác dụng với kim loại Fe, đợc FeSO
4
và

Cu. Viết phơng trình hóa học của phản
ứng xảy ra dạng phân tử và ion rút gọn
BT4: (BT 7 SGK) Hỗn hợp Fe và Cu (có 0,1 mol mỗi KL) hòa tan trong 500 ml dung dịch
AgNO
3
1M. Kết thúc phản ứng thu đợc m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 27 g B. 43 g C. 54 g D. 64 g
Chú ý: HS sẽ thắc mắc về vị trí của Fe
3+
.
GV giải thích về giới hạn nghiên cứu các cặp oxi hóa-khử trong SGK phổ thông.
phiếu học tập

TT Cách tiến hành Hiện tợng PTHH dạng ion
TN1 Cho 1 mẫu Mg vào dd HCl
Mẫu Mg tan dần, có
bọt khí thoát ra
Mg + 2H
+


Mg
2+
+H
2

TN2
Ngâm 1 đinh sắt vào dd
CuSO
4
Có chất rắn màu đỏ
bám vào đinh sắt dd
quanh đinh sắt có màu
lục nhạt
Fe + Cu
2+


Fe
2+
+ Cu
TN3
Cho 1 mẫu Mg vào dd

FeCl
2
Xuất hiện chất rắn màu
xám bám vào mẫu Mg
Mg + Fe
2+


Mg
2+
+ Fe
TN4 Nhúng 1 lá Cu vào dd HCl Không có hiện tợng gì
4