Giáo án Hóa học 12 bài 21: Điều chế kim loại

HÓA HỌC 12 CƠ BẢN

BÀI 21 :

ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức: HS hiểu:
- Nguyên tắc chung và các phương pháp điều chế điều chế kim loại ( điện phân,
nhiệt luyện, dùng kim loại mạnh khử ion của kim loại yếu) .
2. Kĩ năng:
- Lựa chọn 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 pp 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.
3. Thái độ: Yêu thích bộ môn, có ý thức bảo vệ kim loại.
II. CHUẨN BỊ:
- 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.
III. PHƯƠNG PHÁP: Nêu vấn đề + đàm thoại.
IV. TIẾN TRÌNH BÀY DẠY:
1. Ổn định lớp: Chào hỏi, kiểm diện.
2. Kiểm tra bài cũ: Nêu cơ chế của sự ăn mòn điện hóa học.
3. Bài mới:
HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ
NỘI DUNG KIẾN THỨC
Hoạt động 1 : NGUYÊN TẮC ĐIỀU I – NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM
CHẾ KIM LOẠI :
LOẠI :

GV đặt hệ thống câu hỏi:
- Khử ion kim loại thành nguyên tử :


HÓA HỌC 12 CƠ BẢN

- 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 ?
Hoạt động 2 : PHƯƠNG PHÁP :
GV giới thiệu phương pháp nhiệt luyện.
GV yêu cầu HS viết PTHH điều chế Cu và
Fe bằng phương pháp nhiệt luyện sau:
CuO + H2→
Fe2O3 + CO →
Fe2O3 + Al →

Mn+ + ne → M

II – PHƯƠNG PHÁP :
1. Phương pháp nhiệt luyện :
- Nguyên tắc: Khử ion kim loại bằng các chất
khử (C, CO, H2 ở nhiệt độ cao hoặc các kim
loại hoạt động).
- Phạm vi áp dụng: Sản xuất các kim loại có
tính khử trung bình (Zn, Fe, Sn, Pb,…) trong
công nghiệp.

Thí dụ:
0

t
CuO + H 2 →
Cu + H 2 O

Fe3O4 + 4CO
Fe2O3 + 2Al

GV giới thiệu phương pháp thuỷ luyện.
GV biểu diễn thí nghiệm Fe + dd CuSO 4
và yêu cầu HS viết PTHH của phản ứng.
HS tìm thêm một số thí dụ khác về
phương pháp dùng kim loại để khử ion kim
loại yêu hơn.

t0

t0

3Fe +4CO2
2Fe +Al2O3

2. Phương pháp thuỷ luyện: ( phương pháp
ướt )
- 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,…
Thí dụ: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag ↓
Cu + 2Ag + → Cu 2+ + 2Ag ↓

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

- Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để điều
chế các kim loại có tính khử yếu (Au, Ag, Hg,
Cu...).
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


HÓA HỌC 12 CƠ BẢN

phản ứng xảy ra ở các điện cực và PTHH động hoá học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al.
chung của sự điện phân khi điện phân nóng Thí dụ 1: Điện phân NaCl nóng chảy để điều
chảy Al2O3, MgCl2.
chế Na.

←
→
Na+
NaCl
ClTại catot : Na+ + 1e → Na
Tại anot : Cl- → Cl + 1e
2NaCl đpnc

→ 2Na + Cl 2

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 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 CuSO4 để điều
chế kim loại Cu.
Cu2+, H2O ← CuSO4 → SO 24- , H2O
(H2O)
2+

Tại catot : Cu + 2e → Cu
Tại anot : SO 24- + H2O → O2 + H2SO4 + 2e
CuSO4 + H2O đpdd

→ Cu + O2 +
H2SO4
GV giới thiệu công thức Farađây dùng c) Tính lượng chất thu được ở các điện cực :
để tính lượng chất thu được ở các điện cực Dựa vào công thức Farađây:
AIt
và giải thích các kí hiệu có trong công
m=
thức.
nF
m: Khối lượng chất (g).
A: Khối lượng mol (g/mol)
n: Số electron mà nguyên tử hoặc ion
đã cho
hoặc nhận.
I: Cường độ dòng điện (A)
t: Thời gian điện phân (giây)
F = 96500 (Hằng số Farađây ).

4. Củng cố :
1. Trình bày, viết ptpứ để :
- Điều chế Ca từ CaCO3


HÓA HỌC 12 CƠ BẢN

- Điều chế Cu từ CuSO4

2. Từ Cu(OH)2, MgO, Fe2O3 hãy điều chế các kim loại tương ứng bằng một
phương pháp thích hợp. Viết
PTHH của phản ứng.
Dặn dò :
1. Bài tập về nhà: 3 → 5 trang 98 SGK.
2. Xem lại tất cả các kiến thức về phần hoá hữu cơ đã học và hệ thống lại vào
bảng sau, tiết sau ôn tập HK I .ESTE – LIPIT

Este

Lipit

Khái niệm
CTTQ
Tính chất hoá học

CACBOHIĐRAT

Glucozơ

Saccarozơ

Tinh bột

CTPT
CTCT thu
gọn
Tính chất
hoá học

AMIN – AMINO AXIT – PROTEIN

Xenlulozơ


HÓA HỌC 12 CƠ BẢN

Amin

Amino axit

Peptit và protein

Khái niệm
CTPT
Tính chất hoá
học

POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME

Polime

Vật liệu polime

Khái niệm
Tính chất hoá học
Điều chế

V. RÚT KINH NGHIỆM:
.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................
..................................................................................................................