Giáo án Hóa học 12 bài 18: Tính chất của kim loại, dãy điện hóa của kim loại

HÓA HỌC 12 CƠ BẢN

BÀI 18 : TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI - DÃY ĐIỆN HOÁ
CỦA KIM LOẠI
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức: HS biết:
- Tính chất vật lí chung : có ánh kim, dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.
- Tính chất hóa học chung là tính khử (khử phi kim, ion H + trong nước, dd axit, ion
kim loại trong dd muối).
- Quy luật sắp xếp trong dãy điện hóa các kim loại (các nguyên tử được sắp xếp
theo chiều giảm dần tính khử, các ion kim loại được sắp xếp theo chiều tăng dần
tính oxi hóa) và ý nghĩa của nó.
2. Kĩ năng:
- Dự đoán được chiều pứ oxh-khử dựa vào dãy điện hóa.
- Viết được pthh của pứ oxh-khử, chứng minh tính chất của kim loại.
- Tính thành phần phần trăm về khối lượng các kim loại trong hh.
3. Thái độ: yêu thích bộ môn hóa học, biết cách suy luận trong khoa học.
II. CHUẨN BỊ:
- Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp gỗ, cốc thủy tinh, đèn cồn, ...
- Hóa chất: Fe, Na, khí clo, oxi ( điều chế sẵn), S, dd H 2SO4, HCl, HNO3, AgNO3,
H2O, CuSO4, ...
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: Liên kết kim loại là gì ? So sánh liên kết kim loại với liên kết
cộng hoá trị và liên kết ion.


HÓA HỌC 12 CƠ BẢN

3. Bài mới:

HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ
NỘI DUNG KIẾN THỨC
Hoạt động 1 : TÍNH CHẤT VẬT LÍ :
I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ :
GV yêu cầu HS nêu những tính chất vật lí 1. Tính chất chung: Ở điều kiện thường, các
chung của kim loại (đã học ở năm lớp 9).
kim loại đều ở trạng thái rắn (trừ Hg), có tính
dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim.
HS nghiên cứu SGK và giải thích tính dẻo 2. Giải thích :
của kim loại.
a) Tính dẻo: dễ rèn, dễ dát mỏng, dễ kéo
GV : Nhiều ứng dụng quan trọng của kim sợi.
loại trong cuộc sống là nhờ vào tính dẻo của - Vì các ion dương có thể trượt lên nhau mà
kim loại. Em hãy kể tên những ứng dụng đó. không tách rời nhau nhờ những electron tự
do.

HS nghiên cứu SGK và giải thích nguyên
nhân về tính dẫn điện của kim loại.
GV dẫn dắt HS giải thích nguyên nhân vì
sao ở nhiệt độ cao thì độ dẫn điện của kim
loại càng giảm (do ở nhiệt độ cao, các ion
dương dao động mạnh cản trở dòng electron
chuyển động).
HS nghiên cứu SGK và giải thích nguyên
nhân về tính dẫn nhiệt của kim loại.

b) Tính dẫn điện :
- Electron chuyển động tự do trong kim loại
chuyển động thành dòng có hướng từ cực âm
đến cực dương, tạo thành dòng điện.

- Nhiệt độ càng cao  tính dẫn điện càng
giảm .

c) Tính dẫn nhiệt :
- Các electron trong vùng nhiệt độ cao có
động năng lớn, chuyển động hỗn loạn và
nhanh chóng sang vùng có nhiệt độ thấp hơn,
truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng
này.
- Kim loại dẫn điện tốt thường cũng dẫn
nhiệt tốt.
HS nghiên cứu SGK và giải thích nguyên d) Ánh kim :
nhân về tính ánh kim của kim loại.
- Các electron tự do phản xạ hầu hết những
GV giới thiệu thêm một số tính chất vật lí tia sáng nhìn thấy được.
khác của kim loại.
Kết luận: Tính chất vật lí chung của kim
loại gây nên do sự có mặt của các electron tự
do, đặc điểm cấu trúc , bán kính nguyên tử ...


HểA HC 12 C BN

Hot ng 2 : TNH CHT HO HC :
GV : Vỡ sao cỏc electron hoỏ tr d tỏch ra
khi nguyờn t kim loi ?
GV : Cỏc electron hoỏ tr d tỏch ra khi
nguyờn t kim loi. Vy tớnh cht hoỏ hc
chung ca kim loi l gỡ ?
GV : Fe tỏc dng vi Cl2 s thu c sn

phm gỡ ?
GV biu din thớ nghim chng minh
sn phm to thnh sau phn ng trờn l
mui st (III).
HS vit cỏc PTHH: Al chỏy trong khớ O 2;
Hg tỏc dng vi S; Fe chỏy trong khớ O2; Fe
+ S.

II. TNH CHT HO HC :
- Kim loi d nhng e tớnh kh.
M Mn+ + ne

1. Tỏc dng vi phi kim :
a) Tỏc dng vi clo : mui ca kim loi
(cú s oxh cao nht).
0

0

t0

2Fe + 3Cl2

b) Tỏc dng vi oxi : oxit ca kim loi
0

t0

0

2Al + 3O
2
0

0

3Fe + 2O
2

t0

+3 -2

2Al2O3
+8/3 -2

Fe3O4

c) Tỏc dng vi lu hunh : mui ca
kim loi
- Vi Hg xy ra nhit thng, cỏc kim
loi cn un núng.
0

0

0

0

Fe + S

t0

+2 -2

FeS
+2 -2

Hg + S

HS so sỏnh s oxi hoỏ ca st trong FeCl 3,
Fe3O4, FeS v rỳt ra kt lun v s nhng
electron ca st.
GV yờu cu HS vit PTHH ca kim loi Fe
vi dung dch HCl, nhn xột v s oxi hoỏ
ca Fe trong mui thu c.
GV thụng bỏo Cu cng nh cỏc kim loi
khỏc cú th kh N+5 v S+6 trong HNO3 v
H2SO4 loóng v cỏc mc oxi hoỏ thp hn.
HS vit cỏc PTHH ca phn ng.

+3 -1

2FeCl3

HgS

2. Tỏc dng vi dung dch axit :
a) Dung dch HCl, H2SO4 loóng : mui +

0

+1

Fe + 2HCl

+2

0

FeCl2 + H2

H2
b) Dung dch HNO3, H2SO4 c : mui ca
kim loi (cú s oxh cao nht).
- Phn ng vi hu ht cỏc kim loi (tr Au,
Pt)
0

+5

0

+6

+2

+2

3Cu + 8HNO

3 (loaừng) 3Cu(NO3)2 +2NO +4H2O
Cu + 2H
2SO4 (ủaởc)

+2

+4

CuSO4 +SO2 +2H2O
GV thụng bỏo v kh nng phn ng vi 3. Tỏc dng vi nc : baz + H2

nc ca cỏc kim loi nhit thng v - Kim loi cú tớnh kh mnh (nhúm IA v
yờu cu HS vit PTHH ca phn ng gia IIA (tr Be, Mg)) kh nc t0 thng.
Na v Ca vi nc.
- Kim loi cú tớnh kh trung bỡnh kh nc


HĨA HỌC 12 CƠ BẢN

GV thơng báo một số kim loại tác dụng với ở nhiệt độ cao (Fe, Zn, Mg,…).
hơi nước ở nhiệt độ cao như Mg, Fe,…
- Các kim loại còn lại khơng khử được H2O.
0

+1

+1

2Na + 2H2O
0

1

0

2NaOH + 2H
2

Ca  2 H 2 O  Ca(OH ) 2  H 20

GV u cầu HS viết PTHH khi cho Fe tác
dụng với dd CuSO4 ở dạng phân tử và ion
thu gọn. Xác định vai trò của các chât trong
phản ứng trên.
HS nêu điều kiện của phản ứng (kim loại
mạnh khơng tác dụng với nước và muối tan).

4. Tác dụng với dung dịch muối: Kim loại
mạnh hơn khử được ion của kim loại yếu
hơn trong dung dịch muối thành kim loại tự
do.
0

+2

Fe + CuSO4

+2

0

FeSO4 + Cu

Hoạt động 3 : DÃY ĐIỆN HỐ CỦA III – DÃY ĐIỆN HỐ CỦA KIM LOẠI :
KIM LOẠI :
1. Cặp oxi hố – khử của kim loại :
Na   1e  Na
GV thơng báo về cặp oxi hố – khử của Thí dụ:
kim loại: Dạng oxi hố và dạng khử của
Mg 2  2e  Mg
cùng một ngun tố kim loại tạo thành cặp
oxi hố – khử của kim loại.
3
Al  3e  Al
GV : Cách viết các cặp oxi hố – khử của
[O ]
[ KH ]
kim loại có điểm gì giống nhau ?
Cặp oxi hố – khử : Na+/Na; Mg2+/Mg;
Al3+/Al
GV lưu ý HS trước khi so sánh tính chất 2. So sánh tính chất của các cặp oxi hố –
của hai cặp oxi hố – khử Cu2+/Cu và khử :
Zn2+/Zn :
Thí dụ: So sánh tính chất của hai cặp oxi
+
2+
Cu + 2Ag → Cu + 2Ag là phản ứng chỉ hố – khử Cu2+/Cu và Zn2+/Zn.
xảy ra theo 1 chiều.
Zn + Cu2+  Zn2+ + Cu
GV dẫn dắt HS so sánh để có được kết quả

Cu + Zn2+ → khơng xảy ra
như bên.
Kết luận: Tính khử: Zn > Cu
Tính oxi hố: Cu2+ > Ag+
GV giới thiệu dãy điện hố của kim loại và 3. Dãy điện hố của kim loại :
lưu ý
HS đây là dãy chứa những cặp oxi
hố – khử thơng dụng, ngồi những cặp oxi
hố – khử này ra vẫn còn có những cặp khác.
K + Na+ Mg2+ Al 3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Au3+
Tính oxi hoácủ
a ion kim loại tă
ng

K

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Ni

Sn

Tính khửcủ
a kim loại giả
m

Pb

H2 Cu

Ag

Au


HÓA HỌC 12 CƠ BẢN

GV giới thiệu ý nghĩa dãy điện hoá của 4. Ý nghĩa dãy điện hoá của kim loại :
kim loại và quy tắc α.
- Quy tắc α : chất oxi hoá mạnh hơn sẽ oxi
HS vận dụng quy tắc α để xét chiều của hoá chất khử mạnh hơn, sinh ra chất oxi hoá
phản ứng oxi hoá – khử.
yếu hơn và chất khử yếu hơn.
Thí dụ: Phản ứng giữa hai cặp Fe2+/Fe và
Cu2+/Cu
Fe2+

Cu2+

Fe

Cu

2+

Fe + Cu → Fe2+ + Cu
- Tổng quát : Giả sử có 2 cặp oxi hoá – khử
Xx+/X và Yy+/Y (cặp Xx+/X đứng trước cặp
Yy+/Y).
Xx+

Yy+

X

Y

Phương trình phản ứng:
Yy+ + X → Xx+ + Y
4. Củng cố :
1. Tính chất hoá học cơ bản của kim loại là gì và vì sao kim loại có những tính
chất đó ?
2. Thuỷ ngân dễ bay hơi và rất độc. Nếu chẳng may nhiệt kế thuỷ ngân bị vỡ thì
dùng chất nào trong các chất sau để khử độc thuỷ ngân ?
A. Bột sắt

B. Bột lưu huỳnh

C. Bột than

D. Nước

3. Dung dịch FeSO4 có lẫn tạp chất là CuSO4. Hãy giới thiệu phương pháp hoá học

đơn giản để có thể loại được tạp chất. Giải thích việc làm và viết PTHH dạng phân
tử và ion rút gọn.
4. Dựa vào dãy điện hoá của kim loại hãy cho biết:
- Kim loại nào dễ bị oxi hoá nhất ?
- Kim loại nào có tính khử yếu nhất ?
- Ion kim loại nào có tính oxi hoá mạnh nhất.


HÓA HỌC 12 CƠ BẢN

- Ion kim loại nào khó bị khử nhất.
5. a) Hãy cho biết vị trí của cặp Mn2+/Mn trong dãy điện hoá. Biết rằng ion H+ oxi
hoá được Mn. Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng.
b) Có thể dự đoán được điều gì xảy ra khi nhúng là Mn vào các dung dịch muối:
AgNO3, MnSO4, CuSO4. Nếu có, hãy viết phương trình ion rút gọn của phản ứng.
6. So sánh tính chất của các cặp oxi hoá – khử sau: Cu2+/Cu và Ag+/Ag; Sn2+/Sn
và Fe2+/Fe.
7. Kim loại đồng có tan được trong dung dịch FeCl3 hay không, biết trong dãy
điện hoá cặp Cu2+/Cu đứng trước cặp Fe3+/Fe. Nếu có, viết PTHH dạng phân tử và
ion rút gọn của phản ứng.
8. Hãy sắp xếp theo chiều giảm tính khử và chiều tăng tính oxi hoá của các
nguyên tử và ion trong hai trường hợp sau đây:
a) Fe, Fe2+, Fe3+, Zn, Zn2+, Ni, Ni2+, H, H+, Hg, Hg2+, Ag, Ag+
b) Cl, Cl−, Br, Br−, F, F−, I, I−.
Dặn dò :
1. Bài tập về nhà: 1-8 trang 88-89 (SGK).
2. Xem trước bài : HỢP KIM
V. RÚT KINH NGHIỆM:
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

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