Bài giảng Bài 15 (2 tiết) - Tiết 24, 25: Kim loại. Hợp kim

Chương 4 - Đại cương về kim loại
Bài 15 (2 tiết) - Tiết 24, 25
kim loại. Hợp kim
a. Mục tiêu bài học
1. Về kiến thức 
Biết vị trí của các nguyên tố kim loại trong bảng tuần hoàn.
Hiểu được những tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại.
2. Về kĩ năng
Biết vận dụng lí thuyết chủ đạo để giải thích những tính chất của kim loại.
Dẫn ra được những phản ứng hoá học và TN hoá học chứng minh cho những tính chất của kim loại.
Biết cách giải những bài tập trong SGK.
b. chuẩn bị 
Chuẩn bị một số TN chứng minh cho yính khử của kim loại:
ã Dụng cụ: ống nghiệm cỡ nhỏ, ống nhỏ giọt, đèn cồn, bông thuỷ tinh
ã Hoá chất: các kim loại Al, Cu, Fe (đinh sắt sạch), Na, Mg, các phi kim: khí O2, Cl2; các axit: dd H2SO4 loãng và H2SO4 đặc, dd HNO3, dd muối CuSO4.
Chuẩn bị tranh về 3 loại mạng tinh thể của kim loại: mạng tinh thể lập phương tâm khối, mạng lập phương tâm diện và mạng lục phương.
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
C. tiến trình giảng dạy
Hoạt động của thày và trò
Nội dung
Hoạt động 1: (3-5 phút)
ứ Dựa vào sự phân bố các electron vào những phân lớp bên ngoài của ntử thì kim loại bao gồm những nhóm ntố nào?
ứ Chỉ ra vị trí của nhóm ntố kim loại s, p, d, f trong BTH.
ã GV kết luận: Kim loại bao gồm các ntố s (trừ H), d, f và một phần của ntố p.
ứ Hãy cho biết những đặc điểm về cấu tạo nguyên tử kim loại, những kiểu mạng tinh thể của kim loại.
Hoạt động 2(13-15phút)
 ứ - Kim loại có các TCVL chung là gì? Giải thích cho mỗi TCVL đó của kim loại?
ứ Những TCVL riêng của kim loại là gì? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến những tính chất này?
ã GV kết kuận:
- Kim loại có những TCVL chung (dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim) là do các e tự do trong kim loại gây ra.
- Kim loại có một số TCVL riêng (tỉ khối, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng...) do ảnh hưởng của liên kết kim loại, KLNT, kiểu mạng tinh thể... gây ra.
Hoạt động 3 (20-22 phút)
ứ Từ cấu tạo ntử của kim loại, hãy dự đoán TCHH cơ bản của KL ?
ứ Dẫn ra những pư hoá học và kèm theo sự thay đổi số oxi hoá của KL, từ đó nêu vai trò của nó trong phản ứng.
ã GV gọi HS lên bảng viết các PTPU dạng phân tử và ion rút gọn- Nêu vai trò các chất tham gia phản ứng.
ã Những kim loại có tính khử mạnh như Na, K... sẽ gây nổ khi tiếp xúc với dd axit.
ã GV gợi mở để HS nhớ lại sản phẩm của kim loại khí t/d với dd axit có tính oxi hoá mạnh: H2SO4 đặc, HNO3.
ứ Hãy so sánh các p/ư phần 2.a và 2.b về sản phẩm ; vai trò các chất tham gia p/ư.
ã Thí nghiệm: Fe t/d với dd CuSO4
Cho dd CuSO4 chảy chậm qua lớp mạt sắt.
ứ Nêu hiện tượng quan sát được - giải thích.
ã Thí nghiệm: Na t/d với H2O có nhỏ sẵn vài giọt dd phenolphtalein.
ứ Nêu hiện tượng quan sát được - giải thích.
Hoạt động 4 (5 phút)
ứ Hợp kim là gì? Dẫn ra một số hợp kim làm VD.
ã Nguyên tố trong hợp kim có thể là kim loại hoặc phi kim.
ã VD:- Gang là hợp kim sắt-cacbon (2-5%) và một số n/tố khác: Si, Mn, P, S...
- Thép là hợp kim sắt-cacbon (0,01-5%) và một lượng rất ít các n/tố Si, Mn...
Hoạt động 5 (6-8 phút)
ã Cg Hs nghiên cứu SGK
ứ Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào yếu tố nào?
ứ Có nhận xét gì về những TCHH và TCVL, tính chất cơ học của hợp kim so với tính chất của các đơn chất tham gia hợp kim.
- Hợp kim không bị ăn mòn, không gỉ: Al-Mg; Cu- Zn ; Fe- Mn- Cr.
-Hợp kim siêu cứng:W-Co; Co-Cr-W-Fe.
- Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp: Sn-Pb (2100C) ; Bi-Pb-Sn-Sd (650C).
- Hợp kim nhẹ, cứng và bền: Al-Si; Al-Cu- Mn- Mg.
Hoạt động 6 (8-10 phút)
ứ Hãy nêu những ứng dụng của hợp kim trong đời sống và sản xuất.
A. Kim loại
I. vị trí của của kim loại trong bảng tuần hoàn 
ã Nhóm IA( trừ H) và IIA đ ntố s.
- Nhóm IIIA (trừ B)
- Một phần nhóm IVA, VA, VIAđntố p.
- Các nhóm B đ ntố d và f.
ã Kim loại bao gồm các ntố s (trừ H), d, f và một phần của ntố p.
II. Tính chất vật lí của kim loại 
1. Tính chất chung
a. Tính dẻo (SGK)
b. Tính dẫn điện (SGK)
c. Tính dẫn nhiệt (SGK)
d. ánh kim (SGK)
Kim loại có những TCVL chung (dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim) là do các e tự do trong kim loại gây ra.
2. Tính chất riêng
a. Tỉ khối (SGK)
b. Nhiệt độ nóng chảy (SGK)
c. Tính cứng (SGK)
Kim loại có một số TCVL riêng (tỉ khối, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng...) do ảnh hưởng của liên kết kim loại, KLNT, kiểu mạng tinh thể.... gây ra.
III. Tính chất hoá học của kim loại 
1. Tác dụng với phi kim 
4 Al0 + 3O20 đ 2Al2+3O3-2
2 Fe0 + 3Cl20 đ 2Fe+3Cl3-1
ã Hầu hết các kim loại khử được phi kim thành ion âm.
2. Tác dụng với axit 
a. Đối với dd axit H2SO4 loãng, HCl
Fe + H2SO4(l) đ FeSO4 + H2 
Fe + 2H + đ Fe2+ + H2 
ã Nhiều kim loại có thể khử ion H+ (H3O+) trong dd axit thành H2. 
b. Đối với dd H2SO4 đặc, HNO3
 0 +5 +2 +4
Cu + 4HNO3 đ Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O
 0 +5 +2 +2
3Cu + 8HNO3 đ3 Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O
 0 +6 +3 +4
2Fe+ 6H2SO4 đặc đFe2(SO4)3 +3SO2+ 6H2O
ã Hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) khử được N+5 và S+ trong các axit này xuống số oxi hoá thấp hơn.
3. Tác dụng với dung dịch muối
 0 +2 +2 0
Fe + CuSO4 đ FeSO4 + Cu
Kim loại loại hoạt động khử được ion kim loại hoạt động hơn trong dd muối thành kim loại tự do.
4. Tác dụng với nước
ã Những kim loại có tính khử mạnh như Na, K, Ca, Ba khử được H2O dễ dàng ở nhiệt độ thường.
 0 +1 +1 0
2Na + H2O đ 2NaOH + H2
ã Một số kim loại có tính khử kém hơn những kim loại trên như Zn, Fekhử được H2O ở nhiệt độ cao.
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 
Fe + 4H2O FeO + H2 
ã Những kim loại có tính khử yếu như Pb, Cu, Ag, Hg, không khử được H2O dù t0 cao.
B. hợp kim
I. Định nghĩa
Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa thêm một hay nhiều nguyên tố.
II. tính chất của hợp kim
ã Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần đơn chất tham gia hợp kim và cấu tạo mạng tinh thể của hợp kim.
ã TCHH của hợp kim tương tự t/c của các chất tham gia tạo thành hợp kim.
VD: ngâm hợp kim Zn-Cu trong dd h2SO4 loãng thì chỉ có Zn bị hoà tan, còn lại là Cu.
ã TCVL, tính chất cơ học của hợp kim khác nhiều so với t/c của đơn chất.
III. ứng dụng của hợp kim (SGK)
d. Củng cố 
Hoạt động 7: củng cố, chữa BT (20-22 phút): GV cho HS làm bài 4, 5, 6 (SGK).
Hướng dẫn giải một số bài tập trong SGK
Bài 4: - Trường hợp có xảy ra phản ứng: Fe + CuSO4 ; Fe +Pb(NO3)2.
- Vai trò các chất tham gia phản ứng: Chất khử Fe ; Chất oxi hoá: Cu2+ ; Pb2+.
Bài 5:
a) PTPU dạng phân tử: 	Cu + Fe2(SO4)3 đ CuSO4 + 2FeSO4
	Fe + CuSO4 đ Cu + FeSO4.
b) So sánh : Fe có tính khử mạnh hơn Cu ; Fe3+ có tính oxi hoá mạnh hơn Cu2+; Cu2+ có tính oxi hoá mạnh hơn Fe2+.
Bài 6: a) Cho 2 dd muối tác dụng với bột Fe dư. phản ứng xong, lọc bỏ bột Fe dư, nước lọc là dd FeSO4. Viết PTPU.
b) Ngâm hỗn hợp bột Cu, Zn, Pb trong dd Cu(NO3)2 dư. Phản ứng xong, lọc được chất rắn là Cu. Viết các PTPU.
Bài 7: 	
a) ; d) Khối lượng lá Zn giảm sau pư; 	
b), c) Khối lượng lá Zn tăng sau pư.
Bài 8: Kim loại cần tìm là cađimi (Cd, M=112).	
Bài 9: Kim loại cần tìm là Zn .