Bài giảng Chương 5: Đại cương về kim loại (tiết 4)

 Al3+, Al có tính khử mạnh hơn Cu.
	PTHH :	
	b) Mô tả :
Lá Al bị ăn mòn.
Kim loại màu đỏ (Cu) bám trên lá nhôm.
Màu xanh của dung dịch CuSO4 nhạt dần.
Giải thích các hiện tượng quan sát được.
4.	a) Ni (+), Fe (–).
	b) Phản ứng trên các điện cực :
	Cực (–), Fe bị oxi hoá :	Fe ắđ Fe2+ + e
	Cực (+), Ni2+ bị khử :	Ni2+ + 2e ắđ Ni
	c) = – 0,23 – (–0,44) = 0,21 (V)
5.	1) Sơ đồ (a) vẽ đúng, suất điện động chuẩn của pin ghi đúng.
	2) Sơ đồ (b) vẽ sai, suất điện động chuẩn của pin ghi đúng.
	3) Sơ đồ (c) vẽ đúng, suất điện động chuẩn của pin ghi sai.
	4) Sơ đồ (d) vẽ sai, suất điện động chuẩn của pin ghi đúng.
	Sửa lại như sau :
6.	1) Dấu của các điện cực :
	a) Pb (+) , Zn (–) b) Hg (+) , Cu (–) c) Pb (+) , Mg (–)
2) Phản ứng hoá học :
3) Suất điện động chuẩn của pin điện hoá :
 a) = 0, 63 V b) 	= 0,51 V c) = 2,24 V
7. a) E0pđh  = E0(Ni2+/Ni) – E0 ( Cr3+/Cr). Thay những giá trị của E0 đã biết, ta có:
 E0 (Cr3+ / Cr) = - 0,23V – 0,51V = - 0,74V
 b) E0pđh  = E0(Cd2+ /Cd) – E0 ( Mn2+ / Mn), rút ra:
 E0 ( Mn2+ / Mn) = - 0,79V – 0,40V = -1,19V.
V. Thông tin bổ sung kiến thức
Dãy điện hóa chuẩn của kim loại
Dãy điện hóa chuẩn của kim loại còn được gọi là dãy thế điện cực chuẩn của kim loại, hoặc dãy thế oxi hóa-khử chuẩn của kim loại, hoặc dãy thế khử chuẩn của kim loại. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, người ta dùng tên dãy sao cho phù hợp.
Nếu muốn xác định suất điện động chuẩn của một pin điện hóa (E0pđh ) hoặc thế điện cực chuẩn của một cặp oxi hóa-khử (E0 (Mn+ / M)), người ta dùng các số liệu trong dãy thế điện cực chuẩn của kim loại.
Nếu muốn xác định chiều của một phản ứng oxi hóa-khử (phản ứng oxi hóa-khử đó có xẩy ra không) ta dùng các số liệu trong dãy thế oxi chuẩn hoặc dãy thế khử chuẩn.
ý nghĩa của dãy điện hóa chuẩn của kim loại
1. Dùng dãy thế điện cực chuẩn của kim loại để xác định.
a. Xác định suất điện động chuẩn của pin điện hóa Al-Cu.
 	E0pđh = E0cực Å - E0cực Q 
Hoặc: 	E0pđh = E0khử - E0oxi hóa
Ta có: 	E0pđh = + 0,34V – ( -1,66V)
 	 = 2,00V
b. Xác định thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa-khử.
Biết suất điện động chuẩn của pin điện hóa Zn-Ag là 1,56V và thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa-khử Ag+/Ag là +0,80V. Hãy xác định thế điện cực chuẩn của cặp Zn2+ / Zn.
 E0pđh = E0 (Ag+/Ag) – E0 (Zn2+ / Zn).
Suy ra: 	E0 (Zn2+ / Zn) = E0 (Ag+/Ag) - E0pđh
 = +0,80V – 1,56V
 = -0,76V
 2. Dùng dãy thế oxi hóa-khử chuẩn của kim loại (dãy thể khử chuẩn) để dự đoán chiều của phản ứng oxi hóa-khử
Xác định chiều của phản ứng oxi hóa-khử cũng là sự tìm hiểu về phản ứng đó trong điều kiện tự nhiên có xảy ra hay không. 
 Có một số phương pháp xác định chiều của phản ứng oxi hóa-khử.
Phương pháp 1: Phương pháp định tính như đã trình bày trong bài học, thí
dụ, ion Pb2+ có oxi hóa được Zn hay không trong phản ứng
 Pb2+ (dd) + Zn(r) đ Pb(r) + Zn2+(dd) 
Nếu phản ứng hóa học trên xảy ra giữa 2 cặp oxi hóa-khử Pb2+/Pb và
Zn2+/Zn. Ta viết các cặp oxi hóa-khử trên theo trình tự: cặp nào có giá trị E0
lớn hơn, ta viết bên phải, cặp có giá trị E0 nhỏ hơn ở bên trái. Ta có: 
Theo quy tắc à: ion Pb2+ oxi hóa được Zn, sản phẩm là những chất oxi hóa ( 
Zn2+) và chất khử (Pb) yếu hơn. Phản ứng trên có xẩy ra.
Phương pháp 2 : Phương pháp định lượng được tiến hành như sau: phản 
ứng hóa học trên được tạo nên từ 2 nửa phản ứng: 
Nửa phản ứng oxi hóa: Zn đ Zn2+ + 2e, ta có Eooh = -076V
Nửa phản ứng khử: Pb2+ + 2e đ Pb, cóEokhử = - 0,13 V
Thế oxi hóa – khử của cả phản ứng (Eopư ) được tính theo công thức:
Eopư = Eokhử - Eooxh 
 = -0,13V – ( - 0,76V)
 = + 0,63V
 E0 của phản ứng oxi hóa-khử là số dương (Eopư >0), kết luận là phản ứng
trên có xảy ra, hoặc ion Pb2+ oxi hóa được Zn. 
Phương pháp 3 : Ta tìm thế oxi hóa-khử của cả phản ứng (Eopư ) theo công thức: 
 Eopư = Eokhử + Eooxh 
Chú ý là ở đây, Eokhử có giá trị như đã ghi trong dãy điện hóa chuẩn, còn Eooxh có giá trị như Eokhử nhưng ngược dấu:
Nửa phản ứng oxi hóa: Zn đ Zn2+ + 2e, ta có Eooxh = +076V
 Nửa phản ứng khử: Pb2+ + 2e đ Pb, có Eokhử = - 0,13 V
 Ta có thế oxi hóa-khử của cả phản ứng là:
 Eopư = -0,13V + ( + 0,76V)
 = + 0,63V
 Kết luận: Eopư > 0, phản ứng trên xảy ra
 Ta tìm hiểu một thí dụ khác, Br2 có oxi hóa được ion Cl- trong phản ứng: 
 Br2(l) + 2Cl-(dd) đ 2Br-(dd) + Cl2(k) ?
 Theo phương pháp 1 : 
Cl2 oxi hóa được Br-, ngược lại Br2 không oxi hóa được Cl-. Kết luận: phản ứng trên không xảy ra.
 Theo phương pháp 2 :
 Eopư = Eokhử - Eooh
 Eokhử của nửa phản ứng Br2 + 2e đ 2Br- có giá trị + 1,09V 
 Eooh của nửa phản ứng oxi hóa 2Cl- đ Cl2 + 2e có giá trị + 1,36V
 Eopư = + 1,09V – (+ 1,36V)
 = - 0,27V
 Kết luận, Eopư < 0: phản ứng trên không xảy ra.
 Theo phương pháp 3:
 Eopư = Eokhử + Eooh biết : Eokhử = +1,09V ; Eooh = - 1,36V 
 = +1,09V + (-1,36V) = -0,27V 	 
 Kết luận, Eopư < 0: phản ứng trên không xảy ra.
Bài 22
Luyện tập 1 
Tính chất của kim loại
I. Mục tiêu của bài luyện tập 
1. Kiến thức
Củng cố những kiến thức về :
Tính chất vật lí và hóa học chung của kim loại 
Cặp oxi hóa – khử của kim loại 
Pin điện hóa (thế điện cực chuẩn của kim loại, suất điện động chuẩn của pin điện hóa).
2. Kĩ năng 
Biết xác định tên và dấu của các điện cực trong pin điện hóa 
Tính suất điện động chuẩn của pin điện hóa.
II. Chuẩn bị 
Một số bảng, tranh ảnh liên quan đến nội dung luyện tập.
Một số phiếu kiểm tra HS.
III. Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học 
Hoạt động 1 : Tính chất chất chung của kim loại
	GV đặt câu hỏi:
Những tính chất vật lí chung của kim loại? Giải thích cho mỗi tính chất.
Tính chất hóa học chung của kim loại? Giải thích và cho thí dụ.
Hoạt động 2 : Cặp oxi hóa – khử của kim loại 
GV yêu cầu HS:
Viết một số cặp oxi hóa-khử của kim loại.
Cho biết chiều của phản ứng oxi hóa – khử giữa 2 cặp oxi hóa – khử của kim loại. (Theo thứ tự cặp oxi hóa – khử nào có thế điện cực chuẩn lớn hơn thì viết ở bên phải, cặp nào có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn được viết ở bên trái. Sau đó dùng quy tắc để xác định chiều của phản ứng).
Hoạt động 3 : Pin điện hóa.
GV yêu cầu HS :
So sánh tính oxi hóa của ion kim loại trong các cặp oxi hóa – khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn và nhỏ hơn thế điện cực chuẩn của cặp H+/H2. Thí dụ:
Rút ra ở điều kiện chuẩn : Tính oxi hóa của Cu2+ > H+ > Zn2+
Sau đó, GV nên khái quát như SGK đã viết.
GV cần lưu ý HS : Thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa – khử có thể là số âm, số dương. Do vậy khi viết hoặc phát biểu về thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa-khử của kim loại nhất thiết phải ghi dấu (+) hoặc (–) trước các con số.
Tính suất điện động của pin điện hóa, GV cần lưu ý HS : 
Công thức tính suất điện động chuẩn của pin điện hóa: 
 	E0pđh = E0cực Å - E0cực Q 
 	Hoặc: E0pđh = E0 catot - E0anot
Suất điện động chuẩn của pin điện hóa bất kì, luôn có giá trị dương.
Sau đó, GV cho HS tính E0pđh của một vài pin điện hóa cụ thể.
IV. Hướng dẫn giải một số bài tập trong SGK 
1. Chọn B
2. Chọn C
3. 	A. Phản ứng Ag+ oxi hóa Zn
	B. Sự tăng khối lượng Ag
	C. Nồng độ của Zn2+ gia tăng
4. Do tạo ra các pin điện hóa Zn-Cu, trong đó Zn là anot (cực -) bị oxi hóa nhanh, khí hiđro thoát ra nhanh.
5. Chọn A.
6. 1- Thí dụ Ag+ + 1e Ag	
 2- Chất có tính oxi hóa mạnh nhất	: 	Ag+
Chất có tính oxi hóa yếu nhất	:	Zn2+
Chất có tính khử mạnh nhất	:	Zn
Chất có tính khử yếu nhất	: 	Ag
 3- Chất có thể khử được ion Fe2+	: 	Zn
 Chất có thể khử được ion Ag+	: 	Zn, Fe
7. E0 ( Zn2+/ Zn) = + 0,34V – 1,10V = - 0,76V
8. 1- E0 của pin Fe-Pb = -0,13 – (- 0,44 V) = + 0, 31V
 2- E0 của pin Fe-Ag = +0,80V – (-0,44V) = +1,24V
 3- E0 của pin Pb-Ag = +0,80V – (- 1,3V) = + 2,1V
Bài 23
Sự điện phân
I. Mục tiêu của bài học
1. Kiến thức
Biết sự điện phân là gì ?
Biết những ứng dụng của sự điện phân trong công nghiệp.
Hiểu sự chuyển dịch của các ion trong quá trình điện phân : muối NaCl nóng chảy, dung dịch CuSO4 với điện cực trơ (anot trơ) và điện cực tan (anot tan).
Hiểu những phản ứng hoá học xảy ra trên các điện cực trong quá trình điện phân và viết được phương trình điện phân.
2. Kĩ năng
Thực hiện được một số thí nghiệm điện phân đơn giản : điện phân dung dịch CuSO4 với anot trơ (graphit) và anot tan (đồng).
Biết xác định tên của các điện cực trong bình điện phân.
Viết được các phản ứng xảy ra trên các điện cực và viết được phương trình điện phân.
Giải được các bài toán liên quan đến sự điện phân.
II. Chuẩn bị
1. Thí nghiệm : Điện phân dung dịch CuSO4 với các điện cực graphit và điện cực đồng.
Dung dịch CuSO4 0,5 M.
ống hình chữ U.
Nút các điện cực.
Nguồn điện 1 chiều cùng với biến trở.
Dây nối các điện cực.
2. Một số tranh vẽ về sự điện phân
III. Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học 
Hoạt động 1. Một số khái niệm về sự điện phân (trọng tâm).
GV thông báo cho HS biết khái niệm về sự điện phân.
GV lưu ý HS tên các điện cực, dấu của các điện cực và phản ứng xảy ra ở các điện cực.
Hoạt động 2. Điện phân NaCl nóng chảy (trọng tâm).
GV dùng tranh vẽ sẵn về điện phân NaCl nóng chảy để HS nhận biết các sản phẩm thu được ở catot và anot (trong bình điện phân, anot được nối với cực dương (+) của nguồn điện. Catot được nối với cực âm (–) của 
 nguồn điện).
Sau đó GV dẫn dắt HS giải thích sự hình thành các sản phẩm :
Chiều di chuyển của các ion Na+ và Cl–.
Phản ứng hoá học nào xảy ra trên bề mặt catot, anot của bình điện phân ? Viết các phương trình hoá học.
Viết phương trình điện phân NaCl nóng chảy.
Hoạt động 3. Điện phân dung dịch CuSO4 (trọng tâm).
Thí nghiệm về điện phân dung dịch CuSO4 với các điện cực graphit
GV tiến hành thí nghiệm (lắp dụng cụ theo hình 4.9 SGK), điều chỉnh dòng điện có hiệu điện thế vào khoảng 1,4 V. Yêu cầu HS quan sát các hiện tượng xảy ra ở catot và anot.
Cho HS giải thích các hiện tượng quan sát được, viết các phương trình hoá học của phản ứng xảy ra ở các điện cực và viết phương trình điện phân dung dịch CuSO4 với các điện cực trơ.
Hoạt động 4 : Điện phân dung dịch CuSO4 với anot tan (trọng tâm).
GV tiến hành thí nghiệm điện phân dd. CuSO4 với