Bài giảng Tiết 31: Điều chế kim loại

Ngày soạn
Ngày dạy
Lớp
Sĩ số
12D
19/11/2010
12E
Tiết 31: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI 
I. Mục tiêu bài học: 
 1. Về kiến thức: HS hiểu : 
 - Nguyên tắc chung và các phương pháp điều chế kim loại( nhiệt luyện, thuỷ luyện và điện phân).
 2.Về kĩ năng : 
 - Lựa chọn được phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp
 - quan sát hình ảnh, thí nghiệm, sơ đồ để rút ra nhận xét về phương pháp điều chế kim loại.
 - Viết phương trình hoá học 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.
 - Nhận biết được tác động tới môi trường do điện phân mạ điệnvà điều chế kim loại 
 3.Về thái độ: 
 - Có ý thức sử dụng, bảo quản hợp lí, hiệu quả đồ dùng bằng kim loại một cách khoa học
 - Sử dụng phế liệu kim loại và chống ô nhiễm môi trường.
II. Chuẩn bị :
 1. Chuẩn bị của GV: Hoá chất: , đinh sắt, dây sắt, dây đồng, dây nhôm, dd CuSO4, AgNO3 
 Dụng cụ: ống nghiệm, đèn cồn, giá TN.
 2. Chuẩn bị của HS: học thuộc bài cũ và chuẩn bị tốt bài mới
III. Tiến trình bài giảng : 
 1. Kiểm tra bài cũ : 
 - Nêu những tính chất hoá học chung của kim loại? Viết PTHH minh hoạ?
 2. Nội dung bài học:
Hoạt động của thầy và trò
Nội dung kiến thức
Hoạt động 1: Nguyên tắc điều chế kim loại.
GV: Cho Hs trả lời các câu hỏi sau:
- Trong tự nhiên hầu hết các kim loại tồn tại ở dạng nào?
- Muốn điều chế kim loại ta phải làm thế nào?
- nguyên tắc chung của việc điều chế kim loại là gì?
HS: từ thực tế và SGK trả lời các câu hỏi của GV
Hoạt động 2: Các phương pháp điều chế kim loại
GV: Giới thiệu phương pháp nhiệt luyện
HS: Viết phương trình điều chế Cu, Fe 
từ CuO, Fe2O3 ...
GV: Thông báo phương pháp này được dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp
GV: Giới thiệu phương pháp thuỷ luyện 
Làm TN cho đinh sắt vào dd CuSO4 
HS: Quan sát rút ra nhận xét cơ sở, nguyên tắc điều chế kim loại theo phương pháp này
- Phương pháp này dùng trong CN hoặc trong PTN
- Để điều chế những kim loại có tính khử TB và yếu : Fe, Zn, Sn, Pb, Ag, Au
Hoạt động 3: Phương pháp điện phân
GV: Nêu câu hỏi : Những kim loại có độ hoạt động như thế nào phải điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy ?chúng ở vị trí nào trong dãy hoạt động của kim loại?
HS: Viết các phản ứng xảy ra ở điện cực
Cu(NO3)2+H2O→ Cu + 1/2O2 + 2HNO3 
HS: Viết sơ đồ điện phân, phương trình điện phân dd CuCl2 
GV; Giới thiều Ct biểu diễn định luật Farađây để xác định lượng chất thu được ở điện cực
HS; Cho biết các đại lượng trong CT
I. Nguyên tắc:
- Trong tự nhiên hầu hết các kim loại tồn tại ở dạng hợp chất trừ: Au, Pt...
- Trong hợp chất kim loại ở dạng ion Mn+
Muốn điều chế kim loại ta phải khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại
Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử 
 Mn+ + ne → M0 
II. Phương pháp:
1. Phương pháp nhiệt luyện:
Điều chế kim loại hoạt động trung bình: Zn, Fe, Sn, Pb....
Khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng chất khử : C, CO, H2 hoặc kim loại hoạt động mạnh
 CuO + H2 Cu + H2O
 Fe2O3 + CO Fe + CO2 
 4Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe
2. Phương pháp thuỷ luyện:
Dùng dd thích hợp như H2SO4, NaOH, NaCN để hoà tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng
Nguyên tắc: Khử những ion kim loại trong dd bằng kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn...
 Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 
Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag
3.Phương pháp điện phân: 
a)Điên phân hợp chất nóng chảy
- Nguyên tắc của phương pháp : Dùng dòng điện một chiều trên catôt để khử các ion kim loại trong hợp chất
- Dùng trong công nghiệp 
- Điều chế được hầu hết các kim loại 
Sơ đồ điện phân 
 Đp Al2O3 n/c
ở catôt(cực âm) : Al3+ + 3e → Al 
ở anot(cực dương) 2O2- → O2 + 4e
PT: 2Al2O3 4Al + 3O2 
Điện phân nóng chảy MgCl2 
ở catôt(cực âm): Mg2+ +2e → Mg
ở anot(cực dương) : 2Cl- → Cl2 +2e
PT: MgCl2 Mg + Cl2 ↑
b) Điện phân dung dịch :
điều chế kim loại hoạt động trung bình và yếu
VD: điện phân dd CuCl2 
 ở catôt: Cu2+ +2e → Cu
 ở anot: 2Cl- → Cl2 +2e
 CuCl2 Cu + Cl2 
c) Tính lượng chất thu được ở điện cực:
CT biểu diễn định luật farađây
Có thể xác định được khối lượng các chất thu được ở điện cực
 m = 
3. Củng cố- Luyện tập: HS làm các bài tập:
1. Từ Cu(OH)2, MgO, Fe2O3 Hãy điều chế kim loại tương ứng bằng một phương pháp thích hợp . Viết phương trình hh của phản ứng 
* Điều chế Cu : Cu(OH)2 CuO Cu
* Điều chế Mg: MgO MgCl2 côcạndd→ MgCl2 Mg
* điều chế Fe: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 
2.Viết sơ đồ điện phân NaCl nóng chảy, MgCl2nóng chảy, dd CuSO4, ddAgNO3 
 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4 
 2AgNO3 + H2O 2Ag + 1/2°2 + 2HNO3 
Bài 4: CuO + CO Cu + CO2 
 Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2 
Ta có n oxi (của oxit) = n Co(pư) = 5,6/22,4= 0,25 mol
 m oxi(của oxit)= 16. 0,25 = 4 gam
khối lượng chất rắn sau phản ứng là: 30 – 4 = 26 (gam)
Bài 5: a) PT: 2MSO4 + 2H2O 2M + O2 + 2H2SO4 
 b) m = → A = = 64 → kim loại là Cu 
4 .Hướng dẫn HS tự học ở nhà: - Học thuộc lí thuyết 
 - Làm bài tập 3,4 SGK 
 - Chuẩn bị bài luyện tập 
1.Điện phân (điện cực trơ) dd chứa 0,02 mol NiSO4 với cường độ dòng điện là 5A trong 6 phút 20 giây. Khoói lượng catôt tăng lên bằng 
 A. 0,00 g B. 0,16 g C. 0,59 g D. 1,18 g
2. Khi điện phân dd CuCl2 bằng điện cực trơ trong một giờ với cường độ dòng điện là 5A . lượng đồng giải phóng ở catôt là : 
 A. 5,9 g B. 5,5 g C. 7,5 g D. 7,9 g
Kiểm tra của tổ chuyên môn (BGH)
...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
 Tổ Trưởng