Bài giảng Tiết 40, 41: Sự ăn mòn kim loại

Soạn 25 /10/2009	Giảng / / 2009
Tiết 40,41	sự ăn mòn kim loại
I. Mục tiêu bài học
1. Kiến thức
- Hiểu các khái niệm: thế nào là ăn mòn kim loại, ăn mòn hoá học và ăn mòn 
điện hoá.
- Hiểu các điều kiện, cơ chế và bản chất của ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá học.
- Hiểu nguyên tắc và các biện pháp chống ăn mòn kim loại.
2. Kĩ năng
- Phân biệt được hiện tượng ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá kim loại xảy ra trong tự nhiên, trong đời sống gia đình, trong sản xuất.
- Biết sử dụng các các biện pháp bảo vệ đồ dùng, các công cụ lao động bằng kim loại chống sự ăn mòn kim loại.
3. Tích hợp giáo dục môi trường: 
- Biết cách giữ gìn những đồ vật bằng kim loại được tráng, mạ bằng kẽm, thiếc
- Biết cách xử lí các chất thải từ các thí nghiệm
II. Chuẩn bị: dụng cụ và thí nghiệm về ăn mòn điện hoá
III. Tiến trình bài học
	1. ổn định lớp	Tiết 1: / 42	Tiết 2: / 42
	2. Kiểm tra bài cũ: trình bày sơ đồ và cơ chế sự điện phân NaCl nóng chảy
	3. Nội dung bài học
Hoạt động của GV và HS
Nội dung
Hoạt động 1
 - Thế nào là sự ăn mòn kim loại ?
Bản chất của sự ăn mòn kim loại là gì ?
Hoạt động 2 
- Bản chất của sự ăn mòn hoá học là gì ?
- Sự ăn mòn hoá học thường xảy ra ở đâu ?
-Dẫn ra các phản ứng hoá học 
minh hoạ.
Hiện tượng:
HS quan sát các hiện tượng (bọt khí H2 thoát ra ở điện cực nào, 
điện cực nào bị ăn mòn, bóng điện sáng hoặc kim vôn-kế bị lệch).
Hoạt động 3
1. GV thực hiện thí nghiệm về ăn mòn điện hoá (theo hình 4.11). 
* HS quan sát hiện tượng (không có bọt khí H2 thoát ra từ lá đồng (cực +), bóng điện không sáng) và nhận xét (lá kẽm không bị ăn mòn).
* HS quan sát hiện tượng và nhận xét.
HS tìm hiểu trong SGK và dựa vào kiến thức thực tế để trình bày
* HS trình bày về khái niệm bảo vệ điện hóa
* HS quan sát hiện tượng và giải thích (trong cốc thứ nhất thấy xuất hiện màu xanh, chứng tỏ có ion Fe2+, nhận xét là Fe bị ăn mòn. Trong cốc thứ hai không xuất hiện màu xanh, không có ion Fe2+, Fe không bị ăn mòn.
* HS nghiên cứu hình vẽ để trình bày.
GV chính xác hoá.
Hoạt động 4
 Củng cố bài học và chữa bài tập 2, 3 trong SGK trang 136
Bài tập về nhà : 4, 5 trang 136
I-Khái niệm
- ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường.
M đ Mn+ + ne
II. Hai dạng ăn mòn kim loại
1. ăn mòn hoá học
- ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.
- Thí dụ: 3Fe + 4H2Ođ Fe3O4 + 4 H2
2Fe + 3 Cl2 đ 2 FeCl3 3 Fe + 2 O2 đ Fe3O4
2. ăn mòn điện hoá
a – khái niệm về ăn mòn điện hoá
* Thí nghiệm : sgk
* giải thích:
Cực dương
Xảy ra các pư khử
2H+ + 2e đ H2
O2+2H2O+4eđ 4OH-
Cực âm
Xảy ra pư oxi hoá
Fe đ Fe2+ + 2e
Vậy: Sự ăn mòn điện hoá là sự ăn mòn kim loại do tác dụng của dd chất điện li và tạo nên dòng điện.
b - Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hoá 
+ Hai điện cực khác chất nhau
+ Hai điện cực trực tiếp tiếp xúc với nhau hoặc thông qua dây dẫn
+ Hai điện cực cùng tiếp xúc với chất điện li
c - ăn mòn điện hoá học hợp kimcủa sắt(gang, thép)trong không khí ẩm.
* Tại cực âm: xảy ra sự oxi hoá Fe
 Fe Fe2+ + 2e
* Tại cực dương: xảy ra sự khử O2
 O2 + 2H2O + 4e 4 OH-
II- Chống ăn mòn kim loại.
1 - Phương pháp bảo vệ bề mặt
- phủ trên bề mặt kl một lớp sơn, dầu mỡ, chất dẻo hoặc tráng, mạ bằng một kim loại khác.
2 - Phương pháp điện hoá
- dùng một kl có tính khử mạnh hơn gắn lên bề mặt kl cần bảo vệ
- VD : Bảo vệ vỏ tàu biển bằng cách gắn lên vỏ tàu các tấm Zn. Khi đi trong nước biển phần vỏ tàu tiếp xúc với nước biển Zn sẽ bị ăn mòn.
Cực dương
Oxi bị khử
O2+2H2O+4eđ 4OH-
Cực âm
Zn bị oxi hoá
Zn đZn2+ + 2e
Kết quả là vỏ tầu được bảo vệ, Zn là vật hi sinh, nó bị ăn mòn.
Soạn 25/10/2009	Giảng / / 2009
Tiết 42	điều chế kim loại
I. Mục tiêu bài học
1. Kiến thức
Biết nguyên tắc chung về điều chế kim loại.
Hiểu các phương pháp được vận dụng để điều chế kim loại. Mỗi phương pháp thích hợp với sự điều chế những kim loại nào. Dẫn ra được những phản ứng hoá học và điều kiện của phản ứng điều chế những kim loại cụ thể.
2. Kĩ năng
Biết giải các bài toán điều chế kim loại, trong đó có bài toán điều chế kim loại bằng phương pháp điện phân không hoặc có sử dụng định luật Farađay.
II. Chuẩn bị:
Bảng Dãy điện hoá chuẩn của kim loại, Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
III. Tiến trình dạy học
	1. ổn định lớp:	/ 42
	2. Kiểm tra bài cũ: Cho biết các phương pháp chống ăn mòn kim loại
	3. Nội dung bài mới
Hoạt động của HS và GV
Nội dung
Hoạt động 1
GV thông báo, trong tự nhiên chỉ có một số ít kim loại tồn tại ở trạng thái tự do, như Au, Pt, Hg ... Hầu hết các kim loại khác đều dưới dạng các hợp chất hoá học (oxit, muối)., kim loại tồn tại ở dạng ion dương.
GV đặt câu hỏi, nguyên tắc điều chế kim loại là gì ? Bằng cách nào có thể chuyển những ion kim loại thành kim loại tự do ?
Hoạt động 2
GV hướng dẫn HS nghiên cứu SGK :
Cơ sở của việc điều chế kim loại bằng phương pháp thuỷ luyện là gì ? 
Dẫn thí dụ và viết phương trình phản ứng hoá học.
Phương pháp thuỷ luyện được dùng để điều chế những kim loại nào ?
Hoạt động 3
Cơ sở khoa học của phương pháp nhiệt luyện điều chế kim loại là gì ?
Dẫn ra một số kim loại được điều chế
bằng phương pháp nhiệt luyện, viết phương trình phản ứng hoá học, điều kiện của những phản ứng này là gì ?
Những kim loại nào thường được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện ?
Hoạt động 4
Cơ sở của phương pháp điện phân điều chế kim loại là gì ?
Những kim loại nào có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân ?
Dẫn ra thí dụ điều chế kim loại hoạt động bằng phương pháp điện phân, thí dụ, điều chế Na (nguyên liệu, trạng thái, sơ đồ và phương trình điện phân).
Dẫn thí dụ điều chế kim loại hoạt động trung bình bằng phương pháp điện phân, thí dụ điều chế Zn (nguyên liệu, trạng thái, sơ đồ và phương trình 
điện phân).
GV: Thí dụ, không một chất hoá học nào có thể oxi hoá được ion F– thành khí F2. Những phản ứng này có thể thực hiện bằng phương pháp điện phân. Vì vậy, bằng phương pháp điện phân, người ta có thể điều chế được hầu hết các kim loại, kể cả những kim loại có tính khử mạnh nhất. Người ta cũng điều chế được nhiều phi kim, kể cả những phi kim có tính oxi hoá mạnh nhất.Hoạt động 5
Củng cố bài học.
* GV củng cố bài học bằng cách cho HS làm một số bài tập sau :
Bài tập 1,2 trong SGK.
Bài tập về nhà 3- 8 ( 140 )
1- 7 trang 142,143 sgk
I. Nguyên tắc điều chế kim loại.
Khử các ion kim loại thành kim loại tự do
Mn+ + ne đ M
II. Phương pháp điều chế kim loại
1.Phương pháp thuỷ luyện
Dùng hoá chất thích hợp như dung dịch H2SO4, NaOH, NaCN.. để hoà tan các kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách chúng ra khỏi quặng. Sau đó dùng chất khử để khử ion kim loại thành kim loại tự do
VD: Ag2S + 4NaCN đ 2Na + Na2S
 Zn + 2Na đ Na2 + 2Ag
Phương pháp thuỷ luyện ( còn gọi là pp ướt ) được dùng để điều chế các kl có tính khử yếu như Cu, Hg, Ag, Au...
2. Phương pháp nhiệt luyện
- Cơ sở: Khử nhứng ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như: C, CO, H2 hoặc Al, KL kiềm, KL kiềm thổ.
- Thí dụ: Fe2O3 +3 CO 2 Fe + 3 CO2
* Trường hợp quặng là sunfua kim loại như Cu2S, ZnS, FeS2 thì phải chuyển chúng thành oxit kim loại. sau đó dùng các chất khử khử ở t0 thích hợp.
VD: 2 ZnS + 3O2 2 ZnO + 2 SO2
 ZnO + C Zn + CO
* Đối với các kl khó n/c hơn Cr thì phải dùng Al
 2 Al + Cr2O3 Al2O3 + 2 Cr
- Dùng trong CN, để điều chế những kim loại hoạt động trung bình.
3. Phương pháp điện phân.
* Điều chế kl có tính khử mạnh như Li, Na, K, Al bằng cách điện phân oxit, muối, bazơ n/c
VD: 2 NaCl 2 Na + Cl2
* Điều chế kl có tính khử trung bình, yếu như Zn, Cu, Pb, Snbằng cách điện phân dung dịch muối của chúng trong nước. 
- Thí dụ: Sơ đồ điện phân dung dịch ZnSO4
Cực (-) ơ
Zn2+, H2O
ZnSO4
(dd)
đ Cực (+)
 SO42-, H2O
Zn2++2eđ Zn
2 H2O đ 4H++O2+ 4e
Phương trình điện phân: 
2 ZnSO4 + H2O đ 2 Zn + 2 H2SO4 + O2ư
III. Định luật Faraday
- Công thức:
- Thí dụ:
Tính khối lượng Cu thu được ở cực (-) sau 1 giờ điện phân dd CuCl2 với cường độ dòng điện là 5 ampe.
CuCl2 Cu + Cl2