Bài 18. Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại

18/11/2014
1
Trường THPT Diệp Minh Châu
Lớp 12B3
18/11/2014
2
Kiểm tra bài cũ
1. Nêu vị trí kim loại trong bản tuần hoàn? Những nhóm nào mà tất cả các nguyên tố đều là kim loại? Những nhóm nào không có nguyên tố kim loại nào?
2. Liên kết kim loại là gì? So sánh liên kết kim loại với liên kết ion, liên kết cộng hóa trị?
18/11/2014
3
Bài 18: TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI
DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI
Hiểu tính chất vật lí chung của kim loại
Biết tính chất hóa học đặc trưng và dãy điện hóa của kim loại
II/Tính chất vật lí của kim loại
a/ Tính dẽo
1/ Tính chất chung :
Giải thích tính dẻo của kim loại
18/11/2014
4
I/Tính chất vật lí của kim loại
a/ Tính dẻo
1/ Tính chất chung :
Những kim loại có tính dẻo cao là :Au , Ag , Al , Cu , Sn .... Người ta có thể dát những lá vàng mỏng tới 1/20 micromet
18/11/2014
Các lớp tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau mà không tách rời nhau nhờ các electron tự do chuyển động liên kết các lớp tinh thể với nhau
5
II/Tính chất vật lí của kim loại
b/Tính dẫn điện
1/ Tính chất chung :
Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag , sau đó đến Cu , Au , Al , Fe ....
18/11/2014
Những electron tự do chuyển động theo hướng của điện trường tạo nên dòng điện trong kim loại
Lưu ý:
+ Các kim loại khác nhau thì chúng dẫn điện khác nhau.
+ Khi nhiệt độ càng cao thì khả năng dẫn điện càng giảm.
6
II/Tính chất vật lí của kim loại
c/ Tính dẫn nhiệt
1/ Tính chất chung :
Những kim loại dẫn điện tốt thì dẫn nhiệt tốt . Ag , Cu , Al , Fe là những kim loại dẫn điện tốt theo thứ tự giảm dần.
18/11/2014
Những electron tự do ở vùng nhiệt độ cao có động năng lớn truyền năng lượng cho các ion dương hoặc nguyên tử từ vùng này đến vùng khác
7
II/Tính chất vật lí của kim loại
d/ Ánh kim
1/ Tính chất chung :
18/11/2014
Các electron tự do trong tinh thể kim loại ( Lớp “khí electron “ ) phản xạ hầu hết các tia sáng chiếu tới
8
II/Tính chất vật lí của kim loại
Những tính chất vật lí chung của kim loại ( dẻo , dẫn điện , dẫn nhiệt , ánh kim )chủ yếu do các electron tự do trong kim loại gây ra
18/11/2014
Kết luận
9
II/Tính chất hóa học chung của kim loại
Nguyên tử kim loại có độ âm điện nhỏ , năng lượng ion hóa thấp , bán kinh nguyên tử lớn , có ít electron lớp ngoài cùng hơn nguyên tử phi kim . Do đó trong phản ứng hóa học , kim loại là chất nhường electron .
Vậy tính chất hóa học đặt trưng của kim loại là tính khử ( dễ bị oxi hóa thành cation )
M → Mn+ + ne
18/11/2014
10
II/Tính chất hóa học chung của kim loại
1/ Tác dụng với phi kim :
Hầu hết kim loại khử được phi kim thành anion
Vd :
4Al + 3O2 2Al2O3

Cu + Cl2 CuCl2
to
to
o
o
o
o
+2
-2
+3
-1
18/11/2014
11
II/Tính chất hóa học chung của kim loại
2/ Tác dụng với dung dịch axit
a/Đối với dung dịch HCl , H2SO4 loãng
Kim loại ( trước H2 ) + axit muối + H2 ↑
Vd : Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 ↑
Zn + 2H+ Zn2+ + H2 ↑
Lưu ý : Những kim loại có tính khử mạnh ( Na , K ...) phản ứng sẽ gây nổ
O
O
+2
+2
18/11/2014
12
II/Tính chất hóa học chung của kim loại
b/Đối với H2SO4 (đặc , nóng ), HNO3
Kim loại ( trừ Pt , Au ) + axit muối + H2O + sản phẩm khử của N+5 , S+6
2/ Tác dụng với dung dịch axit
Lưu ý : Một số kim loại ( vd : Al , Fe , Cr ... ) bị thụ động trong HNO3 đặc nguội , H2SO4 đặc , nguội
3Cu + 8HNO3 (loãng) 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4 H2O
2Fe + 6H2SO4 ( đặc ) Fe2(SO4)3 + 3SO2 ↑ + 6H2O
to
+3
+2
O
O
+5
+2
+ 6
+4
18/11/2014
13
II/Tính chất hóa học chung của kim loại
3/ Tác dụng với nước :
Những kim loại có tính khử mạnh như Na , K , Ca ...khử H2O dễ dàng ở nhiệt độ thường
Vd : 2Na + 2H2O 2NaOH + H2
Vd : 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
Một số kim loại có tính khử trung bình ( vd : Zn , Fe ... ) khử được hơi nước ở nhiệt độ cao .
Những kim loại có tính khử yếu ( Vd : Cu , Ag , Hg ...) không khử được nước dù ở nhiệt độ cao .
O
O
+8/3
+1
+1
O
18/11/2014
14
II/Tính chất hóa học chung của kim loại
4/ Tác dụng với dung dịch muối :
Kim loại hoạt động có thể khử được ion kim loại kém hoạt động hơn trong dung dịch muối thành kim loại tự do .
Vd : Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
O
+2
O
+2
18/11/2014
15
III. DÃY ĐIỆNHÓA CỦA
KIM LOẠI:
Cặp oxi hóa - khử
của kim loại.
2.So sánh tính chấtcủa các
cặp oxi hóa - khử
3. Dãy điện hóa
của kim loại.
III. DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI:
Cặp oxi hóa - khử của kim loại.
Nguyên tử Fe là chất oxi hóa(dạng oxi hóa) hay
chất khử( dạng khử)?
Ion là chất oxi hóa(dạng oxi hóa) hay
chất khử( dạng khử)?
Cặp oxi hóa - khử của kim loại.
Các nguyên tử kim loại ( Ag, Cu, Fe…) đóng vai trò
chất khử, các ion kim loại đóng vai trò
chất oxi hóa.
Cặp oxi hóa - khử của kim loại.
Dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa khử của kim loại.
VD: ta có cặp oxi hóa khử:
Cặp oxi hóa khử Cu2+/Cu và Fe2+/Fe.
2. So sánh tính chất của các cặp oxi hóa - khử
Viết PT ion thu gọn
(nếu có) khi cho:
Cu tác dụng với dd
FeSO4. So sánh tính
khử giữa nguyên tử
Cu và Fe; tính oxi hóa
giữa ion Cu2+ và Fe2+.
Viết PT ion thu gọn
(nếu có) khi cho:
Fe tác dụng với dd
CuSO4 .So sánh tính
khử giữa nguyên tử
Fe và Cu; tính oxi hóa
giữa ion Cu2+ và Fe2+.
- Tính khử của Fe > Cu
- Tính oxi hóa của Fe2+ < Cu2+
Fe + Cu2+ -> Fe2+ + Cu
Nhận xét
Cặp oxi hóa khử Cu2+/Cu và Ag+/Ag.
Cu + 2Ag+ -> Cu2+ + 2Ag
Nhận xét
Tính oxi hóa của Cu 2+ < Ag+
Tính khử của Cu > Ag
Người ta đã so sánh tính chất
của nhiều cặp oxi hóa- khử và
sắp xếp chúng lại thành dãy,gọi
là dãy điện hóa của kim loại
Viết PT ion thu gọn
(nếu có) khi cho:
Cu tác dụng với dd
AgNO3 .So sánh tính
khử giữa nguyên tử
Ag và Cu; tính oxi hóa
giữa ion Cu2+ và Ag+.
2. So sánh tính chất của các cặp oxi hóa - khử
Pb2+



Pb
Mg2+



Mg
Dựa vào đâu mà người ta lại sắp được như vậy?
K+

K
Fe2+



Fe
Ni2+



Ni
Tính oxi hóa của ion kim loại tăng
Tính khử của kim loại giảm
Tính oxi hóa của Fe2+< Cu2+ < Ag+
Tính khử của Fe > Cu > Ag
Na+



Na
Al3+



Al
Zn2+



Zn
Sn2+



Sn
Cu2+



Cu
H+



H2
Au 3+



Au
Ag+



Ag
III. DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI:
3. Dãy điện hóa của kim loại:
Dãy điện hóa cho ta biết được điều gì?
So sánh tính oxi hóa của các ion Fe2+,Cu2+,Ag+.
So sánh tính khử của các nguyên tử Fe, Cu, Ag.
Vậy
dãy điện
hóa của
kim loại
là gì?
Vậy, dãy điện hóa của kim loại là một dãy
các cặp oxi hóa – khử được xếp theo chiều
tính oxi hóa của các ion kim loại tăng dần,
tính khử của các nguyên tử kim loại
giảm dần.
18/11/2014
23
4/ Ý nghĩa của dãy điện hóa
Dãy điện hóa cho phép dự đoán chiều của phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa – khử theo qui tắc anpha(α ) : Chất oxi hóa mạnh sẽ oxi hóa chất khử mạnh sinh ra chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn
* Qui tắc anpha ()
Chất oxi hoá yếu
Chất oxi hoá mạnh
Chất khử mạnh
Chất khử yếu
Cu2+ + Fe → Fe2+ + Cu
Chất oxi hóa mạnh
chất khử mạnh
chất oxi hóa yếu
chất khử yếu
18/11/2014
Bài 2 : Kim loại có tính chất vật lí chung là do nguyên nhân nào:
A.Trong tinh thể kim loại có nhiều electron độc thân.
B.Trong tinh thể kim loại có các ion dương chuyển động tự do.
C.Trong tinh thể kim loại có các electron chuyển động tự do.
D.Trong tinh thể có nhiều ion dương kim loại.
Bài tập cũng cố
25
18/11/2014
Bài tập cũng cố
Bài 3 : Nhóm các kim loại đều tác dụng với nước lạnh tạo dung dịch bazơ là:
A. Na, K, Mg, Ca
C. Ba, Na, K, Ca
Bài 4 :Trong các kim loại sau đây , kim loại không khử được ion Cu2+ ra khỏi dung dịch muối CuSO4 ?

B. Be, Al, Ca, Ba
D. K, Na, Ca, Zn
A. Na
B. Fe
C. Al
D. Zn .
26
18/11/2014
Bài tập cũng cố
Bài 6 : Cho hỗn hợp Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được 6,72 lit khí NO ( đktc) . Số mol axit đã tham gia phản ứng là
A. 0,3 mol
B. 1,2 mol
C. 0,6 mol
D. 1,5 mol.
Giải
n NO = 0,3 mol
M + 4HNO3 → M(NO3)3 + NO + 2H2O
1,2 mol <--
0,3 mol
27
18/11/2014
28
Bài tập cũng cố
Bài 7 :Hòa tan hoàn toàn 3,45 gam kim loại kiềm vào nước thấy thoát ra 1,68 lít khí (đkc). Tên kim loại là

Giải
n khí = 0,075 mol
2R + 2H2O → 2ROH + H2 ↑
0,15 mol ←0,075 mol
M =
= 23
A.K B. Na C. Li D. Rb
18/11/2014
29
Công việc về nhà
Làm bài tập trang 89 – SGK
Học thuộc dãy điện hóa của kim loại