Bài 21. Điều chế kim loại

Bài 21: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
Tiết PPCT
39,40

Thời lượng
90 phút

Ngày soạn
19/01/2021

Ngày giảng


I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nguyên tắc chung và các phương pháp điều chế kim loại (điện phân, nhiệt luyện, dùng kim loại mạnh khử ion kim loại yếu hơn).
2. Kĩ năng
- Lựa chọn được phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp.
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, sơ đồ... để rút ra nhận xét về phương pháp điều chế kim loại.
- Viết các PTHH 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.
3. Trọng tâm
- Các phương pháp điều chế kim loại
II. CHUẨN BỊ
- Hoá chất: dung dịch CuSO4, đinh sắt.
- Dụng cụ: Ống nghiệm thường, ống nghiệm hình chữ U, lõi than lấy từ pin hỏng dùng làm điện cực, dây điện, pin hoặc bình ăcquy.
III. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
* Các năng lực chung
- Năng lực tự học
- Năng lực hợp tác
- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề
- Năng lực giao tiếp
* Các năng lực chuyên biệt
- Năng lực sử dung ngôn ngữ
- Năng lực thực hành hóa học
- Năng lực tính toán
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua hóa học
- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống
IV. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1
( GV đặt hệ thống câu hỏi:
- Trong tự nhiên, ngoài vàng và platin có ở trạng thái tự do, hầu hết các kim loại còn lại đều tồn tại ở trạng thái nào?
- Muốn điều chế kim loại ta phải làm gì?
- Nguyên tắc chung của việc điều chế kim loại là gì?
I – NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
Khử ion kim loại thành nguyên tử.
Mn+ + ne ( M


Hoạt động 2
( GV giới thiệu phương pháp nhiệt luyện.
( GV yêu cầu HS viết PTHH điều chế Cu và Fe bằng phương pháp nhiệt luyện sau:
CuO + H2(
Fe2O3 + CO (
Fe2O3 + Al (
II – PHƯƠNG PHÁP
1. Phương pháp nhiệt luyện
( Nguyên tắc: Khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C, CO, H2 hoặc các kim loại hoạt động.
( Phạm vi áp dụng: Sản xuất các kim loại có tính khử trung bình (Zn, Fe, Sn, Pb,…) trong công nghiệp.
Thí dụ:








Hoạt động 3
( GV giới thiệu phương pháp thuỷ luyện.
( GV biểu diễn thí nghiệm Fe + dd CuSO4 và yêu cầu HS viết PTHH của phản ứng.
( HS tìm thêm một số thí dụ khác về phương pháp dùng kim loại để khử ion kim loại yêu hơn.
2. Phương pháp thuỷ luyện
( Nguyên tắc: Dùng những dung dịch thích hợp như: H2SO4, NaOH, NaCN,… để hoà tan kim loại hoặc các hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có ở trong quặng. Sau đó khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng những kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn,…
Thí dụ: Fe + CuSO4 ( FeSO4 + Cu
Fe + Cu2+ ( Fe2+ + Cu
( Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để điều chế các kim loại có tính khử yếu.




Hoạt động 4:
( GV?:
- Những kim loại có độ hoạt động hoá học như thế nào phải điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy? Chúng đứng ở vị trí nào trong dãy hoạt động hoá học của kim loại?
( HS nghiên cứu SGK và viết PTHH của phản ứng xảy ra ở các điện cực và PTHH chung của sự điện phân khi điện phân nóng chảy Al2O3, MgCl2.
3. Phương pháp điện phân
a) Điện phân hợp chất nóng chảy
( Nguyên tắc: Khử các ion kim loại bằng dòng điện bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của kim loại.
( Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại hoạt động hoá học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al.
Thí dụ 1: Điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế Al.




Thí dụ 2: Điện phân MgCl2 nóng chảy để điều chế Mg.





Hoạt động 5:
( GV?:
- Những kim loại có độ hoạt động hoá học như thế nào phải điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch? Chúng đứng