điều chế kim loại ( Nâng cao)

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Tô Thanh Đạm
Ngày gửi: 19h:14' 15-11-2011
Dung lượng: 1.2 MB
Số lượt tải: 668
Nguồn:
Người gửi: Tô Thanh Đạm
Ngày gửi: 19h:14' 15-11-2011
Dung lượng: 1.2 MB
Số lượt tải: 668
Số lượt thích:
0 người
về thăm lớp, dự giờ
Giáo viên : Tô Thanh Đạm
Kiểm tra bài cũ.
1) Cho biết hiện tượng xảy ra khi ngâm một lá sắt vào dd axit HCl Minh họa bằng phương trình phản ứng. Nếu nhỏ thêm vài giọt dd CuSO4 vào dd axit thì có hiện tượng gì xảy ra ? Viết phương trình phản ứng minh họa
Xảy ra sự ăn mòn hóa học. Bọt khí H2 thoát ra lúc đầu nhiều sau đó ít dần do các bọt khí này bọc kín lá sắt, cản trở sự tiếp cận của ion H+ với các nguyên tử sắt. Sắt bị ăn mòn chậm.
Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2
Đầu tiên sắt phản ứng với Cu2+ trong dd.
CuSO4 + Fe ? FeSO4 + Cu
Cu sinh ra bám vào Fe .
Xảy ra sự ăn mòn điện hóa.
Fe là cực âm : Fe → Fe 2+ + 2e
Cu là cực dương : 2H+ + 2e → H2
Sắt bị ăn mòn nhanh chóng, bọt khí
hydro thoát ra nhiều và nhanh.
Cho thêm CuSO4
Khoáng vật Florit (CaF2)
KIM LOẠI TRONG TỰ NHIÊN
Đa số kim loại tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất, chỉ một số rất ít như vàng, platin tồn tại ở trạng thái tự do. Những khoáng vật và đất đá chứa hợp chất của kim loại gọi là quặng.
Do đó phải chuyển kim loại cần điều chế vào dung dịch hoặc hợp chất khác dễ oxi hóa, rồi oxi hóa ion kim loại đó.
Bài 24
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
Tiết 42
Nguyên tắc chung và các phương pháp điều chế kim loại : Phương pháp điện phân, nhiệt luyện, thuỷ luyện.
Biết được : Định luật Farađay và biểu thức tính khối lượng các chất thu được ở các điện cực.
Lựa chọn được phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp.
Viết các phương trình hoá học điều chế kim loại cụ thể.
Giải được bài tập : Tính khối lượng kim loại bám trên các điện cực hoặc các đại lượng có liên quan dựa vào công thức Farađay, bài tập khác có nội dung liên quan.
Mục tiêu bài học
I- Nguyên tắc điều chế kim loại.
Khử ion dương kim loại thành kim loại tự do.
Mn+ + ne → M
II- Các phương pháp điều chế kim loại.
1)Phương pháp thuỷ luyện.
2)Phương pháp nhiệt luyện.
3)Phương pháp điện phân.
1)Phương pháp thuỷ luyện:
(phương pháp ướt)
b. Nguyên tắc: dùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion dương kim loại khác trong dung dịch muối.
c.Mục đích: điều chế các kim loại có tính khử yếu trong phòng thí nghiệm.
a. Cơ sở của phương pháp : Dùng dung dịch thích hợp hòa tan quặng có chứa kim loại cần điều chế, lọc tách tạp chất
Sơ đồ
2)Phương pháp nhiệt luyện:
VD: CuO + H2 → Cu + H2O
3Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe
t0
to
+2
0
0
+ 8/3
a. Nguyên tắc: dùng chất khử C, CO, H2 hoặc kim loại Al, kim loại kiềm, kiềm thổ để khử ion dương kim loại trong hợp chất oxit ở nhiệt độ cao.
b.Mục đích:điều chế các kim loại có tính khử trung bình và yếu (kim loại sau Al) trong công nghiệp.
Sơ đồ
Theo em chất khử nào được sử dụng nhiều nhất, kinh tế nhất ?
Hoàn thành 3 ví dụ sau :
1. ZnO + CO →
2. Cr2O3 + Al →
3. HgS + O2 →
3)Phương pháp điện phân:
a.Nguyên tắc: dùng dòng điện 1 chiều trên catot để khử ion dương kim loại trong hợp chất
b.Mục đích: điều chế hầu hết các kim loại.
Mục đích: Điều chế kim loại có tính khử mạnh từ Li đến Al : điện phân hợp chất nóng chảy( oxit, hidroxit, muối) của chúng.
VD : điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na.
_
+
Ion Na+
Ion Cl-
_
+
Ion Na+
Ion Cl-
Chiều dòng điện
Cl2
Na
+
-
Viết các quá trình xảy ra ở catot và anot
NaCl → Na+ + Cl-
Catot Anot
Ion Na+ bị khử Ion Cl- bị oxi hóa
Na+ + e → Na 2Cl- → Cl2 + 2e
2NaCl → 2Na + Cl2
đp nc
+1
0
3)Phương pháp điện phân:
Điều chế kim loại có tính khử trung bình và yếu: điện phân dung dịch muối của chúng trong nước.
VD : Điện phân dung dịch CuSO4 để điều chế Cu
CuSO4 → Cu2+ + SO42- (H2O)
Catot Anot
(Cu2+, H2O) (SO42-, H2O)
Ion Cu2+ bị khử H2O bị oxi hóa
Cu2+ + 2e → Cu 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2 +2H2SO4
đpdd
+2
0
Có những trường hợp muối nào không bị
điện phân ? Cho ví dụ.
Những trường hợp muối không bị :
+ Điện phân nóng chảy:
Muối mà gốc axit có oxi .
+ Điện phân dung dịch:
Muối tạo bởi kim loại mạnh và gốc axit có oxi
Có những trường hợp muối nào bị
điện phân mà không thu được kim loại? Cho ví dụ.
Điện phân dung dịch muối tạo bởi kim loại mạnh và gốc axit không có oxi
III. Định luật faraday
Dựa vào biểu thức định luật Faraday (SGK vật lý 11)
Trong đó :
m : khối lượng chất thu được ở điện cực ( gam)
A: khối lượng mol nguyên tử chất thu được ở điện cực
n : số e trao đổi
t : thời gian điện phân ( s)
F = const = 96500 C/mol
Bài tập củng cố:
Bài tập
Từ dd CuCl2, có mấy cách để điều chế kim loại Cu
A. 1 cách.
B. 2 cách.
C. 3 cách.
D. 4 cách
Cách 1 : điện phân dd CuCl2.
.
Cách 2 : dùng kim loại có tính
khử mạnh hơn khử ion Cu2+ trong dd.
Cách 3 : chuyển
CuCl2 Cu(OH)2 CuO
sau đó dùng H2 để khử CuO ở nhiệt độ cao.
Cch 4: di?n phn nĩng ch?y CuCl2
Thanks for watching !
Bye Bye now!
Giáo viên : Tô Thanh Đạm
Kiểm tra bài cũ.
1) Cho biết hiện tượng xảy ra khi ngâm một lá sắt vào dd axit HCl Minh họa bằng phương trình phản ứng. Nếu nhỏ thêm vài giọt dd CuSO4 vào dd axit thì có hiện tượng gì xảy ra ? Viết phương trình phản ứng minh họa
Xảy ra sự ăn mòn hóa học. Bọt khí H2 thoát ra lúc đầu nhiều sau đó ít dần do các bọt khí này bọc kín lá sắt, cản trở sự tiếp cận của ion H+ với các nguyên tử sắt. Sắt bị ăn mòn chậm.
Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2
Đầu tiên sắt phản ứng với Cu2+ trong dd.
CuSO4 + Fe ? FeSO4 + Cu
Cu sinh ra bám vào Fe .
Xảy ra sự ăn mòn điện hóa.
Fe là cực âm : Fe → Fe 2+ + 2e
Cu là cực dương : 2H+ + 2e → H2
Sắt bị ăn mòn nhanh chóng, bọt khí
hydro thoát ra nhiều và nhanh.
Cho thêm CuSO4
Khoáng vật Florit (CaF2)
KIM LOẠI TRONG TỰ NHIÊN
Đa số kim loại tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất, chỉ một số rất ít như vàng, platin tồn tại ở trạng thái tự do. Những khoáng vật và đất đá chứa hợp chất của kim loại gọi là quặng.
Do đó phải chuyển kim loại cần điều chế vào dung dịch hoặc hợp chất khác dễ oxi hóa, rồi oxi hóa ion kim loại đó.
Bài 24
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
Tiết 42
Nguyên tắc chung và các phương pháp điều chế kim loại : Phương pháp điện phân, nhiệt luyện, thuỷ luyện.
Biết được : Định luật Farađay và biểu thức tính khối lượng các chất thu được ở các điện cực.
Lựa chọn được phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp.
Viết các phương trình hoá học điều chế kim loại cụ thể.
Giải được bài tập : Tính khối lượng kim loại bám trên các điện cực hoặc các đại lượng có liên quan dựa vào công thức Farađay, bài tập khác có nội dung liên quan.
Mục tiêu bài học
I- Nguyên tắc điều chế kim loại.
Khử ion dương kim loại thành kim loại tự do.
Mn+ + ne → M
II- Các phương pháp điều chế kim loại.
1)Phương pháp thuỷ luyện.
2)Phương pháp nhiệt luyện.
3)Phương pháp điện phân.
1)Phương pháp thuỷ luyện:
(phương pháp ướt)
b. Nguyên tắc: dùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion dương kim loại khác trong dung dịch muối.
c.Mục đích: điều chế các kim loại có tính khử yếu trong phòng thí nghiệm.
a. Cơ sở của phương pháp : Dùng dung dịch thích hợp hòa tan quặng có chứa kim loại cần điều chế, lọc tách tạp chất
Sơ đồ
2)Phương pháp nhiệt luyện:
VD: CuO + H2 → Cu + H2O
3Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe
t0
to
+2
0
0
+ 8/3
a. Nguyên tắc: dùng chất khử C, CO, H2 hoặc kim loại Al, kim loại kiềm, kiềm thổ để khử ion dương kim loại trong hợp chất oxit ở nhiệt độ cao.
b.Mục đích:điều chế các kim loại có tính khử trung bình và yếu (kim loại sau Al) trong công nghiệp.
Sơ đồ
Theo em chất khử nào được sử dụng nhiều nhất, kinh tế nhất ?
Hoàn thành 3 ví dụ sau :
1. ZnO + CO →
2. Cr2O3 + Al →
3. HgS + O2 →
3)Phương pháp điện phân:
a.Nguyên tắc: dùng dòng điện 1 chiều trên catot để khử ion dương kim loại trong hợp chất
b.Mục đích: điều chế hầu hết các kim loại.
Mục đích: Điều chế kim loại có tính khử mạnh từ Li đến Al : điện phân hợp chất nóng chảy( oxit, hidroxit, muối) của chúng.
VD : điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na.
_
+
Ion Na+
Ion Cl-
_
+
Ion Na+
Ion Cl-
Chiều dòng điện
Cl2
Na
+
-
Viết các quá trình xảy ra ở catot và anot
NaCl → Na+ + Cl-
Catot Anot
Ion Na+ bị khử Ion Cl- bị oxi hóa
Na+ + e → Na 2Cl- → Cl2 + 2e
2NaCl → 2Na + Cl2
đp nc
+1
0
3)Phương pháp điện phân:
Điều chế kim loại có tính khử trung bình và yếu: điện phân dung dịch muối của chúng trong nước.
VD : Điện phân dung dịch CuSO4 để điều chế Cu
CuSO4 → Cu2+ + SO42- (H2O)
Catot Anot
(Cu2+, H2O) (SO42-, H2O)
Ion Cu2+ bị khử H2O bị oxi hóa
Cu2+ + 2e → Cu 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2 +2H2SO4
đpdd
+2
0
Có những trường hợp muối nào không bị
điện phân ? Cho ví dụ.
Những trường hợp muối không bị :
+ Điện phân nóng chảy:
Muối mà gốc axit có oxi .
+ Điện phân dung dịch:
Muối tạo bởi kim loại mạnh và gốc axit có oxi
Có những trường hợp muối nào bị
điện phân mà không thu được kim loại? Cho ví dụ.
Điện phân dung dịch muối tạo bởi kim loại mạnh và gốc axit không có oxi
III. Định luật faraday
Dựa vào biểu thức định luật Faraday (SGK vật lý 11)
Trong đó :
m : khối lượng chất thu được ở điện cực ( gam)
A: khối lượng mol nguyên tử chất thu được ở điện cực
n : số e trao đổi
t : thời gian điện phân ( s)
F = const = 96500 C/mol
Bài tập củng cố:
Bài tập
Từ dd CuCl2, có mấy cách để điều chế kim loại Cu
A. 1 cách.
B. 2 cách.
C. 3 cách.
D. 4 cách
Cách 1 : điện phân dd CuCl2.
.
Cách 2 : dùng kim loại có tính
khử mạnh hơn khử ion Cu2+ trong dd.
Cách 3 : chuyển
CuCl2 Cu(OH)2 CuO
sau đó dùng H2 để khử CuO ở nhiệt độ cao.
Cch 4: di?n phn nĩng ch?y CuCl2
Thanks for watching !
Bye Bye now!
 







Các ý kiến mới nhất