Bài giảng Hóa học 12 - Bài 18: Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại

TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI 
 DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI 
 BÀI 18 
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ 
Ở điều kiện thường, các kim loại: 
- ở trạng thái rắn (trừ Hg). 
 có tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, có ánh kim. 
1. Tính chất vật lí chung 
 Bài 18: TÍNH CHẤT KIM LOẠI. DÃY ĐIỆN HÓA KIM LOẠI 
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ 
2. Giải thích. 
 Bài 18: TÍNH CHẤT KIM LOẠI. DÃY ĐIỆN HÓA KIM LOẠI 
Vì sao kim loại có tính dẻo? 
Vì sao kim loại có tính dẫn điện? 
Vì sao kim loại có tính dẫn nhiệt? 
Vì sao kim loại có ánh kim? 
2. Giải thích. 
+ 
Ion dương kim loại 
Electron tự do 
Lực cơ học 
 tác động 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Sơ đồ mô tả electron chuyển động tự do trong kim loại 
a. Tính dẻo. 
 nhờ lực hút tĩnh điện của các electron tự do với các cation kim loại Kim loại có tính dẻo . 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Kim loại bị biến dạng 
- Những kim loại có tính dẻo cao là Au, Ag, Al, Cu, Zn 
Một số ứng dụng về tính dẻo của kim loại 
Ứng dụng tính dẻo của vàng 
Ứng dụng tính dẻo của nhôm 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Nối kim loại với 2 điện cực một nguồn điện 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
+ 
Nguồn 
điện 
Electron chuyển động tự do trong mạng tinh thể kim loại 
 => các electron tự do trong kim loại sẽ chuyển động thành dòng có hướng từ cực âm đến cực dương Kim loại dẫn được điện . 
b . Tính dẫn điện. 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
+ 
Nguồn 
điện 
Nhiệt độ kim loại tăng 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
+ 
Nguồn 
điện 
Nhiệt độ thường 
N hiệt độ tăng=> các ion kim loại dao động mạnh hơn => cản trở sự chuyển động của dòng electron => độ dẫn điện giảm. 
KẾT LUẬN: 
Nhiệt độ của kim loại càng cao thì tính dẫn điện sẽ càng giảm. 
 Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag, Cu, Au, Al, Fe 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
S ự chuyển động của các electron tự do nhiệt lan truyền từ vùng này sang vùng khác kim loại dẫn nhiệt . 
c. Tính dẫn nhiệt 
 Kim loại dẫn điện tốt cũng dẫn nhiệt tốt. 
Một số ứng dụng về tính dẫn nhiệt của kim loại 
 Kim loại có ánh kim: do các electron tự do trong kim loại đã phản xạ tia sáng có bước sóng mà mắt ta có thể nhìn thấy được. 
d. Ánh kim 
 Kết luận : Những tính chất vật lí chung của kim loại nói trên là do các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại gây ra. 
 Bài 18: TÍNH CHẤT KIM LOẠI. DÃY ĐIỆN HÓA KIM LOẠI 
- Quy ước : Kim loại có khối lượng riêng 
 d < 5 là kim loại nhẹ: Li, Na, K, Mg, Al 
 d > 5 là kim loại nặng: Fe, Zn, Cu, Ag, Au 
- Khối lượng riêng của Li là 0,5 g/cm 3 ; của Os là 22,6 g/cm 3 
 * Những kim loại khác nhau có khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy và tính cứng khác nhau: 
 - Hg nóng chảy ở - 39 0 C 
 - W nóng chảy ở 3410 0 C 
 - Có kim loại mềm như sáp, dùng dao cắt được dễ dàng (như Na, K ). 
 - Có kim loại rất cứng không thể dũa được (như W, Cr ). 
 Bài 18: TÍNH CHẤT KIM LOẠI. DÃY ĐIỆN HÓA KIM LOẠI 
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ 
KIM LOẠI NHẸ NHẤT: 
KIM LOẠI NẶNG NHẤT: 
Os 
KIM LOẠI NÓNG CHẢY THẤP NHẤT 
Hg 
KIM LOẠI NÓNG CHẢY CAO NHẤT 
KIM LOẠI MỀM NHẤT( K, Na, Rb, Cs) 
KIM LOẠI CỨNG NHẤT 
	Khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng của kim loại phụ thuộc chủ yếu vào bán kính nguyên tử, điện tích ion, khối lượng nguyên tử, mật độ electron tự do trong mạng kim loại... 
 Bài 18: TÍNH CHẤT KIM LOẠI. DÃY ĐIỆN HÓA KIM LOẠI 
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ 
Câu 2: Những tính chất vật lí chung của kim loại, do 
	A. mạng tinh thể kim loại gây ra . 
	B. ion dương kim loại gây ra . 
	C. nguyên tử kim loại gây ra . 
	D. các electron tự do gây ra . 
 Câu 1: Kim loại có những tính chất vật lí chung là 
 	 A. Tính dẻo, khối lượng riêng, dẫn điện, dẫn nhiệt . 
 	 B. Tính dẻo, nhiệt độ nóng chảy, dẫn điện, dẫn nhiệt . 
	 C. Tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim . 
 	 D. Tính dẻo, tính cứng, dẫn điện, dẫn nhiệt . 
Luyện tập 
Câu 3: Khi nhiệt độ tăng thì tính dẫn điện của kim loại 
	A. giảm . 
	B. không thay đổi . 
	C. tăng hay giảm tuỳ từng kim loại . 
	D. tăng . 
1. Kim loại vonfram được dùng làm dây tóc bóng đèn điện là do có 
2. Bạc, vàng được dùng làm .. ..... vì có .. .. rất đẹp. 
3. ..... được dùng làm vật liệu chế tạo vỏ máy bay là do . và 
4. Đồng và nhôm được dùng làm .. là do dẫn điện tốt. 
5. . được dùng làm vật dụng nấu bếp là do bền trong không khí và . 
nhiệt độ nóng chảy cao 
đồ trang sức 
nhẹ 
bền 
dây điện 
Nhôm 
ánh kim 
dẫn nhiệt tốt 
Câu 4: Hãy chọn những từ (cụm từ) thích hợp để điền vào chỗ trống trong các câu sau. 
Nhôm 
Tính chất hoá học chung của kim loại là tính khử 
Tổng quát: M M n+ + ne ( n = 1, 2, 3) 
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 
Thí nghiệm Fe tác dụng Clo 
a. Tác dụng với Clo 
b. Tác dụng với Oxi. 
 0 0 + 3 -1 
2 Fe + 3 Cl 2 
t o 
2 FeCl 3 
( Sắt III clorua) 
 0 0 +8/3 - 2 
 Fe 3 O 4 
(oxit sắt từ) 
 3Fe+ 2O 2 
t o 
c. Tác dụng với lưu huỳnh. 
Hg + S 
t o thường 
HgS 
0 0 + 2 -2 
(Thuỷ ngân II sunfua ) 
t 0 
(Sắt II sunfua) 
0 0 +2 -2 
Fe + S → FeS 
 II/ TÍNH CHẤT HOÁ HỌC 
1.Tác dụng với phi kim 
Al + O 2 
t o 
Al 2 O 3 
Chất khử 
Chất oxi hoá 
( nhôm oxit) 
0 0 + 3 -2 
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 
2/ Tác dụng với dung dịch axit 
a. Với dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng : 
 M + 
HCl 
H 2 SO 4 loãng 
Muối + H 2 
( KL trước H ) 
( KL có số oxh thấp) 
Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 
o 
o 
+1 
+2 
K 
Ca 
Na 
Mg 
Al 
Zn 
Fe 
Ni 
Sn 
Pb 
H 
Cu 
Hg 
Ag 
Pt 
Au 
 chất khử 
b. Với dung dịch HNO 3 ,H 2 SO 4 đặc: 
M + HNO 3 Muối nitrat M(NO 3 ) n + H 2 O + 
KL + H 2 SO 4 đặc Muối sunfat + H 2 O+ SO 2  
 trừ Au, Pt S, H 2 S 
 NO 2 ,NO 
N 2 O, N 2 , NH 4 NO 3 
{ 
(Trừ Au, Pt) 
 3Cu + 8HNO 3 3Cu(NO 3 ) 2 + 4H 2 O + 2NO 
loãng 
(KL số oxh cao nhất ) 
o 
+2 
+5 
+2 
( KL số oxh cao nhất ) 
 Fe + H 2 SO 4 đặc, nóng F e 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 2H 2 O 
o 
+6 
+3 
+4 
Chú ý: Al, Fe, Cr bị thụ động hóa với HNO 3 đặc nguội và H 2 SO 4 đặc nguội. 
{ 
Chất khử 
Chất khử 
K 
Ca 
Na 
Mg 
Al 
Zn 
Fe 
Ni 
Sn 
Pb 
H 
Cu 
Hg 
Ag 
Pt 
Au 
Dùng thùng sắt để vận chuyển H 2 SO 4 , HNO 3 đặc nguội 
3.Tác dụng với nước 
 II/ TÍNH CHẤT HOÁ HỌC: 
- Ở nhiệt độ thường: Kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be, Mg) 
M + nH 2 O M(OH) n + H 2 
PTP Ư : 2Na + 2H 2 O 
2NaOH + H 2  
o 
+1 
o 
+1 
Chất khử 
Kết luận: Kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi dd muối (trừ K, Na , Ca, Ba) 
Fe + CuSO 4 
FeSO 4 + Cu 
 0 + 2 + 2 0 
Zn + 2AgNO 3 
Zn(NO 3 ) 2 + 2Ag 
 0 +1 + 2 0 
2Na +2H 2 O 2NaOH +H 2 
2NaOH + CuSO 4 Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2↓ xanh 
4.Tác dụng với dung dịch muối 
 II/ TÍNH CHẤT HOÁ HỌC: 
K 
Ca 
Na 
Mg 
Al 
Zn 
Fe 
Ni 
Sn 
Pb 
H 
Cu 
Hg 
Ag 
Pt 
Au 
Câu 3 : Cho 12 g hỗn hợp Fe và Cu tác dụng hoàn toàn với dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được 2,24 lít H 2 (đktc) . Tính % khối lượng Fe và Cu trong hỗn hợp đầu lần lượt là 
A. 60%; 40% B. 53,33%; 46,67% 
C. 46,67%; 53,33% D. 20%, 80% 
 Câu 1 : Dãy kim loại tác dụng với nước ở điều kiện thường là: 
A. Cu, Zn, Na , Ba B. Mg, Ba, Na, Sn 
C. K, Na, Ba, Ca D. Au, Be, Na, K 
Câu 2 : Khi nhiệt kế bị vỡ thủy ngân văng ra ngoài (thủy ngân rất độc và dễ phát tán trong không khí). Vậy làm cách nào để khử thủy ngân 
A. Dùng Nước B. Dùng bột than 
C. Dùng cát D. Dùng bột lưu huỳnh 
Luyện tập 
Câu 4 : Cho dãy các kim loại sau: 
a) Những kim loại nào đẩy được Ag ra khỏi muối AgNO 3 ? Tại sao? 
b) Những kim loại nào tác dụng được với HCl? 
c) Những kim loại nào không tác dụng với HNO 3 đặc , nóng ? 
K 
Na 
Ca 
Mg 
Al 
Zn 
Fe 
Ni 
Sn 
Pb 
H 
Cu 
Hg 
Ag 
Pt 
Au 
Mg,Al,Zn,Fe,Ni ,Sn ,Pb, Cu,Hg. 
K 
Na 
Ca 
Mg 
Al 
Zn 
Fe 
Ni 
Sn 
Pb 
 Pt,Au 
Câu 5 : Cho các chất HNO 3 loãng , H 2 SO 4 loãng , Br 2 , S, Cu(NO 3 ) 2 .Có mấy chất tác dụng với Fe cho muối Fe(III)? 
2 
Luyện tập 
Câu 6 : Cho 12 g hỗn hợp Fe và Cu tác dụng hoàn toàn với dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được 2,24 lít H 2 (đ ktc) . Tính % khối lượng Fe và Cu trong hỗn hợp đầu lần lượt là 
A. 60%; 40% B. 53,33%; 46,67% 
C. 46,67%; 53,33% D. 20%, 80% 
Luyện tập 
Câu 7: Cho 1,86 gam hỗn hợp Al và Mg tác dụng với dung dịch HNO 3 loãng dư thì thu được 560 ml lít khí N 2 O (đktc, sản phẩm khử duy nhất) bay ra. Khối lượng muối nitrat tạo ra trong dung dịch là: 	 	 
A. 40,5 gam. 	B. 14,62 gam. 	 
C. 24,16 gam. 	D. 14,26 gam 
 m muối = m kim loại + 62. 8. n N2O 
Luyện tập 
Hướng dẫn học ở nhà 
Bài vừa học: Tính chất của kim loại 
Tính chất hóa học của kim loại, viết được phản ứng chứng minh 
Bài tập thêm 
Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu vào dung dịch HCl (dư), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 3,36 lít khí (ở đktc). Nếu cho m gam hỗn hợp X trên vào một lượng dư axit nitric (đặc, nguội), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 6,72 lít khí NO 2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là: 
A. 15,6. 	 B. 10,5. 	 C. 11,5. 	 D. 12,3.	 
Bài sắp học: – Dãy điện hóa của kim loại 
 Cặp oxi hóa– khử của kim loại là gì ? 
 So sánh tính chất của các cặp oxi hóa – khử 
 Tìm dãy điện hóa đầy đủ nhất của kim loại 
Ý nghĩa của dãy điện hóa kim loại