Bài 16. Tính chất chung của kim loại
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 16. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI
Mở đầu
Câu hỏi
Xung quanh ta có rất nhiều đồ vật, máy móc, thiết bị làm bằng kim loại. Mỗi kim loại có thể được dùng để sản xuất ra nhiều sản phẩm dựa vào tính chất của kim loại, chẳng hạn dây dẫn điện có lõi bằng đồng, dụng cụ đun nấu làm bằng nhôm, … Các kim loại có những tính chất gì giống và khác nhau?
Ảnh
- Tính chất vật lí của kim loại: + Kim loại có tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, có ánh kim, … + Kim loại khác nhau thì khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt, tính dẻo, khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy … khác nhau. - Tính chất hoá học của kim loại: + Kim loại có thể phản ứng được với nhiều đơn chất và nhiều hợp chất + Kim loại khác nhau thì khả năng phản ứng là khác nhau.
1. Tính chất vật lý của kim loại
1.1.Tính dẻo
- Khi tác dụng cơ học đủ mạnh lên kim loại, nó bị biến dạng. Sự biến dạng này là do các lớp mạng tinh thể kim loại trượt lên nhau. Nhưng các lớp mạng tinh thể này không tách rời nhau mà vẫn liên kết với nhau nhờ các electron tự luôn luôn di chuyển qua lại giữa các lớp màng tinh thể. Do vậy, kim loại có tính dẻo. - Những kim loại có tính dẻo hơn cả là Au, Al, Cu, Ag, Sn,… Người ta có thể dát được những lá vàng mỏng tới 1/20 micrô (1 micrô =1/1000 mm) và ánh sáng có thể đi qua được.
Ảnh
1.2.Tính dẫn điện
Kim loại có tính dẫn điện: - Những kim loại khác nhau có tính dẫn điện khác nhau là do mật độ electron tự do của chúng không giống nhau. + Kim loại có tính dẫn điện tốt nhất là Ag, sau đó đến Cu, Al, Fe,… + Kim loại nào dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt
1.3.Tính dẫn nhiệt
- Đốt nóng một đây kim loại, những electron tự do ở đây di chuyển nhanh hơn. Trong quá trình chuyển động, những electron này truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng có nhiệt độ thấp hơn, vì vậy kim loại dẫn nhiệt được. - Nói chung những kim loại nào dẫn điện thì dẫn nhiệt tốt. - Những kim loại khác nhau có khả năng dẫn nhiệt không giống nhau. Thí dụ tính dẫn nhiệt của các kim loại giảm theo thứ tự Ag, Cu, Al, Zn, Fe,… - Kim loại nào dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt
1.4.Tính ánh kim
Hầu hết kim loại đều có ánh kim, vì các electron tự do trong kim loại đã phản xạ tốt những tia sáng có bước sóng mà mắt ta có thể nhìn thấy được. - Một số kim loại được dùng làm đồ trang sức và các vật dụng trang trí khác
1.5.Câu hỏi thảo luận 1
Vì sao người ta có thể cán mỏng hoặc uốn cong các vật liệu làm từ nhôm một cách dễ dàng?
Vì nhôm (Al) có tính dẻo cao nên người ta có thể cán mỏng hoặc uốn cong các vật liệu làm từ nhôm một cách dễ dàng.
1.6.Câu hỏi thảo luận 2
Trong thực tế, dây dẫn điện thường được làm từ kim loại nào? Vì sao bạc là kim loại dẫn điện tốt nhất nhưng không được sử dụng để làm dây dẫn điện?
Trong thực tế, dây dẫn điện thường được làm từ kim loại nhôm (Al) và kim loại đồng (Cu). Mặc dù bạc (Ag) là kim loại dẫn điện tốt nhất nhưng không được sử dụng làm dây dẫn điện do bạc có giá thành cao và là kim loại nặng (khối lượng riêng của bạc: 10,49 gam/LATEX((cm^3)).
1.7.Câu hỏi thảo luận 3
Trước khi bóng đèn LED ra đời, bóng đèn sợi đốt với dây tóc được làm từ kim loại tungsten (W) được sử dụng rất phổ biến. Dựa vào tính chất vật lí nào mà kim loại tungsten được sử dụng làm dây tóc bóng đèn?
Nguyên lí làm việc của bóng đèn sợi đốt: Khi hoạt động, dòng điện chạy trong sợi đốt của bóng đèn làm cho sợi đốt nóng lên đến nhiệt độ rất cao và phát sáng. Kim loại tungsten nóng chảy ở nhiệt độ cao (3 410 oC) nên được sử dụng làm dây tóc bóng đèn
1.8.Câu hỏi củng cố
Hãy giải thích vì sao thuỷ ngân được sử dụng làm chất lỏng trong nhiệt kế để đo nhiệt độ.
Nhiệt kế thường dùng hoạt động dựa trên hiện tượng giãn nở vì nhiệt của chất lỏng. Thuỷ ngân có nhiệt độ nóng chảy thấp (-39 °C) và giãn nở vì nhiệt đều nên được sử dụng làm chất lỏng trong nhiệt kế để đo nhiệt độ
2. Tính chất hóa học cơ bản của kim loại
2.1.Phản ứng của kim loại với phi kim
- Khi đốt nóng đỏ, sắt cháy trong oxi tạo thành oxit sắt từ
- Nhiều phi kim khác như Al, Zn, Cu... phản ứng với oxi tạo thành các oxit Al2O3, ZnO, CuO...
3Fe(r) + 2O2(k) ---> Fe3O4(r)
2.2.Tác dụng với phi kim khác
- Natri nóng chảy cháy trong khí clo tạo thành khói trắng
- Ở nhiệt độ cao, đồng, magie, sắt... phản ứng với lưu huỳnh cho sản phẩm là các muối sunfua CuS, MgS, FeS,... - Hầu hết kim loại (trừ Ag, Au, Pt...) phản ứng với oxi ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao, tạo thành oxit (thường là oxit bazơ). Ở nhiệt độ cao kim loại phản ứng với nhiều phi kim khác tạo thành muối.
2Na(r) + Cl2(k) ---> 2NaCl(r)
2.3.Phản ứng của kim loại với dung dịch axit
- Một số kim loại phản ứng với dung dịch axit (H2SO4 loãng, HCl...) tạo thành muối và giải phóng khí hiđro.
Zn(r)+H2SO4(dd)→ZnSO4 (dd)+ H2(k)
2.4.Phản ứng của kim loại với dung dịch muối
- Phản ứng của đồng với dung dịch bạc nitrat Cu (r)+ 2AgNO3 (dd)→ Cu(NO3)2 (dd) + 2Ag (r) Đồng đã đẩy bạc ra khỏi muối. Ta nói đồng hoạt động hóa học mạnh hơn bạc. - Phản ứng của kẽm với dung dịch đồng (II) sunfat Kẽm đẩy đồng ra khỏi dung dịch CuSO4. Zn (r) + CuSO4 (dd) → ZnSO4 (dd) + Cu (r) Ta nói kẽm hoạt động hóa học mạnh hơn đồng.
2.5.Câu hỏi thảo luận 4
Vì sao một số kim loại như magnesium, kẽm để lâu trong không khí sẽ mất đi ánh kim ban đầu?
Khi để lâu ngoài không khí, một số kim loại như magnesium, kẽm … phản ứng với oxygen có trong không khí tạo thành lớp oxide kim loại, làm mất đi ánh kim ban đầu. Phương trình hoá học minh hoạ: 2Mg + O2 → 2MgO 2Zn + O2 → 2ZnO
2.6.Câu hỏi thảo luận 5
Phản ứng giữa kim loại với các phi kim khác nhau có tạo thành sản phẩm giống nhau không? Giải thích.
Phản ứng giữa kim loại với các phi kim khác nhau tạo thành các sản phẩm khác nhau. Ví dụ: + Nhiều kim loại phản ứng với lưu huỳnh tạo thành muối sulfur. + Hầu hết các kim loại phản ứng với khí chlorine tạo thành muối chloride.
2.7.Câu hỏi thảo luận 7
Hãy cho biết sản phẩm tạo thành khi cho kim loại aluminium vào dung dịch hydrochloric acid. Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.
Khi cho kim loại aluminium vào dung dịch hydrochloric acid thu được sản phẩm là muối chloride và khí hydrogen. Phương trình hoá học của phản ứng: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
2.8.Câu hỏi thảo luận 8
Hãy dự đoán và viết phương trình hoá học của phản ứng khi cho kim loại đồng vào dung dịch silver nitrate (AgNO3).
Dự đoán: + Hiện tượng: Bề mặt thanh đồng có lớp kim loại trắng sáng bám lên bề mặt. Màu của dung dịch chuyển dần từ không màu sang xanh. + Phương trình hoá học: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
2.9.Câu hỏi củng cố
Em hãy thiết kế sơ đồ tư duy để hệ thống lại tính chất hoá học chung của kim loại.
Học sinh tham khảo:
Ảnh
2.10.Vận dụng
Vì sao các đồ dùng (cửa, bàn, ghế, …) làm từ vật liệu kim loại thường phải sơn phủ một lớp trên bề mặt?
Các đồ dùng (cửa, bàn, ghế, …) làm từ vật liệu kim loại thường phải sơn phủ một lớp trên bề mặt để bảo vệ kim loại trước các tác nhân như oxygen, hơi nước … có trong không khí làm hoen, gỉ.
3. Một số khác biệt về tính chất giữa các kim loại thông dụng
3.1.Sự khác nhau về một số tính chất giữa phi kim và kim loại
Dựa vào sự khác nhau về một số tính chất giữa phi kim và kim loại
Ảnh
3.2.Vận dụng
Vì sao các nhà khảo cổ khám phá thấy những đồ vật bằng vàng thường vẫn còn nguyên vẹn, không bị hoen gỉ?
Vì vàng hoạt động hoá học kém, không phản ứng với nhiều tác nhân (như oxygen, hơi nước, carbon dioxide …) có trong môi trường nên các nhà khảo cổ khám phá thấy những đồ vật bằng vàng thường vẫn còn nguyên vẹn, không bị hoen gỉ.
4.Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Các em đọc lại bài cũ để hôm sau kiếm tra miệng nhé!!
Cảm ơn
Ảnh