Bài 19. Sự khác nhau cơ bản giữa phi kim và kim loại
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 19. SỰ KHÁC NHAU CƠ BẢN GIỮA PHI KIM VÀ KIM LOẠI
Mở đầu
Khởi động
Bên cạnh sự phổ biến của kim loại trong cuộc sống, một số phi kim cũng có nhiều ứng dụng thiết thực. Dựa vào sự khác biệt về tính chất mà mỗi loại có những ứng dụng phù hợp. Phi kim có ứng dụng như thế nào trong đời sống? Giữa kim loại và phi kim có những tính chất gì khác nhau?
Carbon, lưu huỳnh và chlorine là những phi kim có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất: - Carbon dùng làm nhiên liệu, điện cực, ruột bút chì, lõi lọc nước, … - Lưu huỳnh dùng làm nguyên liệu sản xuất sulfuric acid, lưu hoá cao su,… - Chlorine dùng để sản xuất hoá chất tẩy rửa, nhựa PVC …
Sự khác nhau
Ảnh
1. Ứng dụng của một số đơn chất phi kim
1.1.Lý thuyết
Phi kim là những nguyên tố nằm bên phải trong bảng tuần hoàn hóa học. Do cấu trúc mà trong môi trường không khí chúng thường tồn tại ở dạng phân tử. Đặc điểm nổi bật của phi kim là dễ nhận electron, chỉ trừ hidro. Hầu hết các phi kim đều dẫn nhiệt, dẫn điện kém, một số nguyên tố còn có sự biến tính (ví dụ như cacbon).
1.2.Phân loại
Việc phân loại chính xác phi kim còn nhiều tranh cãi, bởi chuyển tiếp giữa phi kim và kim loại là á kim khó có thể phân biệt một cách rõ ràng. Về cơ bản, phi kim bao gồm những nhóm sau: - Các khí hiếm (He, Ne, Ar,...). - Nhóm Halogen (F, Cl, Br, I). - Các phi kim còn lại (C, N, O, P, S, Se). - Một số nguyên tó như Bo, Si, Ge… được công nhận là á kim.
1.3.Tính chất vật lý của phi kim
Trạng thái tồn tại: Khoảng ½ phi kim (hidro, nito, oxi,... là khí có màu và không màu. Phần còn lại chủ yếu là thể rắn (như Photpho, Cacbon, Lưu huỳnh,...), thể lỏng có một chất duy nhất dễ bay hơi là Brom. Khả năng dẫn nhiệt: Chiếm phần lớn phi kim giòn, dễ gãy, vỡ vụn và khả năng dẫn nhiệt kém, có những nguyên tố hoàn toàn không dẫn nhiệt. Khả năng dẫn điện: Hầu hết các nguyên tố của phi kim không dẫn điện. Nhiệt độ nóng chảy: So với kim loại thì nhiệt độ nóng chảy của phi kim thấp. Tính độc: Một số phi kim như Brom, Clo,... là chất độc hại.
1.4.Tính chất hóa học của phi kim
Tác dụng với kim loại:
Phi kim tác dụng với kim loại tạo thành muối. S + Fe —> FeS Kim loại để trong khô khí có phi kim là oxi thường tạo thành Oxit. 4Fe + 3O2 —-> 2Fe2O3
Tác dụng với Hidro:
Phi kim phản ứng với Hidro tạo thành hợp chất khí. Oxi tác dụng với Hidro tạo thành hơi nước: O2 +2H2 —> 2H2O Clo tác dụng với khí Hidro: H2 + Cl2 —-> 2HCl Ngoài clo, nhiều phi kim khác như cacbon (C), Lưu huỳnh (S), Brom (Br2),... có thể phản ứng với khí hidro tạo thành các hợp chất khí tương ứng
1.5.Ứng dụng
Brom: Phi lim này được dùng để sản xuất vật liệu chống cháy, xử lý nước trong bể bơi… Đặc biệt nó có vai trò quan trọng trong dược phẩm chữa các bệnh ung thư và alzheimer. Lưu huỳnh: Ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác như như để sản xuất axit H2SO4, sản xuất diêm tạo điều kiện đánh lửa, thuốc súng, pháo hoa, bột giặt. Lưu huỳnh còn được sử dụng để chế tạo thuốc diệt nấm trừ sâu bệnh và phân bón giúp cây trồng phát triển và đạt năng xuất cao. Ngoài ra, lưu huỳnh còn có thể sản xuất lốp xe cao su và các vật liệu khác. Oxi là nguyên tố đặc biệt quan trọng đối với sự sống còn của con người và động vật. Oxi trong không khí giúp thực hiện chức năng hô hấp. Trong những môi trường thiếu không khí như dưới biển, hầm mỏ… người ta cần bình khí oxy để thở.
1.6.Câu hỏi thảo luận 1
Em hãy nêu một số ứng dụng của than chì trong đời sống.
Một số ứng dụng của than chì: + Làm điện cực trong pin; + Sản xuất ruột bút chì; + Sản xuất lõi lọc nước …
1.7.Vận dụng
Tìm hiểu thông tin từ sách, báo hay tài liệu học tập, em hãy giải thích vì sao than hoạt tính được dùng làm lõi lọc nước hoặc mặt nạ phòng độc?
Than hoạt tính có tính hấp phụ, có khả năng giữ trên bề mặt của nó các phân tử chất khí, chất tan trong dung dịch. Do đó, than hoạt tính được dùng làm lõi lọc nước hoặc mặt nạ phòng độc.
1.8.Câu hỏi thảo luận 2
Em hãy liệt kê một số ứng dụng của lưu huỳnh trong cuộc sống.
Một số ứng dụng của lưu huỳnh trong cuộc sống: nguyên liệu sản xuất sulfuric acid, lưu hoá cao su,…
1.9.Câu hỏi thảo luận 3
Em hãy nêu một số ứng dụng của chlorine trong đời sống.
Một số ứng dụng của chlorine trong đời sống: sản xuất hoá chất tẩy rửa, nhựa PVC …
2. Sự khác nhau về một số tính chất giữa phi kim và kim loại
2.1.Lý thuyết
Ảnh
2.2.Câu hỏi thảo luận 4
Lấy ví dụ minh hoạ cho sự khác nhau về tính chất giữa kim loại và phi kim.
Sự khác nhau về tính chất vật lí: - Trong khi các kim loại dẫn điện tốt thì phi kim thường không dẫn điện. Ví dụ: Các phi kim thường không dẫn điện, silicon tinh khiết là chất bán dẫn, than chì có tính dẫn điện nhưng yếu hơn kim loại. - Phần lớn các phi kim có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp hơn kim loại. - Phần lớn các phi kim có khối lượng riêng nhỏ hơn kim loại Ví dụ: - Khối lượng riêng của lưu huỳnh là 2,07 gam/cm3; khối lượng riêng của phosphorus là 1,82 gam/cm3.
Ảnh
* Sự khác nhau về tính chất hoá học: - Trong phản ứng hoá học, các kim loại dễ nhường electron để tạo ra ion dương, còn các phi kim dễ nhận electron để tạo ion âm. Ví dụ: Trong phản ứng giữa Na và Cl2 tạo NaCl: Na → Na+ + 1e; Cl + 1e → Cl− - Kim loại tác dụng với oxygen thường tạo thành oxide base, trong khi đó phi kim tác dụng với oxygen thường tạo thành oxide acid. Ví dụ: S + O2 to→ SO2 (oxide acid) 2Cu + O2 to→ 2CuO (oxide base)
2.3.Câu hỏi thảo luận 5
Hãy tìm ví dụ minh hoạ cho việc sử dụng carbon làm chất dẫn điện.
Ví dụ minh hoạ cho việc sử dụng carbon làm chất dẫn điện: Than chì được sử dụng làm điện cực trong pin.
Ảnh
2.4.Câu hỏi củng cố 1
Viết phương trình hoá học minh hoạ cho phản ứng giữa oxygen với:
a) kim loại; b) phi kim.
a) Phương trình hoá học minh hoạ phản ứng giữa oxygen với kim loại: 3Fe + 2O2 to→ Fe3O4 2Mg + O2 to→2MgO b) Phương trình hoá học minh hoạ phản ứng giữa oxygen với phi kim: C + O2 to→ CO2 S + O2 to→ SO
2.5.Câu hỏi củng cố 2
Sản phẩm tạo thành từ các phản ứng trên thuộc loại hợp chất nào đã học?
a) Phương trình hoá học minh hoạ phản ứng giữa oxygen với kim loại: 3Fe + 2O2 →Fe3O4 2Mg + O2 →2MgO Sản phẩm tạo thành của các phản ứng này là oxide base. b) Phương trình hoá học minh hoạ phản ứng giữa oxygen với phi kim: C + O2 →CO2 S + O2 →SO2 Sản phẩm tạo thành của các phản ứng này là oxide acid.
3.Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Các em nhớ đọc bài mới nhé!
Cảm ơn
Ảnh