Bài giảng Hóa học Lớp 12 - Bài 23: Điều chế kim loại - Trường THPT Quang Trung

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 . 
 Xảy ra sự ăn mòn hóa học. Bọt khí H 2 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 = FeCl 2 + H 2 
2) Trong thí nghiệm trên nếu nhỏ thêm vài giọt dd CuSO 4 vào dd axit thì có hiện tượng gì xảy ra ? Viết phương trình phản ứng minh họa ? 
Đầu tiên sắt phản ứng với Cu 2+ trong dd.  CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu 
 Cu sinh ra bám vào Fe . 
 Xảy ra sự ăn mòn điện hóa . Fe là cực âm : Fe – 2e = Fe 2+  Cu là cực dương : 2H + + 2e = H 2 
Sắt bị ăn mòn nhanh chóng , bọt khí 
hydro thoát ra nhiều và nhanh . 
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 . 
Khoáng vật Florit (CaF 2 ) 
Quặng sắt trong tự nhiên 
CuFeS 2 
Pyrit sắt (FeS 2 ) 
Corindon (Al 2 O 3 + ) 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
 I- Nguyên tắc điều chế kim loại . 
Khử ion dương kim loại thành kim loại tự do. 
M n + + ne = M 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
 II- Các phương pháp điều chế kim loại . 
 1) Phương pháp thuỷ luyện . 
 2)Phương pháp nhiệt luyện . 
 3)Phương pháp điện phân . 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
 II.Các phương pháp điều chế kim loại : 
1)Phương pháp thuỷ luyện : 
 a.Nguyên tắc : dùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion dương kim loại khác trong dung dịch muối . 
 b.Mục đích : điều chế các kim loại có tính khử yếu trong phòng thí nghiệm . 
TD: Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu 
 Cu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag 
+2 
0 
+1 
0 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
II.Các phương pháp điều chế kim loại . 
2)Phương pháp nhiệt luyện : 
a.Nguyên tắc : dùng chất khử C, CO, H 2 hoặc kim loại Al 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 . 
TD: CuO + H 2 = Cu + H 2 O 
 3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe 
t 0 
t o 
+2 
0 
0 
+ 8/3 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
II- Các phương pháp điều chế kim loại . 
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 . 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
II- Các phương pháp điều chế kim loại . 
 3)Phương pháp điện phân : 
Điều chế kim loại có tính khử mạnh từ Li đến Al : điện phân hợp chất nóng chảy ( oxit, hidroxit, muối) của chúng . 
TD : điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na. 
_ 
+ 
Ion Na + 
Ion Cl - 
_ 
+ 
Ion Na + 
Ion Cl - 
Chiều dòng điện 
Cl 2 
Na 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
TD: điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na. 
	 NaCl = Na + + Cl - 
Catot 	 Anot 
Ion Na + bị khử 	 Ion Cl - bị oxi hóa 
Na + + e = Na	 2Cl - - 2e = Cl 2 
 2NaCl = 2Na + Cl 2 
đp nc 
+1 
0 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
II- Các phương pháp điều chế kim loại . 
 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 . 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
TD: điện phân dung dịch CuSO 4 để điều chế Cu. 
	CuSO 4 = Cu 2+ + SO 4 2 - 
	 ( H 2 O) 
 Catot 	 	 Anot 
 ( Cu2+ , H 2 O) 	 (Cl - , H 2 O) 
Ion Cu 2+ bị khử H 2 O bị oxi hóa 
Cu 2+ + 2e = Cu	 2H 2 O – 4e = 4H + + O 2 
 2CuSO 4 + 2H 2 O = 2Cu + O 2 +2H 2 SO 4 
đp 
+2 
0 
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI. 
 I .Nguyên tắc điều chế kim loại. 
 M n+ + 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 :- Nguyên tắc : dùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion dương kim loại khác trong dung dịch muối .- Mục đích : điều chế các kim loại có tính khử yếu trong phòng thí nghiệm . 
2)Phương pháp nhiệt luyện :- Nguyên tắc : dùng chất khử C, CO, H 2 hoặc kim loại Al để khử ion dương kim loại trong hợp chất oxit ở nhiệt độ cao .- Mục đích:điều chế các kim loại có tính khử trung bình và yếu ( kim loại sau Al) trong công nghiệp . 
3)Phương pháp điện phân :- Nguyên tắc : dùng dòng điện 1 chiều trên catot để khử ion dương kim loại trong hợp chất - Mục đích : điều chế hầu hết các kim loại . 
Bài tập 
 Từ dd CuCl 2 , có mấy cách để điều chế kim loại Cu ? 
 a . 1 cách. 
 b . 2 cách. 
 c . 3 cách. 
Cách 1 : điện phân dd CuCl 2 . . 
 Cách 2 : dùng kim loại có tính 
khử mạnh hơn khử ion Cu 2+ trong dd. 
 Cách 3 : chuyển CuCl 2 Cu(OH) 2 CuO 
 sau đó dùng H 2 để khử CuO ở nhiệt độ cao . 
CHÚC MỪNG 
CẨN THẬN HƠN !!!