Bài 14: VẬT LIỆU POLIME A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng

Biết được :

- Khái niệm, thành phần chính, sản xuất và ứng dụng của : chất dẻo, vật liệu compozit, tơ, cao su, keo dán tổng hợp.

Kĩ năng

- Viết các PTHH cụ thể điều chế một số chất dẻo, tơ, cao su, keo dán thông dụng.

- Sử dụng và bảo quản được một số vật liệu polime trong đời sống.

B. Trọng tâm

 Thành phần chính và cách sản xuất của : chất dẻo, vật liệu compozit, tơ, cao su, keo dán tổng hợp

 Chất dẻo: là những vật liệu polime có tính dẻo

+ Polietilen (PE): thành phần phân tử và phản ứng trùng hợp

+ Poli(vinyl clorua) (PVC) : thành phần phân tử và phản ứng trùng hợp

+ Poli(metyl metacrylat) : thành phần phân tử và phản ứng trùng hợp

+ Poli(phenol fomandehit) (PPF) : thành phần phân tử và phản ứng trùng ngưng

 Vật liệu compozit: là hỗn hợp có ít nhất 2 thành phần phân tán vào nhau nhưng không tan vào nhau

 Tơ: là vật liệu hình sợi dài, bền, mạch không phân nhánh

+ Tơ tự nhiên: bông, sợi, len lông cừu, tơ tằm...

+ Tơ hóa học: tơ tổng hợp (nilon 6,6; capron; nitron hay olon ...) và tơ bán tổng hợp (visco, xenlulozơ axetat...)

 Cao su: là vật liệu polime có tính đàn hồi

+ Cao su tự nhiên: (C₅H₈)_n với n  1500 – 15000

+ Cao su tổng hợp: cao su buna, cao su buna – S, cao su buna – N

 Keo dán tổng hợp: là vật liệu có khả năng kết dính không làm thay đổi bản chất hóa học

+ Nhựa vá săm: dung dịch đặc của cao su trong dung môi hữu cơ

+ Keo dán epoxi:

+ Keo dán poli (ure – fomandehit)

 Luyện tập: + Viết cấu tạo và gọi tên một số polime cụ thể (cấu tạo tên gọi)

+ Viết phương trình hóa học các phản ứng tổng hợp một số polime

+ Tính số mắt xích trong polime

PROTEIN VÀ VẬT LIỆU POLIME

Biết được :

Mục đích, cách tiến hành, kĩ thuật thực hiện các thí nghiệm :

 Phản ứng đông tụ của protein : đun nóng lòng trắng trứng hoặc tác dụng của axit, kiềm với lòng trắng trứng.

 Phản ứng màu : lòng trắng trứng với HNO₃.

 Thử phản ứng của polietilen (PE), poli(vinyl clorua) (PVC), tơ sợi với axit, kiềm, nhiệt độ.

 Phân biệt tơ tằm và tơ tổng hợp.

Kĩ năng

 Sử dụng dụng cụ hoá chất để tiến hành an toàn, thành công các thí nghiệm trên.

 Quan sát thí nghiệm, nêu hiện tượng, giải thích và viết các phương trình hoá học. Rút ra nhận xét.

 Viết tường trình thí nghiệm.

 Sự đông tụ và phản ứng biure của protein;

 Tính chất vật lí và một số phản ứng hóa học của vật liệu polime.

C. Hướng dẫn thực hiện

 Hướng dẫn HS các thao tác của từng TN như:

+ Rót chất lỏng vào ống nghiệm

+ Nhỏ giọt chất lỏng vào ống nghiệm bằng công tơ hút

+ Lắc ống nghiệm

+ Đun nóng ống nghiệm

+ Đun nóng hóa chất bằng kẹp đốt hóa chất

+ Làm lạnh từ từ ống nghiệm

+ Gạn chất lỏng ra khỏi ống nghiệm để giữ lại kết tủa

 Hướng dẫn HS quan sát hiện tượng xảy ra và nhận xét

+ dung dịch lòng trắng trứng trong suốt, sau khi đun nóng đông tụ thành khối màu trắng.

+ Lúc đầu có kết tủa màu xanh lam Cu(OH)₂, sau đó thấy màu tím đặc trưng xuất hiện .

+ Khi hơ nóng, PE và PVC không có nhiện tượng gì; còn sợi len và sợi bông bị xoăn lại.

+ Khi đốt, PE và PVC nóng chảy; còn sợi len và sợi bông cháy rụi có mùi khét.

Thí nghiệm 4. Phản ứng của một vài vật liệu polime với kiềm

+ Các ống 1’ và 4’ không có hiện tượng gì

+ Ở ống 2’ sau khi axit hóa bằng HNO₃, thêm AgNO₃ thấy có vẩn đục AgCl xuất hiện (do PVC bị thủy phân một phần tạo NaCl).

+ Ở ống 3’ khi thêm CuSO₄ có tạo kết tủa màu xanh lam Cu(OH)₂, sau đó thấy màu tím đặc trưng xuất hiện (do sợi len là protein có phản ứng màu biure)

VÀ CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI

Biết được:

- Vị trí, đặc điểm cấu hình lớp electron ngoài cùng, một số mạng tinh thể phổ biến, liên kết kim loại.

Kĩ năng

- So sánh bản chất của liên kết kim loại với liên kết ion và cộng hoá trị.

- Quan sát mô hình cấu tạo mạng tinh thể kim loại, rút ra được nhận xét.

B. Trọng tâm

 Đặc điểm cấu tạo nguyên tử kim loại và cấu tạo mạng tinh thể kim loại

 Đặc điểm cấu hình electron của kim loại: có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng

 Cấu tạo mạng tinh thể kim loại:

+ mạng tinh thể lục phương có độ đặc khít 74% (Be, Mg, Zn...)

+ mạng tinh thể lập phương tâm diện có độ đặc khít 74% (Cu, Ag, Au, Al...)

+ mạng tinh thể lập phương tâm khối có độ đặc khít 68% (Li, Na, K, V, Mo...)

 Liên kết kim loại: nguyên tử và ion kim loại ở nút mạng tinh thể và các electron tự do chuyển động trong mạng tinh thể liên kết với nhau bởi liên kết kim loại.

 Luyện tập: + Viết cấu hình electron của một số nguyên tử kim loại;

+ Xác định các yếu tố (cạnh, độ đặc khít, ...) của mạng tinh thể và khối lượng riêng.

+ Bài toán xác định kim loại.

DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI

Hiểu được:

- Tính chất vật lí chung: ánh kim, dẻo, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.

- Tính chất hoá học chung là tính khử (khử phi kim, ion H⁺ trong nước, dung dịch axit , ion kim loại trong dung dịch muối).

- Quy luật sắp xếp trong dãy điện hóa các kim loại ( các nguyên tử được sắp xếp theo chiểu giảm dần tính khử, các ion kim loại được sắp xếp theo chiểu tăng dần tính oxi hoá) và ý nghĩa của nó.

Kĩ năng

- Dự đoán được chiều phản ứng oxi hóa - khử dựa vào dãy điện hoá .

- Viết được các PTHH phản ứng oxi hoá - khử chứng minh tính chất của kim loại.

- Tính % khối lượng kim loại trong hỗn hợp.

 Tính chất vật lí chung của kim loại và các phản ứng đặc trưng của kim loại

 Dãy điện hóa của kim loại và ý nghĩa của nó

C. Hướng dẫn thực hiện

 Tính chất vật lí chung của kim loại:

+ có ánh kim: các e tự do trong tinh thể có thể được coi là lớp “phân tử khí” electron, lớp này phản xạ hầu hết các tia sáng chiếu tới.

+ tính dẻo: các lớp tinh thể có thể trượt lên nhau mà không tách rời nhau nhờ các e tự do chuyển động liên kết các lớp tinh thể với nhau

+ dẫn điện: những e tự do chuyển động theo hướng của điện trường tạo nên dòng điện trong kim loại

+ dẫn nhiệt: các e ở vùng nhiệt độ cao có động năng lớn hơn, chuyển động nhanh hơn  số va chạm nhiều hơn  truyền động năng cho các ion dương hoặc nguyên tử từ vùng này đến vùng khác.

 Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử: M  Mⁿ⁺ + ne

+ Phản ứng với hầu hết các phi kim

+ Phản ứng với dung dịch axit (H⁺) và các axit oxi hóa

+ Phản ứng với ion H⁺ của nước

+ Phản ứng với ion kim loại trong dung dịch muối.

 Dãy điện hóa của kim loại: để so sánh mức độ khử của các kim loại

+ Cặp oxi hóa – khử của kim loại

+ Sắp xếp các cặp oxi hóa – khử của kim loại theo chiều tính oxi hóa của Mⁿ⁺ tăng dần và tính khử của M giảm dần  dãy điện hóa của kim loại

+ Dựa vào dãy điện hóa của kim loại (quy tắc ) sẽ biết phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa – khử xảy ra theo chiều nào (chất oxi hóa mạnh hơn tác dụng với chất khử mạnh hơn tạo ra các chất oxi hóa – khử yếu hơn)

 Luyện tập: + Giải thích tính chất vật lí của kim loại bằng cấu tạo tinh thể kim loại;

+ Viết các phương trình hóa học biểu diễn tính khử của kim loại.

+ So sánh mức độ của các cặp oxi hóa – khử

+ Dựa vào dãy điện hóa của kim loại (quy tắc ) để xét chiều của phản ứng

+ Bài toán xác định kim loại.

Biết được: Khái niệm hợp kim, tính chất (dẫn nhiệt, dẫn điện, nhiệt độ nóng chảy...), ứng dụng của một số hợp kim (thép không gỉ, đuyara).

- Sử dụng có hiệu quả một số đồ dùng bằng hợp kim dựa vào những đặc tính của chúng.

- Xác định % kim loại trong hợp kim.

B. Trọng tâm

 Khái niệm và ứng dụng của hợp kim

 Khái niệm về hợp kim: là hỗn hợp của kim loại với kim loại hoặc phi kim khác được nấu nóng chảy rồi để nguội

 Tính chất của hợp kim:

+ Tính chất hóa học của hợp kim là tính chất của các đơn chất có trong hợp kim

+ Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn kim loại nguyên chất

+ Hợp kim có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt kém hơn so với kim loại nguyên chất

+ Hợp kim có độ cứng và độ bền cao hơn kim loại nguyên chất

 Ứng dụng: tính siêu cứng, không bị ăn mòn, nhẹ, có nhiệt độ nóng chảy thấp...

 Luyện tập: + Bài toán xác định thành phần của hợp kim.

Bài 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng

Kiến thức

Hiểu được:

- Các khái niệm: ăn mòn kim loại, ăn mòn hoá học, ăn mòn điện hoá.

- Điều kiện xảy ra sự ăn mòn kim loại.

Biết các biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn.

Kĩ năng

- Phân biệt được ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá ở một số hiện tượng thực tế.

- Sử dụng và bảo quản hợp lí một số đồ dùng bằng kim loại và hợp kim dựa vào những đặc tính của chúng.

B. Trọng tâm

 Ăn mòn điện hóa học

 Phân biệt ăn mòn điện hóa học với ăn mòn hóa học: dựa vào điều kiện ăn mòn điện hóa học:

+ hai điện cực khác bản chất; tiếp xúc với nhau

+ trong dung dịch chất điện li.

 Cơ chế ăn mòn điện hóa học:

+ Tại cực âm: kim loại có tính khử mạnh hơn bị oxi hóa : M  Mⁿ⁺ + ne (bị ăn mòn)

+ Các electron dịch chuyển từ cực âm sang cực dương tạo nên dòng điện

+ Tại cực dương: các ion trong dung dịch điện li di chuyển đến cực dương và bị khử:

2H⁺ + e  H₂ 

O₂ + 2H₂O + 4e  4OH^

O₂ + 4H⁺ + 4e  2H₂O

 Chống ăn mòn kim loại: bảo vệ bề mặt hoặc bảo vệ điện hóa...

 Luyện tập: + Phân biệt được ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá học trong thực tế.

+ Giải thích cơ chế ăn mòn điện hoá học trong thực tế

+ Đề xuất biện pháp bảo vệ kim loại trong thực tế

Hiểu được:

- Nguyên tắc chung và các phương pháp điều chế kim loại (điện phân, nhiệt luyện, dùng kim loại mạnh khử ion kim loại yếu hơn).

Kĩ năng

- Lựa chọn được phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp.

- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, sơ đồ... để rút ra nhận xét về phương pháp điều chế kim loại.

- Viết các PTHH điều chế kim loại cụ thể.

- Tính khối lượng nguyên liệu sản xuất được một lượng kim loại xác định theo hiệu suất hoặc ngược lại.

B. Trọng tâm

 Các phương pháp điều chế kim loại

 Nguyên tắc điều chế kim loại: khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại

Mⁿ⁺ + ne  M

 Các phương pháp điều chế kim loại:

+ Phương pháp nhiệt luyện: khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng H₂, CO, C, Al...

+ Phương pháp thủy luyện: khử ion kim loại trong dung dịch bằng các kim loại có tính khử mạnh hơn nhưng không có phản ứng với dung dung môi.

+ Phương pháp điện phân: khử ion kim loại mạnh trong hợp chất nóng chảy hoặc ion kim loại trung bình, yếu trong dung dịch bằng dòng điện.

 Luyện tập: + Viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế kim loại theo các

phương pháp đã học.

+ Lựa chọn phương pháp thích hợp để điều chế kim loại từ hợp chất hoặc

hỗn hợp nhiều chất

+ Bài toán điện phân có sử dụng biểu thức Farađây

ĂN MÒN KIM LOẠI

Biết được :

Mục đích, cách tiến hành, kĩ thuật thực hiện các thí nghiệm :

 So sánh mức độ phản ứng của Al, Fe và Cu với ion H⁺ trong dung dịch HCl.

 Fe phản ứng với Cu²⁺ trong dung dịch CuSO₄.

 Zn phản ứng với :

a) dung dịch H₂SO₄ ;

b) dung dịch H₂SO₄ có thêm vài giọt dung dịch CuSO₄.

Dùng dung dịch KI kìm hãm phản ứng của đinh sắt với dung dịch H₂SO₄.

Kĩ năng

 Sử dụng dụng cụ hoá chất để tiến hành an toàn, thành công các thí nghiệm trên.

 Quan sát thí nghiệm, nêu hiện tượng, giải thích và viết các phương trình hoá học. Rút ra nhận xét.

 Viết tường trình thí nghiệm.

 Dãy điện hóa kim loại ;

 Điều chế kim loại bằng phương pháp thủy luyện .

 Ăn mòn điện hóa học

 Hướng dẫn HS các thao tác của từng TN như:

+ Rót chất lỏng vào ống nghiệm

+ Nhỏ giọt chất lỏng vào ống nghiệm bằng công tơ hút

 Hướng dẫn HS quan sát hiện tượng xảy ra và nhận xét

Thí nghiệm 1. Dãy điện hóa của kim loại

+ bọt khí thoát ra ở ống nghiệm khi thả Al nhanh hơn so với ở ống nghiệm khi thả Fe . Ống nghiệm khi thả Cu không có hiện tượng gì.

+ Trên đinh Fe xuất hiện một lớp kim loại màu đỏ (Cu), dung dịch nhạt dần màu xanh (do Cu²⁺ phản ứng và nồng độ của nó giảm).

+ Lúc đầu ở các ống 1 và 2 bọt khí thoát ra đều nhau;

+ Ở ống 2 sau khi thêm CuSO₄ thấy ở viên kẽm xuất hiện màu đỏ, đồng thời bọt khí thoát ra nhanh hơn so với ống 1 (do Zn + Cu²⁺  Zn²⁺ + Cu  bám lên Zn thành 2 điện cực trong dung dịch H₂SO₄  pin  ăn mòn điện hóa học).

CHƯƠNG 6: KIM LOẠI KIỀM – KIM LOẠI KIỀM THỔ - NHÔM

Bài 25: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM

A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng

Kiến thức

Biết được :

 Vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm.

 Một số ứng dụng quan trọng của kim loại kiềm và một số hợp chất như NaOH, NaHCO₃, Na₂CO₃, KNO₃.

Hiểu được :

 Tính chất vật lí (mềm, khối lượng riêng nhỏ, nhiệt độ nóng chảy thấp).

 Tính chất hoá học : Tính khử mạnh nhất trong số các kim loại (phản ứng với nước, axit, phi kim).

 Trạng thái tự nhiên của NaCl.

 Phương pháp điều chế kim loại kiềm (điện phân muối halogenua nóng chảy).

 Tính chất hoá học của một số hợp chất : NaOH (kiềm mạnh) ; NaHCO₃ (lưỡng tính, phân huỷ bởi nhiệt) ; Na₂CO₃ (muối của axit yếu) ; KNO₃ (tính oxi hoá mạnh khi đun nóng).

 Dự đoán tính chất hoá học, kiểm tra và kết luận về tính chất của đơn chất và một số hợp chất kim loại kiềm.

 Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, sơ đồ rút ra được nhận xét về tính chất, phương pháp điều chế.

 Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính chất hoá học của kim loại kiềm và một số hợp chất của chúng, viết sơ đồ điện phân điều chế kim loại kiềm.

 Tính thành phần phần trăm về khối lượng muối kim loại kiềm trong hỗn hợp phản ứng.

B. Trọng tâm

 Đặc điểm cấu tạo nguyên tử kim loại kiềm và các phản ứng đặc trưng của kim loại kiềm

 Phương pháp điều chế kim loại kiềm

 Tính chất hoá học cơ bản của NaOH, NaHCO₃, Na₂CO₃, KNO₃.

 Đặc điểm cấu hình electron của kim loại kiềm: có 1e lớp ngoài cùng [ ] ns¹

+ Trong các hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm chỉ có số oxi hóa +1

 Các phản ứng đặc trưng của kim loại kiềm: tính khử mạnh M  M⁺ + e

+ Tác dụng với phi kim (với O₂ tạo Na₂O và Na₂O₂)

+ Tác dụng với axit

+ Tác dụng với nước ở nhiệt độ thường

 Phương pháp điều chế kim loại kiềm: điện phân hợp chất nóng chảy

2MCl 2M + Cl₂ 

4MOH 4M + O₂  + 2H₂O

 Tính chất hoá học cơ bản của hợp chất:

+ NaOH: tính bazơ mạnh (bazơ kiềm)

+ NaHCO₃: * có tính lưỡng tính axit – bazơ (vừa tác dụng với bazơ, vừa tác dụng với axit)

HCO + H⁺  CO₂  + H₂O

HCO + OH ^  CO + H₂O

* Dễ bị nhiệt phân huỷ tạo Na₂CO₃ và CO₂ 

+ Na₂CO₃: * Dung dịch nước có môi trường bazơ

CO + 2H⁺  CO₂  + H₂O

+ KNO₃: * Dễ bị nóng chảy và phân huỷ khi đun nóng  có tính oxi hoá mạnh

2KNO₃ 2KNO₂ + O₂ 

được sử dụng làm phân bón và thuốc nổ

2KNO₃ + 3C + S N₂  + 3CO₂  + K₂S

 Luyện tập: + Viết cấu hình electron của một số nguyên tử kim loại kiềm;

+ Viết phương trình hoá học biểu diễn phản ứng đặc trưng của kim loại

kiềm và hợp chất.

+ Viết phương trình điều chế kim loại kiềm từ các hợp chất

+ Bài toán tính theo phương trình, xác định kim loại kiềm và tính thành

phần hỗn hợp

VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ

Biết được :

 Vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng, tính chất vật lí của kim loại kiềm thổ.

 Tính chất hoá học, ứng dụng của Ca(OH)₂, CaCO₃, CaSO₄.2H₂O.

 Khái niệm về nước cứng (tính cứng tạm thời, vĩnh cửu, toàn phần), tác hại của nước cứng ; Cách làm mềm nước cứng.

 Cách nhận biết ion Ca²⁺, Mg²⁺ trong dung dịch.

Hiểu được : Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh (tác dụng với oxi, clo, axit).

Kĩ năng

 Dự đoán, kiểm tra dự đoán bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hoá học chung của kim loại kiềm thổ, tính chất của Ca(OH)₂.

 Viết các phương trình hoá học dạng phân tử và ion thu gọn minh hoạ tính chất hoá học.

 Tính thành phần phần trăm về khối lượng muối trong hỗn hợp phản ứng.

 Đặc điểm cấu tạo nguyên tử kim loại kiềm thổ và các phản ứng đặc trưng của kim loại kiềm thổ

 Phương pháp điều chế kim loại kiềm thổ

 Tính chất hoá học cơ bản của Ca(OH)₂, CaCO₃, CaSO₄.

 Các loại độ cứng của nước và cách làm nước mất cứng

C. Hướng dẫn thực hiện

 Đặc điểm cấu hình electron của kim loại kiềm thổ: có 2e lớp ngoài cùng [ ] ns²

 Các phản ứng đặc trưng của kim loại kiềm thổ: tính khử mạnh M  M²⁺ + 2e

+ Tác dụng với phi kim

+ Tác dụng với dung dịch axit và các axit oxi hoá

+ Tác dụng với nước ở nhiệt độ thường

 Phương pháp điều chế kim loại kiềm thổ: điện phân muối halogenua nóng chảy

MCl₂ M + Cl₂ 

 Tính chất hoá học cơ bản của hợp chất:

+ Ca(OH)₂: tính bazơ mạnh, rẻ tiền (vôi tôi); dung dịch Ca(OH)₂ gọi là nước vôi trong

Ca(OH)₂ + CO₂  CaCO₃  + H₂O

+ CaCO₃: * Bị nhiệt phân huỷ tạo CO₂ 

* Bị hoà tan bởi CO₂ trong nước ở nhịêt độ thường

CaCO₃ + CO₂ + H₂O  Ca(HCO₃)₂

+ CaSO₄: * Trong tự nhiên tồn tại CaSO₄. 2H₂O (thạch cao sống)

Đun nóng có thể tạo ra thạch cao nung 2CaSO₄.H₂O và thạch cao khan CaSO₄.

(các chất này hút nước thành khối nhão và dễ đông cứng)  dùng làm khuôn...

 Nước cứng: là nước chứa nhiều ion Ca²⁺; Mg²⁺.

+ Độ cứng tạm thời: Ca²⁺; Mg²⁺ và HCO

+ Độ cứng vĩnh cửu: Ca²⁺; Mg²⁺ và Cl^ ; SO

+ Độ cứng toàn phần: Ca²⁺; Mg²⁺ ; HCO và Cl^ ; SO

+ Phương pháp làm mềm nước cứng là loại bỏ các ion Ca²⁺; Mg²⁺ bằng CO, PO...

 Luyện tập: + Viết cấu hình electron của một số nguyên tử kim loại kiềm thổ;

kiềm thổ hợp chất kim loại kiềm thổ và nước cứng.

+ Viết phương trình điều chế kim loại kiềm thổ từ các hợp chất

+ Bài toán tính theo phương trình, xác định kim loại kiềm thổ.và tính thành

phần hỗn hợp