Giáo án Hóa học 12 - Tuần 16

Tuần 16: Từ ngày 4/12- 9/12/2017
Ngày soạn: 2/12/2017
Tiết 31: HỢP KIM
A. CHUẨN KIẾN THỨC – KĨ NĂNG
I. KIẾN THỨC – KĨ NĂNG
 1. Kiến thức: 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).
 2. Kỹ năng: 
- 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
3. Trọng tâm: Khái niệm và ứng dụng của hợp kim.
 4. Tư tưởng: Biết cách sử dụng các hợp kim 1 cách hiệu quả và tiết kiệm
II. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VÀ PHẨM CHẤT
1. Phát triển năng lực
* Các năng lực chung
1. Năng lực tự học
2. Năng lực hợp tác
3. Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề
4. Năng lực giao tiếp
* Các năng lực chuyên biệt
1. Năng lực sử dung ngôn ngữ 
2. Năng lực tính toán
3. Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống 
2. Phát triển phẩm chất
- Trung thực, tự trọng, chí công, vô tư; 
- Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm với bản thân, cộng đồng, đất nước, nhân loại
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
 1. Giáo viên: GV sưu tầm một số hợp kim như gang, thép, đuyra cho HS quan sát.	
 2. Học sinh: Làm BT và đọc trước bài mới trước khi đến lớp	
C. PHƯƠNG PHÁP
	Kết hợp khéo léo giữa đàm thoại, nêu vấn đề và hoạt động nhóm
D. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG
1. Hoạt động khởi động
1.1. Ổn định tổ chức
Lớp
12A3
12A4
12A7
12A8
12A9
Vắng
1.2. Kiểm tra bài cũ: 
Tổ chức trò chơi giải ô chữ
Từ khóa: Hợp kim
Vào bài: Hợp kim là gi? Tại sao phải sản xuất hợp kim?
2. Hoạt động hình thành kiến thức mới
Hoạt động của Giáo viên 
Hoạt động của Học sinh - PTNL
Nội dung ghi bảng
* Hoạt động 1:
- GV: Yêu cầu HS nghiên cứu SGK để biết khái niệm về hợp kim.
HS: Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một số kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.
Phát triển năng lực tự học
I – KHÁI NIỆM: Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một số kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.
Thí dụ: 
- Thép là hợp kim của Fe với C và một số nguyên tố khac. 
- Đuyra là hợp kim của nhôm với đồng, mangan, magie, silic.
* Hoạt động 2:
- GV: Chia lớp thành 3 nhóm
+ Nhóm 1: Thảo luận về tính chất vật lý của hợp kim
So sánh tính chất vật lý của hợp kim và kim loại?
Vì sao hợp kim dẫn điện và nhiệt kém các kim loại thành phần ?
+ Nhóm 2: Thảo luận về tính chất cơ học của hợp kim
Vì sao các hợp kim cứng hơn các kim loại thành phần ?
 Vì sao hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn các kim loại thành phần ?
+ Nhóm 3: Thảo luận về tính chất hóa học của hợp kim
? Viết phương trinh phản ứng xảy ra khi cho hợp kim Cu-Zn tác dụng với
Dung dịch HCl loãng
Dung dịch NaOH
Dung dịch H2SO4 đặc
? Nhận xét về tính chất hóa học của hợp kim
- GV: Nhận xét, bổ sung, chốt lại kiến thức.
HS thảo luận
Đại diện nhóm trình bày, HS khác còn lại trong nhóm bổ sung
Phát triển năng lực tự học, hợp tác, giao tiếp, phát hiện và giải quyết vấn đề 
II – TÍNH CHẤT
Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần các đơn chất tham gia cấu tạo mạng tinh thể hợp kim.
v Tính chất hoá học: Tương tự tính chất của các đơn chất tham gia vào hợp kim. 
Thí dụ: Hợp kim Cu-Zn
 - Tác dụng với dung dịch NaOH: Chỉ có Zn phản ứng 
Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑
 - Tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng: Cả 2 đều phản ứng 
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O
v Tính chất vật lí, tính chất cơ học: Khác nhiều so với tính chất của các đơn chất. 
Thí dụ:
 - Hợp kim không bị ăn mòn: Fe-Cr-Ni (thép inoc),
 - Hợp kim siêu cứng: W-Co, Co-Cr-W-Fe,
 - Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp: Sn-Pb (thiếc hàn, tnc = 2100C,
 - Hợp kim nhẹ, cứng và bền: Al-Si, Al-Cu-Mn-Mg.
* Hoạt động 3:
 GV tổ chức cho 3 nhóm cùng thảo luận về ứng dụng của hợp kim dưới hình thức trò chơi
- Lần lượt các nhóm kể nhứng ứng dụng của hợp kim trong thực tiễn
- Trò chơi sẽ kết thúc khi có 1 nhóm không kể tên được ứng dụng nào của hợp kim nữa
- GV: chốt lại và có thể bổ sung thêm một số ứng dụng khác của các hợp kim.
HS: Trả lời
HS: Nghe TT
Phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống
III – ỨNG DỤNG
 - Những hợp kim nhẹ,bền chịu được nhiệt độ cao và áp suất cao dùng để chế tạo tên lửa, tàu vũ trụ, máy bay, ô tô,
 - Những hợp kim có tính bền hoá học và cơ học cao dùng để chế tạo các thiết bị trong ngành dầu mỏ và công nghiệp hoá chất.
 - Những hợp kim không gỉ dùng để chế tạo các dụng cụ y tế, dụng cụ làm bếp,
 - Hợp kim của vàng với Ag, Cu (vàng tây) đẹp và cứng dùng để chế tạo đồ trang sức và trước đây ở một số nước còn dùng để đúc tiền.
 3. Hoạt động luyện tập 
Câu 1. Hợp kim nào sau đây là hợp kim của nhôm?
Đuy-ra	B. Gang C. Thép	D. Inox
Câu 2. Hợp kim được dùng trong công nghiệp chế tạo tàu vũ trụ, máy bay, ôtô là: 
A. Co-Cr-Mn-Mg 	B. W-Fe-Cr-Co 
C. Al-Cu-Mn-Mg 	D. W-Co-Mn 
Câu 3. Hợp kim thường
A. cứng hơn các kim loại thành phần.
B.dẫn điện, dẫn nhiệt tốt hơn các kim loại thành phần.
C. dẻo hơn các kim loại thành phần.
D. có nhiệt độ nóng chảy cao hơn các kim loại thành phần.
Câu 4. Đồng thau là hợp kim của đồng và kẽm. Khi thả một miếng đồng thau nhỏ vào dung dịch đồng (II) clorua, hiện tượng quan sát được là:
A. hợp kim không tan.
B. hợp kim tan một phần, dung dịch thu được có màu xanh.
C. hợp kim tan một phần, dung dịch thu được không màu và có một lớp đồng màu đỏ bám trên miếng hợp kim.
D. hợp kim tan một phần, dung dịch thu được có màu xanh và một lớp đồng màu đỏ bám trên hợp kim.
Câu 5. Đuyra là một hợp kim gồm 94% Al, 4% Cu và 2% các kim loại khác như Mg, Mn, Si, Fevề khối lượng.Hợp kim này có đặc tính nhẹ như nhôm, cứng và bền như thép, chịu được nhiệt độ cao và áp suất lớn nên được sử dụng trong công nghệ chế tạo máy bay. Một máy bay vận tải hành khách cỡ lớn, hiện đại có thể dùng tới 50 tấn hợp kim này. Tính khối lượng Al, Cu cần dùng để sản xuất 50 tấn hợp kim đó.
4. Hoạt động vận dụng, mở rộng
THÔNG TIN THÊM CHO HỌC SINH
* Về thành phần của một số hợp kim 
 - Thép không gỉ (gồm Fe, C, Cr, Ni).
 - Đuyra là hợp kim của nhôm (gồm 8% - 12%Cu), cứng hơn vàng, dùng để đúc tiền, làm đồ trang sức, ngòi bút máy,
 - Hợp kim Pb-Sn (gồm 80%Pb và 20%Sn) cứng hơn Pb nhiều, dùng đúc chữ in.
 - Hợp kim của Hg gọi là hỗn hống.
 - Đồng thau (gồm Cu và Zn).
 - Đồng thiếc (gồm Cu, Zn và Sn).
 - Đồng bạch (gồm Cu; 20-30%Ni và lượng nhỏ sắt và mangan)
 * Về ứng dụng của hợp kim 
 - Có những hợp kim trơ với axit, bazơ và các hoá chất khác dùng chế tạo các máy móc, thiết bị dùng trong nhà máy sản xuất hoá chất.
 - Có hợp kim chịu nhiệt cao, chịu ma sát mạnh dùng làm ống xả trong động cơ phản lực.
 - Có hợp kim có nhiệt độ nóng chảy rất thấp dùng để chế tạo dàn ống chữa cháy tự động. Trong các kho hàng hoá, khi có cháy, nhiệt độ tăng làm hợp kim nóng chảy và nước phun qua những lỗ được hàn bằng hợp kim này.
Tiết 32. SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Ngày soạn: 2/12/2017
A. CHUẨN KIẾN THỨC – KĨ NĂNG
I. KIẾN THỨC – KĨ NĂNG
 1. 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.
 2. Kỹ 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.
3.Trọng tâm: Ăn mòn điện hoá học.
 4. Tư tưởng: Có ý thức bảo vệ kim loại, chống ăn mòn kim loại do hiểu rõ nguyên nhân và tác hại của hiện tượng ăn mòn kim loại
II. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VÀ PHẨM CHẤT
1. Phát triển năng lực
* Các năng lực chung
1. Năng lực tự học
2. Năng lực hợp tác
3. Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề
4. Năng lực giao tiếp
* Các năng lực chuyên biệt
1. Năng lực sử dung ngôn ngữ 
2. Năng lực tính toán
3. Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống 
2. Phát triển phẩm chất
- Trung thực, tự trọng, chí công, vô tư; 
- Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm với bản thân, cộng đồng, đất nước, nhân loại
B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
 	1. Giáo viên: Bảng phụ vẽ hình biểu diễn thí nghiệm ăn mòn điện hoá và cơ chế của sự ăn mòn điện hoá đối với sắt.
 	2. Học sinh: Đọc và làm bài trước khi đến lớp	
C. PHƯƠNG PHÁP
	Kết hợp khéo léo giữa đàm thoại, nêu vấn đề và hoạt động nhóm
D. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG
1. Hoạt động khởi động
1.1. Ổn định tổ chức
Lớp
12A3
12A4
12A7
12A8
12A9
Vắng
1.2. Kiểm tra bài cũ: 
	Tính chất vật lí chung của kim loại biến đổi như thế nào khi chuyển thành hợp kim ? Giải thích?
1.3. Vào bài:
Chiếu cho HS quan sát một hình ảnh
Cứ 1 giây qua đi, khoảng 2 tấn thép trên phạm vi toàn cầu đã biến thành rỉ
? Nguyên nhân do đâu?
Đó là do sự ăn mòn kim loại. Vậy thế nào là sự ăn mòn kim loại?Biện pháp bảo vệ kim loại không bị ăn mòn kim loại?
 2. Hoạt động hình thành kiến thức mới
Hoạt động của Giáo viên 
Hoạt động của Học sinh - PTNL
Nội dung ghi bảng
* Hoạt động 1
- GV: Lấy ví dụ về các hiện tượng ăn mòn trong tự nhiên: Sắt bị han rỉ, thùng tôn bị han  Tất cả các hiện tượng đó là kim loại và hợp kim bị ăn mòn. Vậy ăn mòn KL là gì? Bản chất của ăn mòn kim loại là gì ?
HS: Trả lời
Phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào đời sống
I – KHÁI NIỆM:
-Ăn mòn KL: Sự ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.
-Bản chất: Kim loại bị oxi hoá thành ion dương
M → Mn+ + ne
* Hoạt động 2
GV chia lớp thành 4 nhóm:
+ Nhóm 1,3: tìm hiểu về ăn mòn hóa học
Nêu khái niệm về ăn mòn hóa học và lấy ví dụ thực tế?
Đặc điểm của ăn mòn hóa học?
+ Nhóm 2,4: tìm hiểu về ăn mòn điện hóa
Nghiên cứu thí nghiệm về sự ăn mòn điện hóa, từ đó nêu hiện tượng quan sát được và giải thích các hiện tượng đó
Nêu khái niệm về ăn mòn điện hóa? Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa?
Sau khi các nhóm thảo luận, Gv tổ chức cho các HS các nhóm đổi chỗ để các em chọn cặp trao đổi thông tin cho nhau
GV gọi một số cặp HS trình bày nội dung 
GV nhận xét và chốt kiến thức
- GV: lưu ý HS là quá trình ăn mòn điện hoá chỉ xảy ra khi thoã mãn đồng thời cả 3 điều kiện trên, nếu thiếu 1 trong 3 điều kiện trên thì quá trình ăn mòn điện hoá sẽ không xảy ra.
HS thảo luận theo nhóm chuyên gia
Các nhóm chuyên gia đổi chỗ theo hướng dẫn của giáo viên để được nhóm mảnh ghép
HS trình bày nội dung được thảo luận
Phát triển năng lực tự học,năng lực hợp tác, giao tiếp, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.
II – CÁC DẠNG ĂN MÒN
1. Ăn mòn hoá học: 
* Thí dụ: 
 - Thanh sắt trong nhà máy sản xuất khí Cl2
 - Các thiết bị của lò đốt, các chi tiết của động cơ đốt trong
* Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá – khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.
2. Ăn mòn điện hoá
a) Khái niệm
* Thí nghiệm: (SGK)
* Hiện tượng: 
 - Kim điện kế quay ð chứng tỏ có dòng điện chạy qua.
 - Thanh Zn bị mòn dần.
 - Bọt khí H2 thoát ra cả ở thanh Cu.
* Giải thích:
 - Điện cực âm (anot); Zn bị ăn mòn theo phản ứng:
Zn → Zn2+ + 2e
Ion Zn2+ đi vào dung dịch, các electron theo dây dẫn sang điện cực Cu.
 - Điện cực dương (catot): ion H+ của dung dịch H2SO4 nhận electron biến thành nguyên tử H rồi thành phân tử H2 thoát ra.
2H+ + 2e → H2↑
* Ăn mòn điện hoá là quá trình oxi hoá – khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.
b) Điều kiện xảy ra sự ăm mòn điện hoá học
- Các điện cực phải khác nhau về bản chất.
Cặp KL – KL; KL – PK; KL – Hợp chất hoá học 
- Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp qu dây dẫn.
- Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.
* Hoạt động 3
- GV: treo bảng phụ về sự ăn mòn điện hoá học của hợp kim sắt.
Các nhóm mới được tạo thành cùng nghiên cứu giải thích sự ăn mòn của gang thép trong không khí ẩm
Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống
c) Ăn mòn điện hoá học hợp kim sắt trong không khí ẩm
Thí dụ: Sự ăn mòn gang trong không khí ẩm.
 - Trong không khí ẩm, trên bề mặt của gang luôn có một lớp nước rất mỏng đã hoà tan O2 và khí CO2, tạo thành dung dịch chất điện li.
 - Gang có thành phần chính là Fe và C cùng tiếp xúc với dung dịch đó tạo nên vô số các pin nhỏ mà sắt là anot và cacbon là catot.
Tại anot: Fe → Fe2+ + 2e
Các electron được giải phóng chuyển dịch đến catot.
Tại catot: O2 + 2H2O + 4e → 4OH−
Ion Fe2+ tan vào dung dịch chất điện li có hoà tan khí O2, Tại đây, ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hoá, dưới tác dụng của ion OH− 
tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O.
* Hoạt động 4:
Nhóm 1, 3: tìm hiểu phương pháp bảo vệ bề mặt
 Nêu nguyên tắc? Ví dụ thực tiễn?
Nhóm 2,4: tìm hiểu phương pháp điện hóa
Nêu nguyên tắc? Ví dụ thực tiễn?
GV chốt lại
Hs thảo luận theo nhóm, và cử đại diện trình bày
HS: lấy thí dụ về các đồ dùng làm bằng kim loại được bảo vệ bằng phương pháp bề mặt.
Phát triển năng lực tự học,năng lực hợp tác, giao tiếp, năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào đời sống
III – CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. Phương pháp bảo vệ bề mặt
 - Nguyên tắc: Dùng những chất bền vững với môi trường để phủ mặt ngoài những đồ vật bằng kim loại như bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,
- Thí dụ: Sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm. Các đồ vật làm bằng sắt được mạ niken hay crom. 
2. Phương pháp điện hóa
Tạo một pin điện hóa mà cực dương là kim loại cần bảo vệ bằng cách nối với kim loại cần bảo vệ một kim loại có tính khử mạnh hơn.
Ví dụ:
Để bảo vệ tầu biển làm bằng thép,người ta gắn vào bề mặt vỏ tàu (phần chìm dưới nước)những tấm 
kẽm tạo nên sự ăn mòn điện hóa, Zn bị ăn mòn 
3. Hoạt động luyện tập 
Câu 1. Trong hai trường hợp sau đây, trường hợp nào vỏ tàu được bảo vệ ? Giải thích.
 - Vỏ tàu thép được nối với thanh kẽm.
 - Vỏ tàu thép được nối với thanh đồng.
 Câu 2. Cho lá sắt vào
 a) dung dịch H2SO4 loãng.
 b) dung dịch H2SO4 loãng có thêm vài giọt dung dịch CuSO4.
 Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong mỗi trường hợp.
 Câu 3. Một dây phơi quần áo một một đoạn dây đồng nối với một đoạn dây thép. Hiện tượng nào sau 
 đây xảy ra ở chổ nối 2 đoạn dây khi để lâu ngày ?
A. Sắt bị ăn mòn.	B. Đồng bị ăn mòn
C. Sắt và đồng đều bị ăn mòn.	D. Sắt và đồng đều không bị ăn mòn.
Câu 4. Sự ăn mòn kim loại không phải là
A. sự khử kim loại 	
B. sự oxi hoá kim loại.
C. sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường.
D. sự biến đơn chất kim loại thành hợp chất. 
Câu 5. Đinh sắt bị ăn mòn nhanh nhất trong trường hợp nào sau đây ?
A. Ngâm trong dung dịch HCl.
B. Ngâm trong dung dịch HgSO4.
C. Ngâm trong dung dịch H2SO4 loãng.
D. Ngâm trong dung dịch H2SO4 loãng có thêm vài giọt dung dịch CuSO4.
Câu 6. Sắt tây là sắt tráng thiếc. Nếu lớp thiếc bị xước sâu tới lớp sắt thì kim loại bị ăn mòn trước là
A. thiếc	B. sắt	C. cả hai đều bị ăn mòn như nhau.	D. không kim loại bị ăn mòn.
4. Hoạt động vận dụng, mở rộng
 Tại sao vỏ tàu bằng thép bị ăn mòn ở khu vực mạn tàu tiếp xúc với nước biển và không khí? Vì sao để bảo vệ vỏ tàu khỏi bị ăn mòn ta thường gắn tấm kẽm vào vỏ tàu?
Giải:
Khi tiếp xúc với nước biển (dung dịch chất điện li), vỏ tàu (Fe- Fe3C) tạo thành nhiều cặp pin volta trong đó sắt hoạt động hơn là cực âm, Fe3C là cực dương ,nước biển là chất điện li. Khi pin hoạt động:
Fe – 2e  →  Fe2+
Fe nhường electron tạo ra Fe2+ để lại trên mặt Fe những electron tự do và ion H+ trong dung dịch chất điện li sẽ thu electron giải phóng ra H2 và do đó tạo ra dòng điện.
2H+ + 2e →  H2
Fe2+ sẽ tác dụng với OH– trong chất điện li :
Fe2+ + 2OH– →  Fe(OH)2
Sau đó ngoài không khí Fe(OH)2 bị oxihóa :
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  → 4 Fe(OH)3
Và chuyển thành gỉ xFeO.yFe2O3.zH2O.
Khi có Zn thì Zn-Fe –dung dịch điện li tạo thành pin volta. Zn hoạt động mạnh hơn nên nó là cực âm và
Zn – 2e  → Zn2+. Như vậy Zn bị ăn mòn còn Fe được bảo vệ.
Kiểm tra, ngày tháng năm