Mở đầu: Trong cầu chì có một đoạn dây kim loại, thường là kim loại chì, có tác dụng ngắt dòng điện khỏi thiết bị khi có sự cố gia tăng nhiệt.
a) Ứng dụng trên dựa vào tính chất vật lí nào của kim loại chì?
b) Các kim loại có những tính chất vật lí chung nào? Vì sao?
Lời giải:
a) Ứng dụng trên dựa vào tính chất dẫn điện của kim loại chì.
b) Các kim loại có tính dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim, tính dẻo.
I. Đặc điểm cấu tạo và liên kết kim loại
Luyện tập 1: Trong mạng tinh thể kim loại, các electron hoá trị tự do chuyển động theo một hướng hay theo nhiều hướng?
Lời giải:
- Trong mạng tinh thể kim loại, các electron hoá trị tự do chuyển động theo nhiều hướng.
II. Tính chất vật lí và một số ứng dụng của kim loại
Câu hỏi 1: Nhờ tính chất vật lí nào mà ta có thể uốn cong được kim loại?
Lời giải:
- Nhờ tính dẻo của kim loại mà ta có thể uốn cong được chúng.
Câu hỏi 2: Dưới đây là mô hình mô tả tính chất nào của kim loại? Giải thích.
Lời giải:
- Mô hình mô tả tính chất dẫn điện của kim loại, vì khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu dây kim loại, dưới tác động của điện trường, các electron hóa trị tự do đang chuyển động hỗn loại trong tinh thể kim loại sẽ chuyển động thành dòng, có hướng từ cực âm đến cực dương, tạo thành dòng điện.
Luyện tập 2: Dựa vào những tính chất vật lí nào mà vàng được sử dụng làm đồ trang sức?
Lời giải:
- Nhờ tính dẻo và ánh kim mà vàng được sử dụng làm đồ trang sức.
Luyện tập 3: Giải thích vì sao các kim loại đều có tính chất vật lí chung là dẫn điện, dẫn nhiệt, tính dẻo và có ánh kim.
Lời giải:
- Các kim loại đều có tính chất vật lí chung là dẫn điện, dẫn nhiệt, tính dẻo và có ánh kim là do trong cấu tạo mạng tinh thể kim loại có các electron hóa trị tự do chuyển động.
Câu hỏi 3: Khi tàu thuyền neo đậu, mỏ neo của chúng sẽ được thả xuống đáy sông. Kim loại nặng hay kim loại nhẹ sẽ được dùng để chế tạo mỏ neo? Giải thích.
Lời giải:
- Kim loại nặng được chế tạo mỏ neo vì có khối lượng riêng lớn, chìm được dưới nước để giữ cho thuyền không trôi. Ngoài ra, các kim loại nhẹ có khả năng tác dụng với nước.
Vận dụng: Tìm hiểu những vật dụng, thiết bị được làm từ vật liệu kim loại trong gia đình em. Cho biết chúng được làm từ kim loại gì và ứng dụng đó dựa trên tính chất nào của kim loại.
Lời giải:
Một số vật dụng, thiết bị làm từ kim loại trong gia đình:
+ Xoong, nồi bằng nhôm dựa trên tính dẫn nhiệt của kim loại.
+ Dây điện bằng đồng dựa trên tính dẫn điện của kim loại.
Bài tập
Bài tập 1: Chỉ ra sự khác nhau giữa liên kết kim loại và liên kết ion.
Lời giải:
Liên kết kim loại là liên kết được hình thành từ lực hút tĩnh điện giữa các cation kim loại và các electron tự do trong tinh thể kim loại.
Liên kết ion được tạo thành nhờ lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
- Khác nhau:
+ Liên kết ion: do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
+ Liên kết kim loại: lực hút tĩnh điện sinh ra do các electron tự do trong kim loại và ion dương kim loại.
Bài tập 2: Vì sao người ta thường buộc một mẩu chì vào dây của cần câu? Vì sao không dùng mẩu nhôm có giá thành thấp hơn thay cho mẩu chì?
Lời giải:
- Buộc mẩu chì vào dây cần câu để dây câu chìm được sâu trong nước vì khối lượng riêng của chì lớn, không dùng mẩu nhôm vì nhôm có khối lượng riêng nhỏ, dây câu không chìm sâu trong nước.
Bài tập 3: Dây chảy là một chi tiết trong cầu chì có tác dụng ngắt dòng điện khỏi thiết bị, bảo vệ thiết bị khi xảy ra sự cố làm tăng nhiệt độ. Khi dây chảy (thường làm bằng chì) trong cầu chì bị đứt, có nên dùng đoạn dây đồng hoặc thép (thành phần chính là sắt) để làm dây chảy thay thế không? Giải thích.
Lời giải:
- Khi cường độ mạch điện trong mạch tăng đột biến, người ta sẽ dùng một loại kim loại có độ nóng chảy thấp để có thể ngắt mạch kịp thời khi nhiệt độ tăng cao. Do chì có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn đồng hoặc sắt nên được ưu tiên sử dụng.