Mở đầu: Kim loại có vai trò quan trọng trong lịch sử phát triển của nhân loại. Từ khi được phát hiện, kim loại đã được khai thác và ứng dụng trong mọi mặt của cuộc sống.
Hãy quan sát và tìm hiểu tính chất của một số vật dụng được làm từ vật liệu kim loại xung quanh em.
Trả lời:
Xung quanh em có rất nhiều vật dụng được làm từ vật liệu kim loại. Ví dụ:
+ Con dao, cái liềm, cái kéo …. làm từ kim loại sắt.
+ Móc quần áo, cái nồi, hộp đựng thức ăn … làm từ kim loại nhôm.
+ Vòng tay, vòng cổ, nhẫn … được làm từ kim loại bạc và kim loại vàng …
Các kim loại khác nhau nhưng đều có một số tính chất vật lí chung như: tính dẻo, tính dẫn điện, dẫn nhiệt, tính ánh kim …
Ngoài ra, một số kim loại còn có các tính chất hoá học như: tác dụng với oxygen, tác dụng với phi kim khác, tác dụng với acid, tác dụng với muối …
I. Tính chất vật lí của kim loại
Câu hỏi 1: Các vật dụng trong hình 15.1 được chế tạo dựa trên tính chất vật lí nào của kim loại?
Trả lời:
- Tính dẻo
Câu hỏi 2: Quan sát hình 15.2 nêu hiện tượng trước và sau khi chạm hai đầu dây dẫn A và B vào mẩu kim loại. Giải thích.
Trả lời:
- Trước khi cắm 2 đầu dây dẫn vào kim loại thì bóng đèn chưa sáng.
- Sau khi chạm hai đầu dây dẫn A và B vào mẩu kim loại thì bóng đèn sáng
- Điều này chứng tỏ, kim loại có tính dẫn điện.
Luyện tập 1: Dự đoán khả năng dẫn nhiệt của các kim loại Cu, Al, Fe và Ag theo chiều giảm dần.
Trả lời:
- Kim loại dẫn điện tốt thường cũng dẫn nhiệt tốt.
+ Khả năng dẫn điện của các kim loại giảm dần theo thứ tự: Ag, Cu, Al, Fe.
+ Dự đoán khả năng dẫn nhiệt của các kim loại cũng giảm dần theo thứ tự: Ag, Cu, Al, Fe.
Câu hỏi 3: Quan sát đồ trang sức được làm bằng vàng, bạc (hình 15.5), em hãy cho biết màu sắc và vẻ sáng của chúng
Trả lời:
- Màu sắc: vàng và bạc
- Vẻ sáng: Lấp lánh
II. Tính chất hoá học
Câu hỏi 4: Viết các phương trình hoá học minh hoạ một số tính chất hoá học của kim loại mà em đã biết.
Trả lời:
Câu hỏi 5: Quan sát hình 15.6 và cho biết khả năng phản ứng của natri với khí chlorine (b) như thế nào.
Trả lời:
Natri (sodium) nóng chảy phản ứng mãnh liệt với khí chlorine để tạo thành muối.
2Na + Cl2 2NaCl
Luyện tập 2: Thuỷ ngân dễ bay hơi và rất độc. Nếu chẳng may nhiệt kế thuỷ ngân bị vỡ thì có thể dùng bột lưu huỳnh rắc lên thuỷ ngân vì thuỷ ngân tác dụng với lưu huỷnh tạo thành chất mới không bay hơi và dễ thu gom hơn. Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.
Trả lời:
- Phương trình hóa học xảy ra: Hg + S → HgS
Câu hỏi 6: Quan sát hình 15.7, cho biết trước, trong và sau một thời gian phản ứng, màu của dung dịch CuSO4 và đinh sắt thay đổi như thế nào. Giải thích.
Trả lời:
Giải thích: Fe tác dụng với dung dịch CuSO4 tạo thành muối FeSO4 (làm dung dịch nhạt màu so với ban đầu) và Cu (bám ngoài đinh sắt).
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Luyện tập 3: Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi cho Zn tác dụng với O2, dung dịch H2SO4 loãng và dung dịch muối CuSO4
Trả lời:
Luyện tập 4: Giải thích vì sao thực phẩm có vị chua không nên đựng trong đồ dùng bằng kim loại mà nên đựng trong đồ dùng bằng thuỷ tinh, sành hoặc sứ.
Trả lời:
- Vị chua của thực phẩm thường được gây ra bởi các acid. Không nên đựng thực phẩm có vị chua trong đồ dùng bằng kim loại do acid trong thực phẩm có thể tác dụng với kim loại trong vật đựng làm thực phẩm nhiễm độc kim loại, ảnh hưởng đến sức khoẻ người sử dụng.
III. Sự khác biệt về tính chất của một số kim loại
Câu hỏi 7: So sánh sự khác biệt về tính chất vật lí, tính chất hoá học và một số ứng dụng quan trọng của nhôm, sắt, vàng.
Trả lời:
- Sự khác nhau về tính chất vật lí:
+ Nhôm: Kim loại có màu trắng bạc, khá mềm, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt và nhẹ.
+ Sắt: Màu trắng hơi xám, có tính dẻo , có độ cứng cao,có tính nhiễm từ.
+ Vàng: Là kim loại có tính dẻo,tính dẫn nhiệt, dẫn điện rất tốt, có màu vàng, lấp lánh.
- Khác nhau về tính chất hóa học:
+ Nhôm: Tác dụng được với nhiều phi kim, nhiều dung dịch acid,dung dịch muối.
+ Sắt : Tác dụng được với nhiều phi kim, nhiều dung dịch acid,dung dịch muối, và hơi nước ở nhiệt độ cao.
+ Vàng: Vàng bền trong không khí, không bị hòa tan trong dung dịch HCl, H2SO4,…
- Ứng dụng quan trọng:
+ Nhôm: Được sử dụng làm dây dẫn điện
+ Sắt: Là thành phần chủ yếu trong gang, thép.
+ Vàng: Làm đồ trang sức.
Tìm hiểu thêm: Vào khoảng thiên niên kỉ thứ IV trước Công nguyên, người nguyên thuỷ đã phát hiện ra một loại vật liệu mới để chế tạo công cụ và vũ khí thay thế cho đồ đá, đó là đồng. Em hãy tìm hiểu quá trình con người phát hiện ra đồng.
Trả lời:
- Khu vực và thời gian phát minh ra đồng vẫn còn là chủ đề tranh cãi. Điều kiện cần thiết để người xưa phát hiện ra đồng là các mỏ đồng lộ thiên có hàm lượng đủ cao (có thể có kèm đồng nguyên sinh) nằm ở sườn hoặc hang núi thuận lợi cho trú ẩn. Người nguyên thủy đã cư trú ở đó, lấy các cây gỗ đốt lửa sưởi, tạo ra nhiệt độ cao làm than củi khử đồng khỏi quặng. Lúc đầu họ có thể sợ hãi thứ "đá lạ" đọng lại ở nền hang, nhưng rồi qua vài thế hệ sau người ta thấy "đá lạ" đó không đáng sợ mà còn dùng rất tốt cho chế tác công cụ.
- Khoảng 3500 năm TCN, cư dân Tây Á và Ai cập đã biết sử dụng đồng đỏ để chế tác công cụ lao động.
- Khoảng 2000 năm TCN, cư dân ở nhiều khu vực trên thế giới đã biết sử dụng đồng thau.