CHÀO MỪNG CÁC EM
ĐẾN VỚI BÀI HỌC
NGÀY HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Dựa vào kiến thức đã học, em hãy cho biết
Các vật dụng trên được làm từ nhôm.
các vật dụng trên được làm từ kim loại nào.

Theo em, kim loại đó có thể được tách từ nguồn
nguyên liệu nào và sản xuất bằng cách nào?

quặng bauxite

Phương pháp điện phân nóng chảy

BÀI 20:
TÁCH KIM LOẠI
VÀ VIỆC SỬ DỤNG
HỢP KIM

NỘI DUNG BÀI HỌC

I

Phương pháp tách kim loại

II

Quy trình tách một số kim loại có nhiều ứng dụng

III

Hợp kim

IV

Sản xuất gang, thép

I
PHƯƠNG PHÁP
TÁCH KIM LOẠI

Có thể dùng một phương pháp để tách các

Câ

u

ẫn
d
i
hỏ

dắ t

kim loại khác nhau ra khỏi hợp chất của
chúng không?
Các kim loại có mức độ hoạt động
hóa học khác nhau nên có những
phương pháp tách khác nhau.

Nguyên tắc tách kim loại: Tách các hợp chất chứa kim
loại cần điều chế thành nguyên tử chứa kim loại độc lập.

Dựa vào bài 19, thông tin trong SGK và cho biết:
Dựa vào yếu tố nào để chọn được
phương pháp tách phù hợp với kim loại?
Mức độ hóa học
Em có nhận xét gì về mức độ hoạt
động hóa học của Fe, Zn, Al?
Mức độ hoạt động hóa học
mạnh dần từ Fe, Zn, Al.

THẢO LUẬN NHÓM ĐÔI

THẢO LUẬN NHÓM
Em hãy đọc mục I – SGK tr.95 và
cho biết:
• Nêu các bước cơ bản trong quy
trình tách kim loại từ quặng.
• Có những phương pháp nào
được sử dụng để tách kim loại?

Trong tự nhiên, kim loại chủ yếu tồn tại ở trong quặng
dưới dạng hợp chất (oxide, muối,…).

Quặng bauxite

Quặng hematite

Quặng sphalerite

(thành phần chủ yếu:

(thành phần chủ yếu:

(thành phần chủ yếu:

aluminium oxide).

iron (III) oxide).

zinc sulfide).

Các bước tách kim loại từ quặng

1

Làm giàu quặng (loại bỏ tạp
chất), thu được hợp chất chứa
kim loại.

2
Bằng phương pháp hóa học,
tách kim loại khỏi hợp chất.

Một số phương pháp hóa học được sử dụng:

Kim loại mạnh
Điện phân nóng chảy: sử dụng
dòng điện 1 chiều để khử ion
kim loại thành ion tự do trong
chất điện li nóng chảy.

Kim loại trung bình
Nhiệt luyện: sử dụng các chất
khử mạnh C, CO, H2, Al,… tác
dụng với oxide kim loại để khử
ion kim loại ở nhiệt độ cao.

Kim loại yếu
Thủy luyện: sử dụng các dung
dịch HNO3, H2SO4, HCl,… để
hòa tan hợp chất có chứa kim
loại cần điều chế.

II
QUÁ TRÌNH TÁCH
MỘT SỐ KIM LOẠI CÓ
NHIỀU ỨNG DỤNG

1. Tách nhôm ra khỏi aluminium oxide bằng phản ứng điện phân
Nhôm được điều chế từ quặng nào?
Quặng bauxite

THẢO LUẬN NHÓM ĐÔI
Đọc thông tin mục II.1
– SGK tr.96 và trả lời
câu hỏi: Hãy cho biết
phương pháp điều chế
nhôm trong công nghiệp.

• Nguyên liệu: quặng bauxite.
• Phương pháp: điện phân nóng chảy.

- Phản ứng:

2Al2O3 4Al + 3O2
- Sơ đồ:

2. Tách sắt ra khỏi iron (III) oxide
Đọc thông tin mục II.3 – SGK tr.96 và trả lời câu hỏi: Hãy
viết phương trình mô tả quá trình tách sắt ra khỏi iron (III)
oxide.

Phản ứng
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

3. Tách kẽm ra khỏi zinc sulfide
Đọc thông tin mục II.2 – SGK tr.96 và trả lời câu hỏi: Hãy
viết phương trình mô tả quá trình tách kẽm ra khỏi zinc sulfide.

Bước 1
Chuyển ZnS thành ZnO:
2ZnS + 3O2 2ZnO + 2SO2

Bước 2
Tách kẽm ra khỏi oxide:
ZnO + C Zn + CO

Câu hỏi hoạt động – SGK tr.96
1. Hãy chỉ ra điểm giống nhau và khác
nhau trong hai quá trình tách kẽm và
tách sắt đã nêu ở trên.
2. Theo em, kim loại natri có thể tách bằng
phương pháp nhiệt luyện như tách kẽm
được không? Vì sao?

Câu 1.
• Giống nhau: Đều dùng phương pháp nhiệt luyện.
• Khác nhau:
 Tách sắt từ quặng trải qua một giai đoạn dùng CO tác dụng với Fe2O3.
 Tách kẽm từ quặng trải qua hai giai đoạn: đốt quặng để chuyển ZnS trong
quặng thành ZnO; sau đó dùng CO tác dụng với ZnO.

Câu 2.
• Không thể tách natri bằng phương pháp nhiệt luyện vì natri là kim loại
hoạt động hóa học rất mạnh.

Câu hỏi và bài tập
1. Phương pháp nào thường được dùng để tách các kim
loại hoạt động hóa học mạnh như K, Na, Al,…?
Dùng phương pháp điện phân nóng chảy.
2. Phương pháp nào thường được dùng để tách các kim
loại hoạt động hóa học trung bình như Zn, Fe?
Dùng phương pháp nhiệt luyện.

Cô
ng

ng
hệ

nh
iệt

luy
ện

Đi
ện

ph
ân

nó
ng

ch
ảy
m
uố
i

Na
Cl

Cô
ng

ng
hệ

nh
iệt

ph
ân

Al

2

O

3

III
HỢP KIM

1. Khái niệm và ưu điểm của hợp kim
Gang là một loại hợp kim.

• Hợp kim là gì?
• Vì sao hợp kim được
sử dụng phổ biến
trong đời sống và
Iron
Manganese

Cacbon
Phosporus

Silicon
Sulfur

trong công nghiệp?

HỢP KIM

1. Khái niệm

Kim loại cơ bản

là vật liệu kim loại chứa

Chiếm

thành

ít nhất một kim loại cơ

chính trong hợp kim.

2. Ưu điểm

phần

Có ưu điểm vượt trội so
với kim loại nguyên chất

bản và một số kim loại

Chống

hoặc phi kim khác.

Thép (kim loại
cơ bản: sắt).

Đuy-ra (kim loại
cơ bản: nhôm).

Độ

Độ

ăn

cứng

bền

mòn,
gỉ sét

Nhiều
ứng
dụng

Những ưu điểm của hợp kim trong cuộc sống
Lockheed A-12 , chiếc

Titan cứng, bền,

máy bay đầu tiên được

không bị oxy hóa

làm từ 93% titan

với môi trường.

Tấm ốp titan của Bảo

Đồng hồ

tàng Guggenheim của

mạ titan

Frank Gehry, Bilbao

Những ưu điểm của hợp kim trong cuộc sống
Inox có khả năng
chống ăn mòn và
gỉ sét cao hơn sắt

Bồn rửa và vòi nước inox

Tấm phủ thép không gỉ được sử dụng
cho Nhà biểu diễn nhạc Walt Disney

Những ưu điểm của hợp kim trong cuộc sống
Đồng dễ gia công,
bền, dẻo, chịu ăn
mòn cao.

Đèn đồng treo tường

Vạc đồng thời nhà Nguyễn

2. Một số hợp kim phổ biến

Hãy cho biết:
Thành phần.
Ưu điểm.
Ứng dụng của các loại hợp
kim mà em biết.

Hợp kim

Thành phần

Ứng dụng

-

Sắt.

Có nhiều ưu điểm - Thép: dùng trong

-

Carbon.

hơn sắt về:

-

Nguyên tố khác. -

a. Gang
và thép

Ưu điểm

công trình xây dựng,

Độ cứng.

giao thông.

-

Độ đàn hồi.

- Gang: đúc chi tiết

-

Khả năng chịu lực. máy, ống dẫn nước,
nắp cống,…

Chảo gang
Van cầu
gang dẻo

Nắp hố ga gang đúc

Ống th
ép

Dây cáp thép

Hợp kim

Thành phần

Ưu điểm

Ứng dụng

-

Sắt.

-

Cứng.

-

Làm đồ gia dụng.

-

Carbon.

-

Khó bị gỉ.

-

Thiết bị y tế,…

-

Chromium

-

Nickel.

b. Inox

Tủ in
o

Nồi Inox

x

Cốc inox
Xe đẩy tiêm Inox

Kéo inox

Bồn nư

ớc Inox

Hợp kim

Thành phần

Ưu điểm

-

Nhôm.

-

-

Đồng.

-

Manganese.

-

Magnesium,…. -

-

Ứng dụng

Nhẹ tương đương -

Làm vật liệu chế tạo

nhôm.

máy bay, ô tô,…

Bền.
Cứng hơn nhôm.

c. Đuy-ra
Chế tạo máy bay

Lắp ráp ô tô

Câu hỏi và bài tập – SGK tr.97
1. Thành phần, tính chất của kim loại và
hợp kim của nó khác nhau như thế
nào? Tại sao trong thực tiễn kim loại
thường được sử dụng dưới dạng hợp
kim. Lấy ví dụ minh họa.
2. Gang, thép, đuy-ra có thành phần và
tính chất đặc trưng gì? Tại sao các hợp
kim này được sử dụng phổ biến trong
công nghiệp và cuộc sống?

Câu hỏi và bài tập
1.1. Thành phần, tính chất của kim loại và hợp kim của
nó khác nhau như thế nào?
•

Về thành phần: kim loại là đơn chất, hợp kim là hỗn hợp có
chứa một kim loại cơ bản.

•

Về tính chất: hợp kim có tính chất hóa học gần giống với kim
loại cơ bản (trừ một số trường hợp như thép inox) nhưng tính
chất vật lí thường khác nhiều.

Câu hỏi và bài tập
1.2. Tại sao trong thực tiễn kim loại thường được sử dụng
dưới dạng hợp kim. Lấy ví dụ minh họa.
•

Vì: khó tách kim loại tinh khiết và hợp kim có nhiều ưu điểm
trong sử dụng.

•

Ví dụ: thép cứng và có độ đàn hồi cao hơn sắt, khả năng chịu
lực tốt hơn nên được sử dụng trong các công trình xây dựng,
giao thông.

Câu hỏi và bài tập
2.1. Gang, thép, đuy-ra có thành phần và tính chất đặc
trưng gì?
Gang,
thép

Thành phần

Sắt, carbon và các Có nhiều ưu điểm hơn sắt về độ
nguyên tố khác.
Nhôm,

Đuy-ra

Tính chất đặc trưng

manganese,

cứng, độ đàn hồi, khả năng chịu

đồng, lực.
Nhẹ tương đương nhôm, bền, cứng

magnesium,….

hơn nhôm.

Câu hỏi và bài tập
2.2. Tại sao các hợp kim này được sử dụng phổ biến trong
công nghiệp và cuộc sống?
Gang, thép, đuy – ra nói riêng hay các hợp kim nói chung có
nhiều ưu điểm vượt trội so với kim loại nguyên chất về độ cứng,
độ bền, khả năng chống ăn mòn và gỉ sét, phù hợp với nhiều ứng
dụng do đó được sử dụng phổ biến trong công nghiệp và cuộc
sống.

• Van nước cứu hỏa của hệ
thống dập lửa tự động được
làm từ hợp kim có nhiệt độ
nóng chảy thấp.
• Điểm nóng chảy có thể được
thay đổi bằng cách thay đổi
thành phần.
• Tên hợp kim: hợp kim Wood.

Ph
ân
th
biệ
ép
tt
kh
hé
ôn
p
đe
g
gỉ
n
và
(I N
OX
)

IV
SẢN XUẤT
GANG, THÉP

1. Sản xuất gang từ nguồn quặng
chứa iron (III) oxide
THẢO LUẬN NHÓM ĐÔI
Đọc thông tin trong SGK tr.98, quan sát
Hình 20.2 và trả lời câu hỏi: Mô tả các giai
đoạn chính của quá trình sản xuất gang. Viết
phương trình hóa học của các phản ứng.

Nguyên liệu
Quặng sắt (quặng hematite)

Than cốc

Chất tạo xỉ

Các giai đoạn chính
C

O2

to

CO2

C

CO2

to

2 CO

1

Phản ứng tạo thành

2

CO phản ứng với các oxide của sắt trong quặng.

khí CO

Fe2O3

3 CO

3

2 Fe

to

3 CO2

Đá vôi bị phân hủy thành CaO, CaO kết hợp với các oxide như
SiO2 trong quặng tạo thành xỉ:
CaO

SiO2

to

CaSiO3