Giải chi tiết khoa học tự nhiên 9 KNTT bài 18 Tính chất chung của kim loại

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Thép, thành phần chính là sắt (iron), được dùng làm khung chịu lực của các công trình xây dựng; đồng (copper) dùng làm dây dẫn điện; vàng (gold) dùng làm đồ trang sức;... Các ứng dụng đó dựa trên những tính chất nào của kim loại?

Bài làm chi tiết:

Các ứng dụng đó dựa trên những tính chất của kim loại là: Tính dẻo, tính dẫn điện, dẫn nhiệt và tính ánh kim.

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA KIM LOẠI

Hoạt động 1: Khi uốn các thanh thủy tinh, gỗ, nhôm (aluminium), thép (thành phần chính là sắt), thanh nào có thể bị uốn cong mà không gãy?

Bài làm chi tiết:

Thanh có thể uốn cong mà không bị gãy: nhôm (alumilium), thép (thành phần chính là sắt).

Hoạt động 2: Khi dùng búa đập vào các vật thể bằng đồng, gỗ, vàng, nhôm, cao su, sứ, vật thể nào biến dạng (vỡ vụn, dát mỏng,...)?

Bài làm chi tiết:

Khi dùng búa đập vào các vật liệu thì: Đồng, vàng, nhôm bị dát mỏng; Gỗ, sứ bị vỡ vụn; Cao su có thể tạm thời biến dạng và trở lại vị trí ban đầu sau khi loại bỏ áp lực.

Hoạt động 3: Khi nhúng thìa nhôm vào cốc nước sôi, tay cầm cán thìa sẽ thấy nóng. Hiện tượng này chứng tỏ tính chất gì của nhôm?

Bài làm chi tiết:

Hiện tượng này chứng tỏ nhôm có tính dẫn nhiệt.

Hoạt động 4: Dựa vào các số liệu trong Bảng 11.3 (trang 57), hãy giải thích vì sao dây dẫn điện thường làm bằng đồng và nhôm mà không làm bằng sắt.

Bài làm chi tiết:

Dây dẫn điện thường được làm từ đồng hoặc nhôm thay vì sắt vì chúng có điện trở suất thấp hơn, điều này khiến cho điện trở trong dây dẫn bằng đồng hoặc nhôm nhỏ hơn so với dây dẫn bằng sắt khi có cùng chiều dài và tiết diện. Do đó, dây dẫn bằng đồng hoặc nhôm có khả năng dẫn điện tốt hơn so với dây dẫn bằng sắt.

Hoạt động 5: Quan sát bề mặt viên gạch, mảnh nhôm, mảnh đồng, bề mặt nào có vẻ sáng lấp lánh (ánh kim)?

Bài làm chi tiết:

Bề mặt có vẻ sáng lấp lánh (ánh kim) là bề mặt của mảnh nhôm, mảnh đồng.

Câu hỏi : Quan sát Hình 18.1 và cho biết những ứng dụng của các kim loại vàng, đồng, nhôm, sắt dựa trên tính chất vật lí nào.

Bài làm chi tiết:

Ứng dụng của các kim loại trên dựa trên các tính chất vật lí: tính dẻo, tính dẫn điện, dẫn nhiệt và tính ánh kim.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI

Câu hỏi 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa kẽm (zinc), đồng với khí oxygen.

Bài làm chi tiết:

Phương trình hóa học giữa kẽm (zinc) với khí oxygen:

Phương trình hóa học giữa đồng với khí oxygen:

Câu hỏi 2: Tại sao đồ vật làm bằng kim loại như sắt, nhôm, kẽm, đồng,... để lâu trong không khí bị mất ánh kim, còn đồ trang sức bằng vàng để lâu trong không khí vẫn sáng, đẹp?

Bài làm chi tiết:

Các đồ vật được làm từ các kim loại như sắt, nhôm, kẽm, đồng, … thường mất đi sự bóng bẩy ban đầu do quá trình oxy hóa trong không khí, tạo ra các oxide hoặc hydroxide trên bề mặt của chúng. Tuy nhiên, vàng là một kim loại không phản ứng với không khí và không dễ bị oxy hóa, do đó, các đồ trang sức làm từ vàng có thể giữ được sự sáng bóng và đẹp mắt ngay cả khi để lâu trong không khí.

Hoạt động: Nghiên cứu phản ứng của một số kim loại với chorine

- Thí nghiệm natri (sodium) tác dụng với chlorine được thực hiện như sau:

Đun nóng một mẩu natri rồi đưa nhanh vào bình khí chlorine (màu vàng lục),

Natri cháy trong khí chlorine tạo thành tinh thể muối ăn có màu trắng (Hình 18.3).

- Thí nghiệm sắt tác dụng với khí chlorine được thực hiện như sau:

Đốt đầu của dây sắt (đã được uốn hình lò xo) bằng đèn cồn đến nóng đỏ rồi đưa nhanh vào bình khí chlorine, sắt cháy trong khí chlorine tạo thành muối iron(III) chlorine màu nâu đỏ (Hình 18.4).

Thực hiện yêu cầu sau:

Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra ở trên.

Bài làm chi tiết:

Phương trình hóa học giữa natri (sodium) với khí chlorine:

Phương trình hóa học giữa sắt (iron) với khí chlorine:

Câu hỏi: Viết phương trình hóa học của các phản ứng giữa kim loại Mg, Zn với phi kim S.

Bài làm chi tiết:

Phương trình hóa học giữa Mg với phi kim S:

Phương trình hóa học giữa Zn với phi kim S:

Câu hỏi: Biết rằng ở nhiệt độ cao, hơi nước tác dụng với sắt tạo thành Fe₃O₄. Viết phương trình hóa học của phản ứng.

Bài làm chi tiết:

Phương trình hóa học của phản ứng:

Câu hỏi 1: Phản ứng của kim loại kẽm với dung dịch hydrochloric acid được dùng để điều chế khí hydrogen trong phòng thí nghiệm. Tính lượng kẽm và thể tích dung dịch hyrochloric acid 1 M cần dùng để điều chế 250 mL khí hydrogen (điều kiện chuẩn).

Bài làm chi tiết:

Số mol khí hydrogen được điều chế là:

(1)

Theo phương trình (1) ta có

Khối lượng của kẽm là:

Thể tích dung dịch hydrochloric acid là:

Câu hỏi 2: Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi cho kim loại magnesium vào dung dịch hydrochloric acid.

Bài làm chi tiết:

PTHH phản ứng giữa magnesium với dung dịch hydrochloric acid:

Hoạt động 1: Mô tả một số đặc điểm khác biệt trong tính chất của các kim loại Al, Fe, Au theo gợi ý sau:

- Khác biệt trong tính chất vật lí.

- Khác biệt trong tính chất hóa học khi tác dụng với:

a) Oxygen; b) Dung dịch hydrochloric acid.

Bài làm chi tiết:

- Khác biệt trong tính chất vật lí: 

- Khác biệt trong tính chất hóa học:

a) Khi tác dụng với Oxygen:

Nhôm:  

Sắt:

Vàng không phản ứng với oxygen ở điều kiện thường.

b) Khi tác dụng với dung dịch hydrochloric acid:

Nhôm:  

Sắt: 2Fe

Vàng không phản ứng với dung dịch hydrochloric acid.

Hoạt động 2: Nêu các ứng dụng của ba kim loại: sắt, nhôm, vàng mà em biết; chỉ rõ mối liên hệ giữa tính chất và ứng dụng của chúng.

Bài làm chi tiết:

Hoạt động 3: Trình bày tính chất hóa học của kim loại theo gợi ý sau:

- Nêu tính chất hóa học cơ bản của kim loại.

- Viết phương trình hóa học minh họa cho mỗi tính chất.

Bài làm chi tiết:

Tính chất hóa học cơ bản của kim loại và PTHH minh họa:

- Tác dụng với phi kim:

+ Tác dụng với oxygen:  

+ Tác dụng với phi kim khác:  

- Tác dụng với nước:  

- Tác dụng với dung dịch acid: