Bài giảng Hóa học (Phần lý thuyết) - Phạm Thị Ngoài

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH KON TUM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG KON TUM
BÀI GIẢNG
	1. Tên học phần: HÓA HỌC (PHẦN LÝ THUYẾT)
	2. Số tiết/TC: 45/3
	3. Trình độ: Dành cho SV năm 1 hệ Trung cấp nghề 
	4. Người soạn: Phạm Thị Ngoài
Kon Tum, tháng 9/2018 
LỜI GIỚI THIỆU
Môn Hóa học trong trường trung học phổ thông là một nhánh của khoa học tự nhiên, là ngành nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, và sự thay đổi của vật chất. Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó.
Hóa học đôi khi được gọi là "khoa học trung tâm" vì nó là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lý học, địa chất học và sinh học. 
Hóa học là bộ môn khoa học có khối lượng lớn kiến thức cả về phương diện lí thuyết lẫn thực nghiệm, song lại rất gần gũi, “thân thiện” với đời sống, giúp chúng ta giải thích rất nhiều hiện tượng lý thú trong tự nhiên và trong cuộc sống thường ngày.
	Tiến bộ trong các chuyên ngành khác nhau của hóa học thường là các điều kiện tiên quyết không thể thiếu cho những nhận thức mới trong các bộ môn khoa học khác, đặc biệt là trong các lãnh vực của sinh học và y học, cũng như trong lãnh vực của vật lý (thí dụ như việc chế tạo các chất siêu dẫn mới). Đối với y học thì hóa học không thể thiếu được trong cuộc tìm kiếm những thuốc trị bệnh mới và trong việc sản xuất các dược phẩm. Các kỹ sư thường tìm kiếm vật liệu chuyên dùng tùy theo ứng dụng (vật liệu nhẹ trong chế tạo máy bay, vật liệu xây dựng chịu lực và bền vững, các chất bán dẫn đặc biệt tinh khiết,...). Ở đây bộ môn khoa học vật liệu đã phát triển như là nơi giao tiếp giữa hóa học và kỹ thuật.
 	Công nghiệp hóa học là một ngành kinh tế rất quan trọng. Công nghiệp hóa học sản xuất các hóa chất cơ bản như axít sunfuric hay amoniac, thường là nhiều triệu tấn hằng năm, cho sản xuất phân bón và chất dẻo và các mặt khác của đời sống và sản xuất công nghiệp. Mặt khác, ngành công nghiệp hóa học cũng sản xuất rất nhiều hợp chất phức tạp, đặc biệt là dược phẩm. Nếu không có các hóa chất được sản xuất trong công nghiệp thì cũng không thể nào sản xuất máy tính hay nhiên liệu và chất bôi trơn cho công nghiệp ôtô,...
Vì vậy muốn học tốt bộ môn khoa học này đòi hỏi người học phải là người nắm vững lí thuyết, bản chất hiện tượng hoá học, nắm vững các kiến thức cơ bản đã được học để giải quyết một hay nhiều vấn đề mới.
Để nâng cao chất lượng học tập và giảng dạy cũng như bổ trợ kiến thức hóa học cho học sinh. Chương trình môn học Hóa học với thời gian học 45 giờ được sử dụng đào tạo trình độ trung cấp nghề Điện công nghiệp – Vận hành điện trong nhà máy thủy điện– Công nghệ ôtô – Hàn – Cắt gọt kim loại – Vận hành máy thi công nền – May thời trang với đối tượng tuyển sinh là học sinh tốt nghiệp THCS. Nhất thiết phải có một hệ thống tài liệu cơ bản về mặt lý thuyết, vừa cập nhật được kiến thức hiện đại liên quam đến ngành, nghề đồng thời vừa phải chặt chẽ, logic về mặt bố cục và chuẩn xác về mặt khoa học. 
	Với những quan điểm trên tác giả đã biên soạn giáo trình dựa trên kinh nghiệm giảng dạy của tác giả trong những năm qua và tham khảo thêm một số tài liệu khác. Tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy rất mong được sự đóng góp ý kiến nhiều hơn nữa của đồng nghiệp và các bạn để giáo trình được hoàn thiện.
	Xin chân thành cảm ơn!
PHỤ LỤC
Trang
1. Lời giới thiệu.........................................................................................1,2	
2. Bài 1: Nguyên tử..................................................................................4-14
3. Bài 2: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học......................................15-20
4. Bài 3: Liên kết ion – Tinh thể ion.........................................................21-24
5. Bài 4: Số oxi hóa...................................................................................25-27
6. Bài 5: Phản ứng oxi hóa - khử..............................................................28-32
7. Bài 6: Tính chất của kim loại – Dãy điện hóa của kim loại..................33-41
8. Bài 7: Hợp kim và sự ăn mòn kim loại..................................................42-47
9. Bài 8: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm..........48-54
10. Bài 9: Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ
....................................................................................................................55-60
11. Bài 10: Nhôm và hợp chất của nhôm...................................................61-65
12. Bài 11: Sắt và hợp chất của sắt.............................................................66-70
13. Bài 12: Hợp kim của sắt........................................................................71-74
14. Bài 13: Crom và hợp chất của crom......................................................75-77
15. Bài 14: Đồng và hợp chất của đồng......................................................78-80
16. Bài 15: Sơ lược về Niken – Kẽm – Chì – Thiếc....................................81-83
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC 
Tên môn học: HÓA HỌC
Mã môn học: 
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học:
I. Vị trí, tính chất của môn học
	- Vị trí: Hóa học là môn học chính khóa, thuộc nhóm các môn học đại cương bổ trợ trong chương trình đào tạo trình độ Trung cấp với đối tượng tuyển sinh là học sinh tốt nghiệp THCS. Được bố trí học vào học kỳ đầu tiên của khóa học.
	- Tính chất: Hóa học là khoa học thực nghiệm, chuyên nghiên cứu sự biến đổi của các chất trên cơ sở lý thuyết Hóa học và thực nghiệm Hóa học. Môn học nhằm trang bị cho học sinh kiến thức cần thiết để vận dụng tri thức Hóa học vào học tập các môn học chuyên ngành, vào trong nghề nghiệp và sản xuất.
II. Ý nghĩa và vai trò của môn học
Môn học giúp rèn luyện và nâng cao không chỉ kiến thức mà còn phương pháp tư duy và lối sống.
- Rèn luyện cho học sinh các kĩ năng hóa học như cân bằng phương trình phản ứng, tính toántheo công thức hóa học và phương trình hóa học Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèn luyệncác kĩ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh. 
- Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường.
- Môn Hóa sẽ giúp các em học sinh thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề, suy ngẫm về cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới.
Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống
- Quá trình học tập sẽ giúp học sinh có năng lực hệ thống hóa kiến thức, phân loại kiến thức hóa học, hiểu rõ đặc điểm, nội dung, thuộc tính của loại kiến thức hóa học đó. Khi vận dụng kiến thức chính là việc lựa chọn kiến thức một cách phù hợp với mỗi hiện tượng, tình huống cụ thể xảy ra trong cuộc sống, tự nhiên và xã hội.
- Học sinh sẽ định hướng được các kiến thức hóa học một cách tổng hợp và khi vận dụng kiến thức hóa học phải ý thức rõ ràng về loại kiến thức hóa học đó được ứng dụng trong các lĩnh vực gì, ngành nghề gì trong cuộc sống.
- Các em sẽ phát hiện và hiểu rõ được các ứng dụng của hóa học trong các vấn đề thực phẩm, sinh hoạt, y học, sức khỏe, khoa học thường thức, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và môi trường.
- Đồng thời tìm mối liên hệ và giải thích được các hiện tượng trong tự nhiên và các ứng dụng của hóa học trong cuộc sống và trong các lĩnh vực đã nêu trên dựa vào các kiến thức hóa học và kiến thức liên môn khác.
Thêm vào đó, các em sẽ chủ động sáng tạo lựa chọn phương pháp, cách thức giải quyết vấn đề. Có năng lực hiểu biết và tham gia thảo luận về các vấn đề hóa học liên quan đến cuộc sống thực tiễn và bước đầu biết tham gia nghiên cứu khoa học để giải quyết các vấn đề đó.
III. Mục tiêu môn học
	- Về kiến thức: 
+ Trình bày được cấu tạo của nguyên tử, bảng hệ thống tuần hoàn.
+ Trình bày được các khái niệm về sự oxi hóa, sự khử, chất oxi hóa, chất khử, phản ứng oxi hóa - khử.
+ Trình bày được tính chất vật lý chung của kim loại là tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim, giải thích.
+ Trình bày được các khái niệm về ăn mòn kim loại, ăn mòn hoá học, ăn mòn điện hoá; từ đó biết các biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn.
+ Trình bày được tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử. Tính khử giảm khi đi từ kim loại K đến Ag (theo chiều dãy điện hóa).
+ Nêu được ứng dụng của một số kim loại điển hình và hợp chất của chúng trong đời sống và sản xuất.
	- Về kỹ năng: 
 	+ Viết được các phương trình phản ứng thể hiện tính chất hóa học của kim loại và hợp chất của chúng.
+ Vận dụng kiến thức giải được một số bài tập định tính, định lượng đơn giản.
	+ Vận dụng kiến thức cơ bản trong Hóa học để giải thích một số hiện tượng thực tiễn cuộc sống.
	- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
	+ Có khả năng dự đoán, giải thích các hiện tượng Hóa học đối với các kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm và các hợp chất của chúng.
	+ Vận dụng được những Kiến thức Hóa học đã học vào trong học tập các môn học chuyên ngành và trong cuộc sống, vận động người khác cùng thực hiện.
IV. Nội dung môn học
Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:
Số TT
Tên bài
Thời gian (giờ)
Tổng số
Lý thuyết
TH/ TL
TT/ LTL
Kiểm tra*
01
Bài 1: Nguyên tử
3
3
02
Bài 2: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
2
2
03
Bài 3: Liên kết ion – Tinh thể ion
2
2
04
Bài 4: Số oxi hóa
2
2
05
Bài 5: Phản ứng oxi hóa - khử
3
3
06
Kiểm tra
1
1
07
Bài 6: Tính chất của kim loại – Dãy điện hóa của kim loại
4
4
08
Bài 7: Hợp kim và sự ăn mòn kim loại
2
2
09
Bài 8: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm
4
4
10
Bài 9: Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ
4
4
11
Bài 10: Nhôm và hợp chất của nhôm
4
4
12
Kiểm tra
1
1
13
Bài 11: Sắt và hợp chất của sắt
4
4
14
Bài 12: Hợp kim của sắt
2
2
15
Bài 13: Crom và hợp chất của crom
Crom
2
2
16
Bài 14: Đồng và hợp chất của đồng
2
2
17
Bài 15: Sơ lược về Niken – Kẽm – Chì – Thiếc
2
2
18
Kiểm tra
1
1
19
Tổng số
45
42
0
0
03
Bài 1: NGUYÊN TỬ
Lò phản ứng hạt nhân tại Viện nghiên cứu hạt nhân, thành phố Đà Lạt (tỉnh Lâm Đồng)
I. MỤC TIÊU
- Nêu được thành phần nguyên tử gồm: vỏ nguyên tử và hạt nhân.
- Trình bày được vỏ nguyên tử được cấu tạo bởi hạt e, hạt nhân được cấu tạo bởi hạt p và hạt n. me, mP, mn và qe, qP, qn.
- Trình bày được thế nào là lớp, phân lớp, dùng kí hiệu để phân biệt các lớp và phân lớp.
- Xác định được thứ tự các lớp electron trong nguyên tử, số phân lớp (s,p,d) trong một lớp.
- Viết được kí hiệu nguyên tử của các nguyên tố hóa học.
- Viết được cấu hình electron nguyên tử của một số nguyên tố hóa học.
- Có tinh thần làm việc cộng đồng, khả năng tư duy. Biết cách đặt vấn đề và giải quyết vấn đề từ đó tích lũy được kinh nghiệm cho bản thân.
II. NỘI DUNG CHÍNH
2. 1 CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
2.1.1 Thành phần cấu tạo của nguyên tử. 
    2.1.1.1 Lớp vỏ
    Gồm các hạt mang điện âm gọi là electron (hay điện tử). Khối lượng của các electron đều bằng nhau và xấp xỉ bằng 1/1840 khối lượng của nguyên tử hiđro là nguyên tử nhẹ nhất, tức là bằng: me = 9,1095.10-31 kg hay bằng 0,00055 đơn vị Cacbon (đvC).
    Điện tích của các electron đều bằng nhau và bằng -1,6.10-19 Culông.
    Đó là điện tích nhỏ nhất, vì vậy được gọi là điện tích nguyên tố.
    2.1.1.2 Hạt nhân
    Hạt nhân nguyên tử gồm các hạt proton và nơtron.
    Proton. Proton có điện tích đúng bằng điện tích của electron nhưng ngược dấu tức là bằng +1,6.10-19 Culông.
    Như vậy proton và electron cùng mang một điện tích nguyên tố, có dấu ngược nhau. Để thuận tiện, người ta quy ước lấy điện tích nguyên tố làm đơn vị, coi điện tích của electron là 1- và điện tích của proton là 1+.
    Nơtron. Hạt nơtron không mang điện, có khối lượng xấp xỉ bằng khối lượng của proton và bằng:
mp = mn = 1,67.10-27 kg
hay xấp xỉ bằng 1 đvC.
2.1.2 Kích thước, khối lượng của nguyên tử
    Kích thước: Nếu hình dung nguyên tử như một khối cầu thì nó có đường kính khoảng 10-10 m. Để biểu thị kích thước nguyên tử, người ta dùng một đơn vị là Angxtrom và kí hiệu là Å
1Å = 10-10 m hay 1Å = 10-8 cm
    Nguyên tử nhỏ nhất là hiđro có bán kính khoảng 0,53 Å.
    Đường kính của hạt nhân nguyên tử còn nhỏ hơn, vào khoảng 10-4 Å, như vậy đường kính của nguyên tử lớn hơn đường kính của hạt nhân khoảng 10.000 lần.
    Ta tưởng tượng nếu phóng đại một nguyên tử vàng lên 109 lần (một tỉ lần !) thì nó có đường kính là 30 cm nghĩa là nguyên tử vừa bằng quả bóng rổ. Trong khi đó thì hạt nhân nguyên tử vàng có một đường kính nhỏ hơn 0,003 cm nghĩa là có kích thước của một hạt cát nhỏ.
Bảng - Khối lượng và điện tích của các hạt cấu tạo nên nguyên tử
Tên
Kí hiệu
Khối lượng
Điện tích
Electron
e
me = 9,1095 ´ 10-31 kg
me » 0,549 ´ 10-3 đvC
-1,602.10-19 C
Proton
p
mp = 1,6726 ´ 10-27 kg
mp » 1đvC
+1,602.10-19 C
Nơtron
n
mn = 1,6750 ´ 10-27 kg
mn » 1đvC
0
    Đường kính của electron và proton lại còn nhỏ hơn nhiều : khoảng 10-7 Å. Electron chuyển động xung quanh hạt nhân. Giữa electron và hạt nhân là chân không : từ đó ta thấy nguyên tử có cấu tạo rỗng !
Khối lượng : Khối lượng của một nguyên tử vào khoảng 10-26 kg. Nguyên tử nhẹ nhất là hiđro có khối lượng là 1,67.10-27 kg. Khối lượng của nguyên tử cacbon là 1,99.10-26 kg.
Một lượng chất rất nhỏ cũng chứa một số nguyên tử lớn tới mức ta khó mà hình dung được. 
    Ví dụ : Trong 2 gam cacbon có1023 nguyên tử cacbon. Một lít nước cũng chứa tới khoảng 9.1025 nguyên tử hiđro và oxi.
2.2 NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
    2.2.1 Điện tích hạt nhân 
    Vì điện tích của mỗi proton bằng một đơn vị điện tích dương (1+) nên trong hạt nhân nếu có Z proton, thì điện tích của hạt nhân sẽ là Z+. Thực nghiệm cho biết nguyên tử trung hoà điện nên số proton trong hạt nhân bằng số electron chuyển động quanh hạt nhân. Như vậy, trong nguyên tử:
Điện tích hạt nhân = Số proton = Số electron
    Điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố được gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó.
    Số hiệu nguyên tử đặc trưng cho một nguyên tố hoá học và thường được kí hiệu là Z.
    Ví dụ: Điện tích hạt nhân nguyên tử oxi là 8+, như vậy nguyên tử oxi có 8 proton và có 8 electron. Biết được điện tích hạt nhân nguyên tử (cũng như biết được số proton và số electron) tức là nắm được chìa khóa để nhận biết nguyên tử.
    2.2.2 Số khối
    Tổng số hạt proton (kí hiệu là P) và tổng số hạt hạt nơtron (kí hiệu là N) trong hạt nhân gọi là số khối của hạt nhân đó (kí hiệu là A).
A = P + N
    Ví dụ: Trong hạt nhân nguyên tử clo có 17 proton và 18 nơtron, vậy số khối của hạt nhân nguyên tử clo là: 17 + 18 = 35.
    2.2.3 Khối lượng nguyên tử
    Khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng của proton, nơtron và electron có trong nguyên tử. Nhưng vì khối lượng của electron rất nhỏ so với khối lượng của proton và nơtron nên khối lượng của nguyên tử coi như bằng khối lượng của các proton và nơtron trong hạt nhân nguyên tử.
    Ví dụ: Hạt nhân của nguyên tử nhôm có 13 proton và 14 nơtron, xung quanh hạt nhân có 13 electron. Xác định khối lượng nguyên tử nhôm.
    Khối lượng của nguyên tử nhôm coi như bằng khối lượng của 13 proton và 14 nơtron. Khối lượng của mỗi proton và mỗi nơtron xấp xỉ bằng 1 đvC. Vậy khối lượng nguyên tử nhôm bằng 27 đvC.
    Như vậy, hạt nhân tuy rất nhỏ so với cả nguyê ... g gang, thép.
- Biết sử dụng và bảo quản hợp lí một số hợp kim của sắt.
II. NỘI DUNG CHÍNH
2.1 GANG
2.1.1 Khái niệm
Là hợp kim sắt - cacbon trong đó có từ 2 - 5% khối lượng cacbon, ngoài ra còn một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S,
2.1.2 Phân loại
Gang gồm gang xám và gang trắng
a. Gang xám
- Chứa nhiều tinh thể C ở dạng than chì nên có màu xám; kém cứng và kém giòn hơn gang trắng.
- Dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa,
b. Gang trắng 
Chứa nhiều tinh thể hợp chất hóa học Fe3C nên có màu sáng. Rất cứng và giòn thường được dùng để luyện thép.
2.1.3 Sản xuất giang
a. Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao
b. Nguyên liệu:
- Quặng sắt: cung cấp Fe (phải chứa trên 30% Fe, chứa ít S, P).
- Chất chảy: CaCO3 (nếu quặng lẫn silicat) hoặc SiO2 (nếu quặng lẫn đá vôi)  để làm giảm nhiệt độ nóng chảy và tạo xỉ.
- Không khí giàu oxi và nóng: để tạo chất khử CO và sinh nhiệt.
- Than cốc(tạo chất khử CO; tạo nhiệt và tạo gang).
c. Các phản ứng xảy ra trong lò cao khi luyện gang
- Phản ứng tạo chất khử       
C + O2 → CO2
CO2 + C → 2CO
- Phản ứng khử Fe2O3.          
CO + 2Fe2O3  → Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2
FeO + CO → Fe + CO2
- Phản ứng tạo xỉ.                  
CaCO3 → CaO + CO2
CaO + SiO2 → CaSiO3
d. Sự tạo thành gang
Ở phần bụng lò có nhiệt đọ khoảng 15000C, sắt nóng chảy có hòa tan một phần cacbon và một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn,... tạo thành gang. Gang nóng chảy tích tụ ở nồi lò. Sau một thời gian nhất định người ta tháo gang và xỉ ra khỏi lò cao.
2.2 THÉP
2.2.1 Khái niệm
Là hợp kim của Fe và C trong đó hàm lượng C chứa từ 0,01% - 2%C (theo khối lượng).
2.2.2 Phân loại
Dựa vào thành phần hóa học và tính chất cơ học người ta chia thép thành hai nhóm chính:
a. Thép thường (hay thép cacbon)
Chứa ít cacbon, silic, mangan và rất ít lưu huỳnh, photpho. Độ cứng của thép phụ thuộc vào hàm lượng cacbon. Thép cứng chứa trên 0,9%C, thép mềm không quá 0,1%C. Loại thép này thường được sử dụng trong xây dựng nhà cửa, chế tạo các vật dụng trong đời sống.
b. Thép đặc biệt
Là thép có chứa thêm các nguyên tố khác như: Si, Mn, Cr, Ni, W, V,... Thép đặc biệt có những tính chất cơ học, vật lí rất quý.
Thí dụ:
- Thép Cr−Ni rất cứng dùng để chế tạo vòng bi, vỏ xe bọc thép,... Thép không gỉ có thành phần 74%Fe, 18%Cr, 8%Ni dùng để chế tạo dụng cụ y tế, dụng cụ nhà bếp,...
- Thép W−Mo−Cr rất cứng dù ở nhiệt độ rất cao, dùng để chế tạo lưỡi dao cắt gọt kim loại cho máy tiện, máy phay,...
- Thép silic có tính đàn hồi tốt, dùng để chế tạo lò xo, nhíp ôtô,...
- Thép mangan rất bền, chịu được va đập mạnh, dùng để chế tạo đường ray xe lửa, máy nghiền đá,...
2.2.3 Sản xuất thép
a. Nguyên tắc: khử các tạp chất Mn, Si, Ca, S, P có trong gang.
b. Nguyên liệu: tùy theo phương pháp. Thường nguyên liệu sản xuất thép gồm: gang trắng hoặc gang xám, sắt thép phế liệu; chất chảy là canxi oxit; nhiên liệu là dầu ma zút hoặc khí đốt; khí oxi.
c. Các phản ứng xảy ra trong quá trình luyện gang thành thép
Khí oxi được dùng làm chất oxi hóa các nguyên tố phi kim trong gang thành những oxit. Cacbon và lưu huỳnh bị oxi hóa thành những hợp chất khí là CO2 và SO2  tách ra khỏi gang:
C + O2 → CO2
S + O2 → SO2
Silic và photpho bị oxi hóa thành những oxit khó bay hơi là SiO2 và P2O5:
Si + O2 → SiO2
4P + 5O2 → 2P2O5
Những oxit này hóa hợp với chất chảy là CaO tạo thành xỉ (canxi photphat và canxi silicat) nổi lên trên bề mặt thép lỏng:
3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2 
CaO + SiO2 → CaSiO3 
d. Các phương pháp luyện thép
* Phương pháp Bet-xơ-me (thổi lò oxi)
Oxi nén dưới áp suất 10atm được thổi trên bề mặt và trong lòng gang nóng chảy, do vậy oxi đã oxi hóa rất mạnh những tạp chất trong gang và thành phần các chất trong thép được trộn đều.
Ưu điểm là các phản ứng xảy ra bên trong khối gang tỏa rất nhiều nhiệt, thời gian luyện thép ngắn. Lò cỡ lớn có thể luyện được 300 tấn thép trong thời gian 45 phút. Ngày nay có khoảng 80% thép được sản xuất bằng phương pháp này.
* Phương pháp Mac-tanh (lò bằng)
Nhiên liệu là khí đốt hoặc dầu cùng với không khí và oxi được phun vào lò để oxi hóa các tạp chất trong gang.
Ưu điểm của phương pháp này là có thể kiểm soát được tỉ lệ các nguyên tố trong thép và bổ sung các nguyên tố cần thiết khác như Mn, Ni, Cr, Mo, W, V,... Do vậy, có thể luyện được những loại thép có chất lượng cao.
Mỗi mẻ thép ra lò có khối lượng chừng 300 tấn trong thời gian từ 5−8 giờ. Khoảng 12−15% thép trên thế giới được sản xuất theo phương pháp này.
* Phương pháp lò điện
Trong lò điện, các thanh than chì là một điện cực, gang được dùng như là điện cực thứ hai. Hồ quang sinh ra giữa chúng tạo được nhiệt độ cao hơn và dễ điều chỉnh hơn so với các loại lò trên. Do vậy phương pháp lò hồ quang điện có ưu điểm là luyện được những loại thép đặc biệt mà thành phần có những kim loại khó nóng chảy như vonfam (tnc33500C) molipđen (tnc26200C), crom (tnc18900C) và loại được hầu hết những nguyên tố có hại cho thép như lưu huỳnh, photpho. Nhược điểm của lò hồ quang điện là dung tích nhỏ nên khối lượng mỗi mẻ thép ra lò không lớn.
BÀI 13: CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM
I. MỤC TIÊU
- Trình bày được vị trí, cấu hình electron hoá trị, tính chất vật lí (độ cứng, màu, khối lượng riêng) của crom, số oxi hoá; tính chất hoá học của crom là tính khử (phản ứng với oxi, clo, lưu huỳnh, dung dịch axit).
- Trình bày được tính chất của hợp chất crom (III), Cr2O3, Cr(OH)3 (tính tan, tính oxi hoá và tính khử, tính lưỡng tính); Tính chất của hợp chất crom (VI), K2CrO4, K2Cr2O7 (tính tan, màu sắc, tính oxi hoá).
- Dự đoán và kết luận được về tính chất của crom và một số hợp chất.
- Viết được các phương trình hóa học thể hiện tính chất của crom và hợp chất crom.
- Xây dựng ý thức tự giác, tích cực, chủ động trong học tập, kích thích trí tò mò, tìm tòi kiến thức mới.
II. NỘI DUNG CHÍNH
2.1 CROM
2.1.1 Vị trí, cấu hình 
Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d54s1
Vị trí: ô 24, nhóm VIA, chu kỳ 4, có nhiều e độc thân nhất.
2.1.2 Tính chất vật lý
Mạng lập phương tâm khối, màu trắng ánh bạc.
Cứng nhất trong các kim loại, t0nc = 18900C, D = 7,2 g/cm3.
2.1.3 Tính chất hóa học
Crom có tính khử mạnh hơn sắt. 
Crom có các số oxi hóa từ +1 đến +6 thường gặp là +2, +3 và +6
a. Tác dụng với phi kim (tương tự Al)
Ở nhiệt độ thường: Cr bền không phản ứng do màng oxit bảo vệ.
Ở nhiệt độ cao
2Cr + 3O2 → 2Cr2O3
2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3
b. Tác dụng với nước
Cr bền trong nước do màng oxit bảo vệ
c. Tác dụng với dung dịch axit (tương tự Fe)
- Với H+: tạo muối Cr2+ + H2
Cr + H2SO4 → CrSO4 + H2
- Với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội: Cr thụ động
- Với HNO3 loãng, đặc nóng và H2SO4 đặc nóng → Cr3+ + H2O + 
Cr + 4HNO3 → Cr(NO3)3 + NO + H2O
2.1.4 Ứng dụng
- Trong ngành luyện kim, để tăng cường khả năng chống ăn mòn và đánh bóng bề mặt
- Thuốc nhuộm và sơn
- Là một chất xúc tác.
- Cromit được sử dụng làm khuôn để nung gạch, ngói.
- Các muối crom được sử dụng trong quá trình thuộc da. Nó cũng được sử dụng làm thuốc cẩn màu (ổn định màu) cho các thuốc nhuộm vải.
- Trong thiết bị khoan giếng như là chất chống ăn mòn.
- Trong y học, như là chất phụ trợ ăn kiêng để giảm cân, thông thường dưới dạng clorua crom (III) hay picolinat crom (III) (CrCl3).
- Làm hợp chất niken-crôm dùng trong bàn ủi, bếp điện,...(vì nó có nhiệt độ làm việc khoảng 1000-1100 độ c).
2.2 HỢP CHẤT CỦA CROM
2.2.1 Hợp chất Crom (III)
a. Crom(III) oxi: Cr2O3
- Là chất rắn, màu lục thẫm, không tan.
- Tính chất hoá học: Thể hiện tính lưỡng tính tương tự Al2O3
Cr2O3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2O
Cr2O3 + 2NaOH đặc → 2NaCrO2 + H2O
Hay	Cr2O3 + 2NaOH đặc + 3H2O → 2Na[Cr(OH)4]
- Điều chế: (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + H2O
b. Crom(III) hyđroxit: Cr(OH)3
- Kết tủa màu lục xám.
- Tính chất hoá học: Là chất lưỡng tính tương tự Al(OH)3
Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O
Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2O
Hay	Cr(OH)3 + NaOH → Na[Cr(OH)4]
- Điều chế:	CrCl3 + 3NaOH → Cr(OH)3 + 3NaCl
2.2.2 Hợp chất crom (VI)
a. Crom(VI) oxit: CrO3
- Là chất rắn màu đỏ thẫm.
- Tính chất của oxit axit:             
CrO3 + H2O → H2CrO4
2CrO3 + H2O → H2Cr2O7
- Thể hiện tính oxi hóa mạnh: nhiều chất bốc cháy khi tiếp xúc với CrO3
2CrO3 + 2NH3 → Cr2O3 + N2 + 3H2O
b. Muối Crom (VI)
- Muối cromat CrO42- có màu vàng, muối Cr2O72- có màu da cam đều bền. Trong dung dịch có cân bằng:
2CrO42-+ 2H+ ↔ Cr2O72- + H2O
- Muối crom(VI) đều có tính oxi hóa mạnh:
K2Cr2O7 + 14HCl → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O
III. BÀI TẬP
1. Viết PTHH của các phản ứng thực hiện dãy chuyển đổi sau:
2. Cấu hình đúng của Crom là?
A. [Ar]3d5. 	B. [Ar]3d4	C. [Ar]3d3	D. [Ar]3d2
3. Số oxi hóa đặc trưng của crom là?
A. +2, +4, +6.	B. +2, +3, +6. 	C. +1, +2, +4, +6. 	D. +3, +4, +6.
BÀI 14: ĐỒNG VÀ HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG
I. MỤC TIÊU
- Nêu được vị trí, cấu hình electron nguyên tử, tính chất vật lí, ứng dụng của đồng.
- Trình bày được tính chất hoá học cơ bản của đồng là tính khử yếu.
- Trình bày được tính chất, ứng dụng một số hợp chất của đồng.
- Viết được phương trình hoá học, đặc biệt là phản ứng oxi hoá - khử thể hiện tính chất của đồng.
- Sử dụng và bảo quản đồng hợp lí dựa vào tính chất của nó.
- Rèn khả năng quan sát, phát hiện vấn đề từ thực tiễn khách quan của đời sống từ đó có ý thức vận động người khác cùng thực hiện.
II. NỘI DUNG CHÍNH
2.1 ĐỒNG
2.1.1 Vị trí, cấu hình
- Cấu hình e nguyên tử: 1s22s22p63s23p63d104s1.
- Vị trí: ô 29, chu kỳ 4, nhóm IB.
- Cấu hình e của các ion:	 Cu+: 1s22s22p63s23p63d10  
 Cu2+: 1s22s22p63s23p63d9
2.1.2 Tính chất vật lý
     Đồng có mạng tinh thể lập phương tâm diện, màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi, dát mỏng. Dẫn điện và nhiệt tốt chỉ kém bạc, t0nc = 10830C, D = 8,98 g/cm3.
2.1.3 Tính chất hóa học                      
     Đồng là kim loại kém hoạt động, có tính khử yếu
Cu → Cu2+ + 2e
a. Tác dụng với phi kim
- Ở nhiệt độ thường tác dụng với đơn chất nhóm halogen, nhưng tác dụng rất yếu với oxi.
Cu + Cl2 → CuCl2
- Khi đun nóng tác dụng với một số phi kim khác: 
b. Tác dụng với axit
* Với các axit không có tính oxi hoá mạnh (HCl, H2SO4 loãng)
Cu không phản ứng với các axit không có tính oxi hoá mạnh.
* Với các axit có tính oxi hoá mạnh (HNO3 và H2SO4 đặc nóng)       
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
c. Tác dụng với dung dịch muối
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
Chú ý với muối nitrat trong môi trường axit:
3Cu + 8H++ 2NO3- → 3Cu2++2NO + 4H2O
2.1.4 Ứng dụng:
Đồng cũng như hợp kim của nó được ứng dụng để sử dụng trong vô số những vật dụng phổ biến và rộng rãi trong các ngành công nghiệp cốt lõi đem lại chất lượng kinh tế tổng thể.
- Làm dây dẫn điện có hiệu quả nhất. Song song với ứng dụng điện, đồng cũng được ứng dụng trong công nghệ máy tính, tivi, điện thoại di động, các thiết bị điện tử cầm tay 
- Ống đồng chính là các vật liệu tiêu chuẩn cho các hệ thống nước và sưởi ấm uống ở các nước phát triển.
- Là thành phần cốt lỗi của máy bay, tàu hỏa, ô tô và thuyền. Phổ biến gần đây, việc sử dụng ngày càng tăng của các thành phần điện tử, bao gồm cả hệ thống định vị trên tàu, hệ thống chống bẻ khóa và ghế ngồi có sưởi, tiếp tục gia tăng nhu cầu đối với kim loại từ lĩnh vực này.
- Dụng cụ nấu và ứng dụng nhiệt, nghệ thuật, đồng hồ, tiền đúc, nhạc cụ. 
2.2 HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG
2.2.1 Đồng(II) oxit: CuO 
- Là chất rắn, màu đen, không tan.
- Tính chất của oxit bazơ:           
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
- Thể hiện tính oxi hóa:       
- Điều chế:              
2.2.2 Đồng(II)hiđroxit: Cu(OH)2 
- Là chất kết tủa màu xanh.
- Tính chất của bazơ không tan: 
Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
- Dễ nhiệt phân:                        
- Dễ tạo phức:                      
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2
- Điều chế:                             
CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2
2.2.3 Muối đồng (II) 
- Các dung dịch muối đồng (II) đều có màu xanh.
- Tính chất hoá học:
+ Tác dụng với kiềm:     CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2
+ Tác dụng với dung dịch NH3:
CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2 + (NH4)2SO4
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2
III. BÀI TẬP
1. Viết PTHH của các phản ứng thực hiện dãy chuyển đổi sau:
2. Cấu hình đúng của ion Cu2+ là?
A. [Ar]3d7. 	B. [Ar]3d8	C. [Ar]3d9	D. [Ar]3d10
3. Cho 0,64 gam Cu tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng thấy có khí NO sinh ra. Tính khối lượng muối thu được, thể tích dd HNO3 và khí NO ở điều kiện tiêu chuẩn?
4. Hòa tan 58 gam muối CuSO4.5H2O vào nước được 150 ml dung dịch A. Tính nồng độ dung dịch A?
BÀI 15: SƠ LƯỢC VỀ NIKEN – KẼM – CHÌ – THIẾC
I. MỤC TIÊU
- Nêu được vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron hoá trị của niken, kẽm, chì và thiếc.
- Trình bày được tính chất vật lí (màu sắc, khối lượng riêng); tính chất hoá học (tính khử: tác dụng với phi kim, dung dịch axit), ứng dụng quan trọng của chúng.
- Viết được các phương trình hoá học minh hoạ tính chất của mỗi kim loại cụ thể.
- Sử dụng và bảo quản hợp lí đồ dùng làm bằng kim loại niken, kẽm, thiếc và chì.
- Rèn khả năng quan sát, phát hiện vấn đề từ thực tiễn khách quan của đời sống từ đó có ý thức vận động người khác cùng thực hiện
II. NỘI DUNG CHÍNH
2.1 NIKEN
2.1.1 Vị trí, cấu hình
- Cấu hình: 1s22s22p63s23p63d84s2
- Ở ô số 28, thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4
2.1.2 Tính chất và ứng dụng
a. Tính chất
- Màu trắng bạc, rất cứng.
-   Có tính khử yếu hơn sắt, tác dụng được với nhiều đơn chất:
-  Ở nhiệt độ thường, Ni có lớp màng oxit bảo vệ nên bền với không khí, nước và một số dung dịch axit.
b. Ứng dụng:
  Chế tạo hợp kim, mạ các kim loại, chất xúc tác.
2.2 KẼM
2.2.1 Vị trí, cấu hình
- Cấu hình: 1s22s22p63s23p63d104s2
- Ở ô số 30, thuộc nhóm IIB, chu kì 4
2.2.2 Tính chất và ứng dụng
a. Tính chất
-  Màu lam nhạt, khá giòn, kẽm và các hợp chất của kẽm không độc, riêng hơi ZnO rất độc.
-   Là kim loại hoạt động, có tính khử mạnh hơn sắt:
+ Tác dụng với phi kim   
+ Tác dụng với axit:         
 	Zn   +     HCl      →   ZnCl2    +    H2
         	Zn   +   2H2SO4  " ZnSO4   +   SO2   +  2H2O  
+  Tác dụng với dd kiềm:        Zn    +   2NaOH   →   Na2ZnO2   +    H2
+ Tác dụng với muối:              Zn    +   CuSO4   →    Cu   +  ZnSO4 
b. Ứng dụng
- Chế tạo hợp kim, mạ các kim loại, sản xuất pin khô.
- Dùng trong y học: ZnO dùng làm thuốc giảm đau dây thần kinh, chữa bệnh eczema, bệnh ngứa,
2.3 CHÌ
2.3.1 Vị trí, cấu hình
- Cấu hình: 1s22s22p63s23p63d84s2
Ở ô số 82, thuộc nhóm IVA, chu kì 6.
2.3.2 Tính chất và ứng dụng
- Màu trắng hơi xanh, dễ dát mỏng. Chì và các hợp chất của chì đều rất độc.
- Ở nhiệt độ thường chì tương đối trơ, khi đun nóng trở nên hoạt động hơn.
- Chì và các hợp chất của chì đều rất độc. Một lượng chì khi vào cơ thể
- Dùng để chế tạo các bản cực acquy, vỏ dây cáp, đầu đạn, thiết bị để bảo vệ khỏi tia phóng xạ.
2.4 THIẾC
2.4.1 Vị trí, cấu hình
- Cấu hình: 1s22s22p63s23p63d84s2
- Ở ô số 50, thuộc nhóm IVA, chu kì 5
2.4.2 Tính chất và ứng dụng
- Màu trắng bạc, mềm, dễ dát mỏng. Có 2 dạng thù hình: thiếc trắng và thiếc xám.
- Có tính khử yếu hơn kẽm và niken:
               	Sn      +   2HCl       →     SnCl2   +   H2
- Dùng phủ lên sắt (sắt tây), hợp kim Sn- Pb dùng để hàn, SnO2 dùng làm mềm trong sản xuất đồ sứ