Алюминий

Алюминий.

Цели урока: Ознакомление с физическими и химическими свойствами алюминия, его оксида и гидроксида; доказательство их амфотерности. закрепление навыков написание уравнений химических реакций

Ход урока:

1 этап. Оргмомент.

2 этап. Актуализация ЗУН. Проверка дом.задания.

Фронтальный опрос класса:

• Охарактеризуйте свойства солей элементов главной подгруппы II группы?

• Какие природные соединения элементов главной подгруппы II группы вам известны?

• Охарактеризуйте биологическую роль кальция и магния.

• Какое применение имеют соединения кальция? Магния?

• Каково применение сульфидов ЩЗМ? Каким свойством они об­ладают?

Таблица – чайнворд (см.приложение)

Решение упр. 3.(у доски)

Дано: Решение:

m(известняка) = ]. Вычислим из чистого вещества, т. е. СаС0₃:
= 2 т = 2000 кг; w(СаС0₃) = 100% - 25% = 75%

w(примеси) = 25%; 2. вычислим массу СаСО₃:

2000 кг-100% 2000 кг-100%

Х кг -75%

v(Ca(OH)₂) = ?

X=2000*75^100=1500кг CaCO₃

3.Установим мольное соотношение основного элемента(Cа) в двух соединениях(в начальном и конечном).

CaCO₃"Ca (OH) _2, из приведённых формул видно, что из 1молекулы CaCO₃ можно получить 1 молекулуCa (OH) ₂ (соотношение ионов кальция1:1).значит, из 1моль CaCO₃ можно получить1 моль Ca (OH) ₂ .

М(CaCO₃)= 40+12+3*16=100г\моль

Переведём кг в г: 1500*10³ =15*10⁵г

V=m:M=1500000г*100г\моль=15000моль

Такое же количество вещества получится и Ca (OH) ₂

Ответ: v(Ca(OH)₂)=15000 или 15кмоль

3 этап. Изучение нового материала.

1.Открытие алюминия. «Серебро из глины»

Впервые Al был получен датским физиком Эрстедом Х. в 1825 г. Название элемента происходит от лат. алюмен, так в древности называли квасцы, которые использовали для крашения тканей (KAl(SO4)2 . 12H2O).

Немецкий учёный Ф. Велер (1827 г.) получил алюминий при нагревании хлорида алюминия со щелочными металлами калий и натрий.

В период открытия алюминия - металл был дороже золота. Англичане хотели почтить богатым подарком великого русского химика Д.И Менделеева, подарили ему химические весы, в которых одна чашка была изготовлена из золота, другая - из алюминия. Чашка из алюминия стала дороже золотой. Полученное «серебро из глины» заинтересовало не только учёных, но и промышленников и даже императора.

2. Строение и свойства атомов (заполнить пропуски на слайде)

1. Алюминий - элемент III группы, главной подгруппы.

2. Заряд ядра атома алюминия равен +13.

3. В ядре атома алюминия 13 протонов.

4. В ядре атома алюминия 14 нейтронов.

5. В атоме алюминия 13 электронов.

6. Атом алюминия имеет 3 энергетических уровня.

7. Электронная оболочка имеет строение 2е, 8е, 3е.

8. На внешнем уровне в атоме 3 электронов.

9. Степень окисления атома в соединениях равна +3 .

10. Простое вещество алюминий является металлом.

11. Оксид и гидроксид алюминия имеют амфотерный характер

3. Физические свойства

Алюминий – металл серебристо - белого цвета, лёгкий ( q- 2,7 г./ см.³), плавится при температуре 660^•С. обладает хорошей ковкостью, пластичностью, электрической проводимостью и теплопроводностью, легко поддаётся обработке, образует лёгкие и прочные сплавы. Легко вытягивается в тончайшую проволоку, прокатывается в тонкие листы (0,01 мм) которая используется для пищевых продуктов (алюминиевая фольга)

3. Химические свойства

Al – сильный восстановитель. Очень активный металл, в ряду напряжений стоит сразу после ЩМ и ЩЗМ.

Алюминий восстанавливает все элементы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта защитной оксидной плёнкой. Но если порошок алюминия или тонкую алюминиевую фольгу сильно нагреть, то они воспламеняются и сгорают ослепительным пламенем.

1. взаимодействие Al c кислородом

4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃ + Q - оксид алюминия

Эту реакцию вы наблюдаете при горении бенгальских огней и фейерверков.

1. взаимодействие Al c неметаллами:

• 2Al + 3Cl₂ = 2AlCl₃ - хлорид алюминия

• 2Al + 3S = Al₂S₃ - сульфид алюминия

• 2Al + N₂ = 2AlN – нитрид алюминия

• 4Al + 3C = Al₄ C₃ - карбид алюминия

1. взаимодействие алюминия с кислотами.

Алюминий взаимодействует с разбавленными кислотами (HCl, H₂ SO₄)

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 3H₂ SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Холодная конц. серная кислота пассивирует алюминий, образуя на его поверхности тонкую пленку, нерастворимую в серной кислоте.

Горячая конц. серная кислота является более сильным окислителем и взаимодействует с алюминием. При этом образуются следующие продукты реакции:

8Al + 15H2SO4 =4Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O

• В этих реакциях серная кислота проявляет окислительные свойства, так как сера понижает свою степень окисления. С концентрированной азотной кислотой алюминий не реагирует. Она пассивирует алюминий.

3)взаимодействие алюминия со щелочами.

2Al + 2NaOH + 2H2O =2NaAlO2 +3H2↑

4) взаимодействие алюминия с оксидами металлов. (видеоопыт)

8Al + 3Fe₃O_{4(термит)} = 4Al₂O₃ + 9Fe –алюминотермия (Н,Н.Бекетов)

Вопрос к классу: Реагирует ли алюминий с водой? (Учащиеся разглядывают алюминиевую проволоку в пробирке с водой, в которой ничего не произошло. Происходит ли химическая реакция, когда вы наливаете воду в алюминиевую ка­стрюлю? Происходит ли что-либо с алюми­ниевыми электропроводами, когда идет дождь? Почему?

Объяснение учителя. Сообщаем учащимся, что перечисленные изделия не изменяются под действием воды, поскольку алюминий покрыт прочной ок­сидной пленкой. Если эту пленку снять, алю­миний будет реагировать с водой. Самый простой способ удаления оксидной плен­ки — зачистка поверхности наждачной бума­гой.

Алюминий без оксидной пленки реагиру­ет с водой при обычной температуре:

2А1 + 6Н₂О = 2Al(OH)₃↓ + ЗН₂↑

Оксидная пленка защищает алюминий также от воздействия концентрированных азотной и серной кислот, поэтому их мож­но транспортировать в алюминиевых цис­тернах.

4. Получение алюминия.

Алюминий получают электролизом его оксида в расплаве криолита(3NaF.AlF3)

Метод алюминотермии был открыт русским учёным Н.Н.Бекетовым

950⁰, Na₃[AlF₆]

2Al₂ O₃

4Al+3O₂

Эл. ток

5. Применение алюминия.

Вывод: Обладая такими свойствами как лёгкость, прочность, коррозийноустойчивость, устойчивость к действию сильных химических реагентов - алюминий нашёл большое применение в авиационном и космическом транспорте, а также во многих отраслях народного хозяйства. Особое место занимает алюминий и его сплавы в электротехнике, а за ними будущее нашей науки и техники.

IV этап: .Закрепление знаний, умений, навыков.

Составить генетический ряд алюминия

V этап: Домашнее задание: параграф13, упр.2,5,6.