Алюминий: химический элемент и простое вещество

Урок в 9 классе

по теме «Алюминий: химический элемент и простое вещество»

Цели урока:

Обучающие: создать условия для исследования обучающимися физических и химических свойств алюминия на основе строения его атома;

Развивающие: развитие УУД: познавательных, регулятивных, личностных и коммуникативных;

Воспитательные: воспитание культуры умственного труда.

Метод обучения: проблемный

Средства обучения: маршрутная карта, инструкция, химическое оборудование, таблицы.

Оборудование: для демонстрационного опыта на теплопроводность алюминия, растворы соляной кислоты и гидроксида натрия, пробирки с водой, в которую помещены железные и алюминиевые гвозди, алюминиевая проволока, спиртовка, пробирки, спички.

Ход урока:

1. Мотивация. Актуализация знаний.

У каждого из нас есть свой адрес: улица, дом, квартира. У химических элементов тоже есть свой дом. Как он называется? Какие адреса имеют химические элементы?

Сегодня мы познакомимся с одним из жильцов этого «дома».

Внести черный ящик:

Спрятан в ящике предмет,

Без него не съесть обед.

Вещь незаменимая,

Вещь необходимая. Если мы садимся кушать,

Тот предмет нам очень нужен.

Из чего же сей предмет?

Серебристо-белый цвет

Вам позволит дать ответ.

(Ответ учеников)

Сейчас вы отправитесь в путешествие, чтобы познакомиться с этим удивительным химическим элементом- алюминием – и образованным им простым веществом. Для этого нам понадобится маршрутная карта. Внимательно рассмотрите ее и скажите, где вы сегодня побываете и что узнаете.

Маршрутная карта

Дата__________________ Тема______________________

Цель: изучить положение алюминия в Периодической системе, на основе строения атома рассмотреть физические и химические свойства простого вещества.

Станция 1. Визитка химического элемента.

Время стоянки 5 минут. Работая в паре, определите местоположение элемента в Периодической системе, составьте электронную формулу атома. Сделайте записи в тетради.

Порядковый номер:

Период:

Группа:

Подгруппа:

Электронная формула атома:

Станция 2. Физические свойства простого вещества.

Время стоянки 5 минут. Работайте в парах. Запишите в тетради физические свойства вещества.

Цвет: Теплопроводность:

Запах: Электропроводность:

Металлический блеск: Плотность:

Твердость: Температура плавления:

Пластичность:

Станция 3. Химические свойства простого вещества.

Время стоянки 10 минут. Работая в группах по 4 человека, проделайте опыты, составьте уравнения химических реакций алюминия. Сделайте выводы.

Советы мудрого попутчика

Если вы затрудняетесь в написании уравнения алюминия с раствором гидроксида натрия, обратитесь к учебнику химии.

Станция 4. Выбери задание.

Время стоянки 4 минуты. Работая индивидуально, выполните одно задание по выбору. Условные обозначения: ∆ - задание на «3», □ – задание на «4», ○ –задание на «5».

Станция 5. Конечная.

Заполните карту рефлексии. Получите домашнее задание.

1. Изучение нового материала.

Запишите в маршрутной карте дату нашего путешествия и тему урока. Наше путешествие начинается. Вы находитесь на первой станции под названием «Визитка химического элемента». Найдите алюминий в ПС и заполните первую часть маршрутной карты в тетради.

(1 ученик заполняет 1 часть маршрутного листа на доске. Затем идет проверка по слайду.)

Вопросы учителя:

1. Чему равна валентность алюминия?

2. Какая степень окисления характерна для алюминия?

3. Какое простое вещество образует алюминий?

Вывод обучающихся: алюминий – металл. Посмотрите на химические элементы, окружающие его в П.С. Слева от него находятся металлы, справ – неметаллы. Сделайте вывод об активности алюминия.

Обратимся к электрохимическому ряду. Алюминий находится сразу после активных металлов, за ним тоже стоят активные металлы. Какова же активность алюминия?

У вас на столах по 2 пробирки с водой. В воду неделю назад были опущены железный гвоздь и алюминиевая проволока. Что вы наблюдаете? (Железный гвоздь вступил в реакцию с водой, поэтому окраска раствора изменилась, а в пробирке с алюминием ничего не произошло.)

Еще раз посмотрите на ряд активности металлов. Какой вывод об их активности можно сделать? Почему железо прореагировало с водой, а алюминий нет?

Итак, проблема: активный ли металл алюминий?

Поскольку сведений, полученных на станции 1, недостаточно для ее решения, двигаемся дальше.

Станция 2. Физические свойства простого вещества.

Сейчас вам предстоит работа в парах. Возьмите алюминиевую проволоку, рассмотрите ее, попробуйте изменить ее форму. На основании наблюдений и вашего жизненного опыта охарактеризуйте физические свойства алюминия и запишите их. Проверка по слайду.

Демонстрационный опыт: доказательство теплопроводности алюминия. В лапке штатива закрепить горизонтально алюминиевую проволоку, к ней прикрепить пластилином 2 спички и нагреть проволоку в пламени спиртовки. Через некоторое время спички по очереди падают.

Позволяют ли знания, полученные на этой станции, сделать вывод об активности алюминия?

Станция 3. Химические свойства простого вещества.

На этой станции вы пройдете 2 этапа. На первом этапе будем исследовать взаимодействие алюминия с простыми веществами, на втором- со сложными.

Итак, 1 этап. Составьте 3 уравнения реакций алюминия с простыми веществами: кислородом, серой и хлором. 3 ученика одновременно выполняют задания на доске, затем проверка по слайду.

Чем является алюминий в данных реакциях? При каких условиях идут данные реакции?

В химической литературе вы прочитаете о том, что алюминий реагирует с кислородом при обычных условиях. Не противоречит ли это вашему жизненному опыту? Ведь в алюминиевой кастрюле мы кипятим воду, готовим пищу, и никаких видимых изменений с ней не происходит. Получается, что даже при нагревании ни кислород, ни вода не взаимодействуют с алюминием.

Алюминий покрыт сверху прочной оксидной пленкой, температура ее плавления 2050*С. Она предохраняет изделия, изготовленные из ее сплавов, от разрушения. Если снять оксидную пленку, то алюминий начнет активно реагировать с простыми веществами даже при обычных условиях. До 1987 года алюминиевая посуда считалась безвредной. Однако исследования показали, что при приготовлении пищи, особенно при ее помешивании, оксидная пленка может повреждаться и металл может попасть в пищу. Алюминий называют металлом глупости, т.к. в клетках мозга больных старческим слабоумием он обнаруживался в больших концентрациях.

На втором этапе вас ждет химический эксперимент. Исследуйте взаимодействие алюминия со сложными веществами: раствором соляной кислоты и гидроксида натрия. Не забывайте о правилах техники безопасности.

Ученики работают по инструкции.

Инструкция

Взаимодействие алюминия со сложными веществами

Правила безопасности.

Соблюдайте осторожность при работе с растворами кислот и щелочей. При нагревании прогревайте сначала всю пробирку. Направляйте ее отверстие в сторону от себя и соседей.

Опыт 1. Взаимодействие алюминия с раствором кислоты.

В пробирку поместите 2 гранулы алюминия. Добавьте 1 мл соляной кислоты. Если реакция не происходит, содержимое пробирок слегка нагрейте. Объясните наблюдаемое, составьте уравнение реакции.

Опыт 2. Взаимодействие алюминия с раствором щелочи.

В пробирку поместите 2 гранулы алюминия. Добавьте 1 мл раствора гидроксида натрия. Если реакция не происходит, содержимое пробирок слегка нагрейте. Объясните наблюдаемое, составьте уравнение реакции.

Проверку верности написания уравнений осуществить по слайду. Сделать вывод об активности алюминия. (Алюминий – активный металл, обладающий амфотерными свойствами). Записать вывод в тетрадь.

Физминутка.

4. Первичная проверка усвоения знаний.

Станция «Выбери меня».

В течение 3 минут вам необходимо выполнить одно из 3 заданий своего варианта (по выбору). Выбираете задание, с которым справитесь.

Задания

∆ Закончите уравнение реакции. Напишите его в полном и сокращенном ионном виде

Al + HCl = … (вариант 1)

Al + H₂SO₄ = … (вариант 2)

□ Напишите уравнения реакций в соответствии со схемой:

Al →Al₂O₃ → Al(NO₃)₃ (вариант 1)

Al →Al₂Cl₃ → Al(NO₃)₃ (вариант 2)

○ Определите неизвестное вещество и напишите уравнения реакций в соответствии со схемой:

Al → … → Al(OH)₃ (вариант 1)

Al →… → Al₂Cl₃ (вариант 2)

Проверка заданий по слайдам.

5. Первичное закрепление знаний.

Вы достигли конечной станции. В ваших тетрадях получился опорный конспект урока. Если бы мы продолжили путешествие, на каких станциях необходимо было еще побывать? («Нахождение в природе», «Получение», «Применение»)

Алюминий – самый распространенный металл в земной коре. На его долю приходится 8,8% от ее массы. Однако промышленный способ его получения был открыт сравнительно недавно. В 1886году к профессору Иветту вбежал молодой американский инженер Чарльз Мартин Холл, держа на протянутой ладони 12 маленьких шариков алюминия, впервые полученного электролитическим способом… Но этот материал вы изучите на следующем уроке.

6.Подведение итогов занятия.

Рефлексия

Вернемся к теме сегодняшнего урока.

Какую проблему мы поставили в его начале?

Удалось ли нам ее решить?

К какому выводу мы пришли?

Заполните лист самооценки работы на уроке.

Ваше домашнее задание: на основе опорного конспекта и материала учебника составить рассказ по данной теме.