Соединения алюминия

Тема урока: «Соединения алюминия»

Цель урока: Исследовать свойства оксида и гидроксида алюминия,

повторить и закрепить понятия амфотерности на примере названных соединений.

Формировать системное мышления, развивать практические умения работы с веществами.

Совершенствовать навыки составления уравнений реакций ионного обмена.

Оборудование: Опорная таблица: «Амфотерные оксиды и гидроксиды».

Вещества: хлорид алюминия, гидроксид натрия,

серная кислота, оксид алюминия. Штатив с 4 пробирками.

План урока

I Оргмомент

II Проверка домашнего задания:

Работа у доски:

Задача: Рассчитайте объем водорода, полученного при взаимодействии

2,7 мг алюминия с серной кислотой, если объемная доля выхода

водорода составляет 70 % .

Дано:

m (Al) = 2,7 мг M= ; =; Vm =

(Al­­­­­₂ (SO₄­­­­)₃ = 0,7 2Al + 3H₂SO₄ Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Vпр (Н₂) =?

1). Найти (Al):

(Al)= ==0,1 моль

2). Найти и V_т (H₂):

=; (H₂) = = = 0,15 ммоль

Vт (H₂) = Vт = 22,4 0,15 = 3,36 мл

3). Найти V _пр(H₂):

V_пр(H₂) = V_т = 0,7 3,36 = 2,35 мл

1

Задание 2. Осуществите превращение, первую реакцию разберите как окислительно – восстановительную, третью как реакцию ионного обмена:

+H₂O

Al ^+O2 Al₂O₃ ^+HCl AlCl₃ ^+NaOH Al(OH)₃

^{+NaOH +H}₂^SO₄

NaAlO₂ Al₂(SO₄)₃

1) 4Al­­­⁰ + 3O₂⁰ 2Al₂⁺³O₃­^-2 (оксид алюминия)

2 Al­­­⁰ - 6е 2 Al­­­⁺³ 2 окисления; Al­­­⁰ – восстановитель

3O₂⁰ + 12е 6 O^-2 12 1 восстановления; O₂⁰ – окислитель

2) Al₂O₃ + 6HCl 2AlCl₃ + 3H­₂O

хлорид алюминия

1. AlCl₃ + 3NaOH Al(OH)₃ + 3NaCl

гидроксид хлорид

алюминия натрия

Al³⁺ + 3Cl^- + 3Na⁺ + 3OH ^- Al(OH)₃ + 3Na⁺ + 3Cl^-

Al³⁺ + 3OH ^- Al(OH)₃

4) 2Al + 6 H­₂O­ ^t 2 Al (OH)₃ + 3H₂

5) 2Al + 3H₂SO₄ Al₂(SO₄) ₃ + 3H₂

сульфат

алюминия

6) 2Al + 2 NaOH + 3H­₂O 2NaAlO₂ + 3H₂

метаалюминат

натрия

Фронтальный опрос.

1) Какие окислительно – восстановительные свойства проявляют металлы?

2) Расположите элементы в порядке возрастания их восстановительных свойств:

А) Sr, Mg, Ba, Ca.

Б) Al, Na, Si, Mg.

В) Ga, Cs, Sr, P.

3) Определите характер оксида и гидроксида натрия. Сделайте вывод о характере оксидов и гидроксидов I группы главной подгруппы?

4) Определите характер оксида и гидроксида бария?

Каков характер оксидов и гидроксидов элементов II группы главной

подгруппы?

5) Предположите характер оксида и гидроксида алюминия?

2

III Изучение нового материала

1. Свойства гидроксида алюминия

Исследование:

Предложите способ получение гидроксида алюминия в лаборатории. (после обсуждения предложенных версий, выбирается приемлемый для данной лаборатории и выполняется экспериментально)

Опыт 1 Взаимодействие хлорида алюминия с гидроксидом натрия.

AlCl₃ + 3NaOH Al(OH)₃ + 3NaCl

Белый, студенистый

Al³⁺ + 3Cl^- + 3Na⁺ + 3OH ^- Al(OH)₃ + 3Na⁺ + 3Cl^-

Al³⁺ + 3OH ^- Al(OH)₃

Реакция качественная на ионы Al³⁺

Исследуйте характер полученного гидроксида

Опыт 2 Взаимодействие гидроксида алюминия с кислотами.

Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ Al₂ (SO₄)₃ + 6 H­₂O

основание

учащиеся самостоятельно записывают полное и краткое ионные уравнения.

Опыт 3 Взаимодействие гидроксида алюминия с основаниями.

Работая по опорной таблице учащиеся под руководством учителя, систематизируют знания об условиях проведения реакций между амфотерным гидроксидом и щелочью:

В расплаве → средняя соль + вода;

В растворе → комплексная соль.

составляют уравнения реакций взаимодействие гидроксида алюминия с основаниями (щёлочью) в растворе и расплаве.

Al(OH)₃ + 3NaOH Na₃[(OH)₆]

кислота р-р гекса-гидроксо-

-алюминат натрия

Какая соль образуется если реакция идет в расплаве? (средняя соль) Al(OH)₃ + NaOH NaAlO­₂ + 2H₂O

кислота расплав метаалюминат

натрия

Каким образом ведет себя гидроксид алюминия в реакциях с кислотами и основаниями?

Учащиеся анализируют уравнения соответствующих реакций и делают вывод.

Вывод: В реакциях с кислотами гидроксид алюминия ведет себя

как основание, а в реакциях с основаниями как кислота.

3

Под формулой гидроксида алюминия в уравнениях реакций добавляют соответствующие записи (основание, кислота)

Со всеми основаниями реагируют амфотерные гидроксиды?

Какие основания являются щелочами?

(Основания щелочных и щелочноземельных металлов)

Какие металлы относятся к щелочным? Щелочноземельным?

2.Свойства оксида алюминия

Какие свойства проявляет оксид алюминия при взаимодействии с кислотой и щёлочью?

Оксид алюминия- амфотерный, поэтому ему соответствует и кислота, и основание:

Al(OH)₃ основание

Al₂O₃

H₃AlO₃ кислота

H₂O HAlO₂

В реакциях с кислотами он ведёт себя как основной, с основаниями как кислотный оксид, проявляя двойственные свойства.

1. Al₂O₃ + 6HCl 2AlCl₃+3H₂O

основной

Al₂O₃ + 6H⁺ + 6Cl^- 2Al³⁺+ 6Cl^- + 3H₂O

Al₂O₃ + 6H⁺ 2Al³⁺ + 3H₂O

1. Al₂O₃ + 2NaOH 2NaAlO₂ + H₂O

кислотный расплав

Al₂O₃ + 2Na⁺ +2OH­^- 2Na⁺ + 2AlO₂^- + H₂O

Al₂O₃ + 2OH­^- 2AlO₂ ^-+ H₂O

1. Al₂O₃ + 6 NaOH + 3H₂O 2Na₃[Al(OH)₆]

Кислотный р-р

IV Закрепление:

Из предложенных рядов исключите формулу вещества, которая не образует с остальную однородную группу. Объясните, свой выбор.

Na K Mg Cs

CaO Na₂O Al₂O₃

Ba(OH)₂ Al(OH)₃ Zn(OH)₂

H₂SO₄ Mg(OH)₂ HCl

V Задание на дом: §16, упр. 6, задача №7.

Презентация «Применение соединений алюминия»

4

Опорная таблица «Амфотерные оксиды и гидроксиды»

Степень окисления элемента	Формула амфотерного гидроксида в форме		Формула кислотного остатка в соли		Пример соли
	основания	кислоты	средней	комплекс ной	средней	комплексной
+ 2	Э(OH)2	H2ЭO2	ЭO22-	Э(OH)42-	Na2ZnO2	Na2[Zn(OH)4]
+3	Э(OH)3	H3ЭO3 – H2O = HЭO2	ЭO2-	Э(OH)63- *	NaAlO2	Na3[Al(OH)6]

* У алюминия в зависимости от концентрации щелочи возможно образование двух комплексных солей - с координационным числом 4 или 6 Na[Al(OH)4] и Na3[Al(OH)6].

Литература: Дерябина Н. Е. «Общая химия». ЧастьII.Москва, 2001г.

5