Урок по химии на тему: Алюминий

Тема урока: Алюминий

Цель урока: формирование на основании положения в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева строения атома алюминия, представления о физических и химических свойствах алюминия.

Задачи:

обучающие: закрепить и расширить представление студентов о строении атома алюминия, его физических и химических свойствах; уметь осуществлять химические реакции и составлять уравнения реакций соединений алюминия, владеть приёмами диалогической речи, способами самоконтроля при выполнении тренажерных заданий;

развивающие: развивать умения работать в атмосфере поиска, творчества, дать каждому обучающемуся возможность достичь успеха; умение давать самооценку деятельности на уроке.

воспитательные: создать условия для воспитания активности и самостоятельности при изучении данной темы, а также умения работать в группе, умения слушать своих одноклассников.

Тип урока: закрепление новых знаний и формирование умений и навыков; урок-семинар.

Форма работы: урок- лекция

Оборудование: лабораторное оборудование, инструкционная карта, ТСО (компьютер, экран, проектор).

Оборудование и реактивы: гранулы алюминия, растворы серной и соляной кислот, раствор гидроксида натрия (NaOH), раствор хлорида меди (CuCl2), ацетон, магнит,

пробирки, алюминиевая проволока, наждачная бумага, фильтровальная бумага, химический стакан с водой.

Ход урока:

Организационный момент

Постановка цели урока: познакомиться со строением атома, свойствами, областями применения и получением одного из собратьев - металлов.

Знакомство с новым материалом.

I. Атом данного элемента «АI» содержит в своем ядре 13 протонов и 14 нейтронов. Его 13 электронов располагаются на трех энергетических уровнях.

Определите его заряд ядра.

II. На третьем (внешнем) уровне атома металла «AI» содержится 3 электрона.

Составьте схему строения атома данного элемента.

III. Краткая электронная формула атома металла «AI»: 3s2 3p1.

Составьте его краткую графическую формулу.

IV. Данный металл «AI» третьего периода в окислительно - восстановительных реакциях всегда является восстановителем и легко отдает 3 электрона.

Вывод: металл «AI» - алюминий.

Элемент III(A)группы таблицы Д.И. Менделеева Элемент с порядковым № 13, его название образовано от лат. «Aluminis» - квасцы

Датский физик Ганс Эрстед(1777-1851) Впервые алюминий был получен им в 1825 году действием амальгамы калия на хлорид алюминия с последующей отгонкой ртути.

Современные метод получения был разработан независимо друг от друга: американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру в 1886 году. Он заключается в растворении оксида алюминия в расплаве криолита с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых или графитовых электродов.

Холл Чарльз (1863 - 1914) американский инженер-химик Будучи студентом Оберлинского колледжа, он узнал, что можно разбогатеть и получить благодарность человечества, если изобрести способ получения алюминия в промышленных масштабах. Как одержимый, Чарльз проводил эксперименты по выработке алюминия путем электролиза криолитно-глиноземного расплава. 23 февраля 1886 года спустя год после окончания колледжа Чарльз получил с помощью электролиза первый алюминий.

Поль Эру (1863-1914) -французский инженер - химик. В 1889 году открыл алюминиевый завод во Фроне (Франция), став его директором, он сконструировал электродуговую печь для выплавки стали, названную его именем; он разработал также электролитический способ получения алюминиевых сплавов

Судя по расположению алюминия в ряду напряжения, в природе он должен встречаться в виде солей и оксидов.

Содержание алюминия в земной коре (8%) превышает содержание любого другого металла (схема 1). Однако большая его часть входит в состав силикатов и оксидов, из которых не так - то легко извлечь.

В состав ничем не примечательного минерала - глина - кроме оксида натрия и калия, оксида кремния содержится оксид алюминия. Поэтому глину относят к минералам - алюмосиликатам (Al2O3 ∙ n SiO2 ∙ m (Na, K)2O).

Боксит (Al2O3 ∙ nH2O) получил свое название от города Ле Бокс на юге Франции, где в 1821 году был обнаружен образец красной глинистой породы. Термин «бокситная руда» применим ко всем месторождениям, в которых содержится не менее 45% оксида алюминия и не более 20 % оксида железа.

Корунд (Al2O3 ) - очень твердая кристаллическая форма оксида алюминия. Он используется в качестве абразивного материала, по твердости уступает только алмазу. Крупные кристаллы корундов ценятся как драгоценные камни. Чистый корунд - бесцветен, небольшое количество примесей в нем d - металлов придает ему некоторую окраску:

Cr3+ - красный рубин,

Co2+, Fe2+, Ti4+ - синий сапфир.

(Демонстрация камней и минералов).

Физические свойства:

Aлюминий- серебристо- белый легкий металл, он очень пластичен, легко прокатывается в фольгу. Занимает 1-е место в земной коре среди металлов. Он происходит от латинского слова «алюмен» - квасцы, сульфат калия - алюминия KAl(SO4)2. Эту соль люди начали использовать задолго до нашей эры. Сначала в качестве протравы для окрашивания тканей, потом в медицинских целях в качестве кровоостанавливающего средства. Среди русских химиков XIX века бытовало название «глиноземий» и даже «Глиний», которые потом были благополучно забыты.

Свойства простого вещества

Плотность: 2,7 г \ см3

Температура плавления 660 ˚С

Температура кипения 2470 ˚С

Из истории: В XIX веке алюминий считался полудрагоценным металлом, хотя это и самый распространенный на земле металл. 6- ти футовая (2,5 кг) пирамидальная верхушка памятника Вашингтону на момент установки ее в 1884 году стоила столько же, сколько такая же масса серебра. Высокая цена алюминия была связана с трудностью его восстановления до металлического состояния.

Химические свойства алюминия:

1. Взаимодействие с простыми веществами: с кислородом, образуя оксид алюминия:

4Al + 3O2 = 2Al2O3

2. Взаимодействие с серой, образуя сульфид алюминия:

2Al + 3S = Al2S3

3. Взаимодействие с азотом, образуя нитрид алюминия:

2Al + N2 = 2AlN

4.Взаимодействие с углеродом, образуя карбид алюминия:

4Al + 3С = Al4С3

5.Взаимодействие с хлором, образуя хлорид алюминия:

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

Взаимодействие с сложными веществами:

1.Взаимодействие с водой (после удаления защитной оксидной пленки)

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

2.Взаимодействие с растворами щелочей (с образованием тетрагидроксоалюмината)

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

3.Взаимодействие c соляной и разбавленной серной кислотами:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Al + 3H2SO4(разб) = Al2(SO4)3 + 3H2

4.Взаимодействие с оксидами менее активных металлов (алюминотермия)

8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe 2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr

Применение:

Авиации, Космической технике, Электротехнике, Судостроении, Строительстве, Автотранспорте, быту Легкий сплав дюраль используется в различных областях

Оксид алюминия (AL2O3)Соединения алюминия Гидроксид алюминияAL(OH)3

Глинозём рубин сапфир Боксит , сапфиров знаменитые сапфиры английской королевской семьи

Закрепления материала

Проверьте себя:

1.Вставьте пропущенные слова в текст: Алюминий - это металл, у которого в соединениях степень окисления равна . В природе он встречается в виде .Алюминий может вступать в реакцию с , образуя гидроксид алюминия, который обладает . Алюминий вступает в реакцию для восстановления менее активных металлов из их оксидов

2.Какие из соединений вступят в реакцию с алюминием:

Вывод: Алюминий является самым распространенным в земной коре металлов. В своих соединениях он всегда трехвалентен. Алюминий и его соединения проявляют амфотерные свойства. Очень важное практическое значение имеет его большое сродство к кислороду, которое используется для получения некоторых металлов путем восстановления их из оксидов с помощью алюминия. Алюминий широко применяется для изготовления электропроводов. Сплавы алюминия в мировой промышленности занимают второе место после сплавов железа.

Подведение итогов урока. Рефлексия.

В завершении пары поделитесь своими впечатлениями.

Сегодня я узнал (а)_________ Я удивился (лась)__________

Теперь я умею ____________ Я хотел (а) бы _____________

IV. Домашнее задание: №8.2 стр 206