Алюминий и его соединения

Урок № 38

Дата:« » 20 год

Класс:9

Тема:Алюминий и его соединения

Цели урока:

Образовательная: познакомить учащихся с физическими и химическими свойствами алюминия и его соединений

Развивающая: развитие критического мышления, самостоятельности и способности к рефлексии, обеспечение системности учения.

Воспитывающая: воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки и чувства ответственности.

Тип урока: изучение нового материала

Вид урока: нетрадиционный

Оборудование: ПСХЭ Д. И. Менделеева, ЭХРНМе, интерактивная доска, презентация

Прогнозируемый результат: Учащиеся знают физические, химические свойства алюминия и его соединений.

План урока:

1. Организационный момент.

1. Приветствие

2. Психологический настрой

1. Проверка д/з.

   1. Составление кластера «Жесткость воды и способы ее устранения.»

2. Изучение нового материала

   1. Объяснение

А) стратегия «Знаю-Хочу узнать-Узнал»

Б) стратегия «Джигсо-2»

1. Закрепление нового материала

1. Фронтальный опрос

2. Выполнение упражнений.

1. Подведение итогов

1. Комментирование оценок

2. Рефлексия

1. Домашнее задание.

Ход урока

1. Организационный момент.

1. Приветствие

2. Психологический настрой

1. Проверка д/з.

   1. Составление кластера «Жесткость воды и способы ее устранения.»

1. Объяснение нового материала

1. Объяснение

А) стратегия «Знаю-Хочу узнать-Узнал»

Б) стратегия «Джигсо-2»

Алюминий находится в главной подгруппе III группы. Схема расположения электронов по энергетическим уровням и орби­талям следующая:

В атоме алюминия легко происходит распаривание 3s²-электронов и один электрон переходит на 3 р-орбиталь. В результате получаются три неспаренных электрона. Этим объясняется, что алюминий проявляет степень окисления +3.

Нахождение алюминия в природе,его получение и свойства. Алюминий — третий по распространенности элемент в земной коре. Он встречается только в соединениях.

Получение. Немецкий химик Ф. Вёлер в 1821 г. получил алю­миний при нагревании хлорида алюминия с щелочными метал­лами калием и натрием без доступа воздуха:

А1С1₃ + 3К→ 3КС1 + А1

Для промышленного получения алюминия эти методы эконо­мически невыгодны, поэтому был разработан метод получения алюминия из бокситов.

Физические свойства. Алюминий — серебристо-белый металл, легкий (р=2,7 г/см³), плавится при 660°С. Он очень пласти­чен, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в листы и фольгу. По электрической проводимости алюминий уступает лишь серебру и меди (она составляет ²/₃ электрической прово­димости меди).

Химические свойства. В электрохимическом ряду напряжения алюминий помещен сразу за самыми активными металлами. Однако из повседневного опыта известно, что на алю­миниевые изделия (посуду и т. д.) не действует ни кислород, ни вода, даже при температуре ее кипения. Это объясняется наличием на поверхности алюминия тонкой оксидной пленки, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. Если поверхность алюминия потереть солью ртути, то происходит реакция:

2А1 + 3HgCl₂→2AlCl₃ + 3Hg

Выделившаяся ртуть растворяет алюминий, и образуется его сплав с ртутью — амальгама алюминия. На амальгамиро­ванной поверхности оксидная пленка удерживаться не может, поэтому алюминий реагирует с водой при обычных условиях:

2А1 + 6НОН→2А1(ОН)₃↓+ 3H₂

При повышенной температуре алюминий реагирует со многи­ми неметаллами и сложными веществами без амальгамирования:

4 Al + 3O₂ = 2 Al₂O₃

2 Al + 3 Cl₂ = 2 AlCl₃

2 Al + 3S = Al₂S₃

2Al+6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

2Al+2NaOH = 2NaAlO₂ + H₂

2 Al + 3CuSO₄ =Al₂(SO₄)₃ +3 Cu

Применение. Алюминий при­меняется для производства раз­личных сплавов. Наибольшее распространение имеют дюралюмины, содержащие медь и магний, и силумины — сплавы алюминия с кремнием. Основ­ные преимущества этих спла­вов — легкость и высокая проч­ность. Упомянутые сплавы ши­роко используются в авиа-, ав­то-, судо- и приборостроении, в ракетной технике и в строитель­стве. В виде чистого металла алюминий идет на изготовление электрических проводов и раз­личной химической аппаратуры.

Алюминий используется так­же для алитирования, т. е. насыщения поверхностей стальных и чугунных изделий алюминием с целью защиты их от коррозии.

Важнейшие соединения алюминия. Оксид алюминия А1₂0₃ можно получить следующими путями:

1. Непосредственным сжиганием порошка металлического алюминия (вдуванием порошка алюминия в пламя горелки):

4А1+3 О₂ → 2А1₂0₃

1. За счет превращения по приведенной ниже схеме:

Оксид алюминия — твердое, тугоплавкое (темп.пл. 2050°С) вещество белого цвета.

По химическим свойствам — это амфотерный оксид. С кислотами реагирует с трудом, проявляет свойства основных оксидов:

Оксид алюминия реагирует со щелочами и проявляет свой­ства кислотных оксидов. Причем при сплавлении образуются соли метаалюминиевой кислоты НAlO₂, т. е. метаалюминаты:

В присутствии воды реакция протекает иначе:

В водном растворе алюминат натрия NaA10₂присоединяет одну или две молекулы воды. Это можно изобразить так: a) NaA10₂• Н₂0 или NaH₂A10₃; б) NaA10₂•2Н₂О или Na[А1 (ОН) ₄].

Гидроксид алюминия А1(ОН)₃получают при взаимодействии раствора щелочи с растворами солей алюминия (раствор щелочи нельзя брать в избытке!):

Если белую желеобразную массу гидроксида алюминия выделить из раствора и высушить, то получается белое кристал­лическое вещество, практически не растворяющееся в воде.

Гидроксид алюминия (как и его оксид) обладает амфотер-ными свойствами. Подобно всем основаниям, гидроксид алю­миния реагирует с кислотами. При сплавлении гидроксида алю­миния со щелочами образуются метаалюминаты, а в водных растворах — гидраты метаалюминатов:

Соли алюминия получают в основном при взаимодействии ме­таллического алюминия с кислотами.

По физическим свойствам — это твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Химические свойства солей алюминия аналогичны свойствам других солей. Так как соли алюминия образованы слабым основанием и силь­ной кислотой, то они в водных растворах подвергаются гидро­лизу.

1. Закрепление нового материала

1. Фронтальный опрос

2. Найдите соответствие между реагентами и продуктами реакции.

 Для самопроверки.

Проверь себя (запись химических уравнений):

4 Al + 3O₂ = 2 Al₂O₃

2 Al + 3 Cl₂ = 2 AlCl₃

2 Al + 3S = Al₂S₃

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂

2Al+6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

2Al+2NaOH = 2NaAlO₂ + H₂

2Al+3HgCl₂ = 2AlCl₃ + 3Hg

8Al+3Fe₃O₄ = 4Al₂O₃ + 9Fe

1. Подведение итогов

1. Комментирование оценок

2. Рефлексия

1. Домашнее задание. § 35 упр. 7,9; §36 упр. 6