Алюминий. Сценарий и презентация к уроку.

Губарева Вера Александровна, учитель химии МБОУ «СОШ №7» г.Нижнекамска РТ

ТИП УРОКА: комбинированный урок с демонстрационными и лабораторными опытами, направлен на объяснение нового материала.(Презентация. )

ЦЕЛЬ УРОКА:

• Продолжить формирование системы знаний о строении и свойствах металлов.

• Расширить знания учащихся об алюминии, как элементе и веществе.

• Способствовать закреплению понимания взаимосвязи строения, свойств и применения веществ.

ЗАДАЧИ УРОКА:

Обучающие:

• Рассмотреть строение атома алюминия.

• Изучить нахождение алюминия в природе, способы получения и открытие этого элемента, физические и химические свойства, а также применение.

• Научить учащихся самостоятельно проводить химический эксперимент с использованием инструкций и соблюдать правила техники безопасности при работе в кабинете химии.

Развивающие:

• Развить умения формулировать гипотезы и проводить их опытную проверку.

• Совершенствовать умения работать с лабораторным оборудованием и реактивами.

• Продолжить формирование умений обрабатывать и анализировать экспериментальные данные, делать выводы о свойствах вещества.

Воспитывающие:

• Формировать потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям. Воспитать культуру общения через работу в парах “ученик - ученик”, “учитель - ученик”. Воспитать у учащихся наблюдательность, внимание, пытливость, инициативу и культуру эксперимента.

СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ:

• компьютерная презентация, таблица растворимости,

• электрохимический ряд напряжения металлов,

• периодическая система Д. И. Менделеева,

• коллекция “Алюминий”,

• химическое оборудование и химические реактивы;

• рабочие листы

Слайд №2

Слайд 6

Слайд 7.

Слайд 8.

Слайд 12

Слайд 21

Слайд 22- 28

Слайд 32

Слайд 33

ТИП УРОКА: комбинированный урок с демонстрационными и лабораторными опытами, направлен на объяснение нового материала.(Презентация. )

ЦЕЛЬ УРОКА:

• Продолжить формирование системы знаний о строении и свойствах металлов.

• Расширить знания учащихся об алюминии, как элементе и веществе.

• Способствовать закреплению понимания взаимосвязи строения, свойств и применения веществ.

ЗАДАЧИ УРОКА:

Обучающие:

• Рассмотреть строение атома алюминия.

• Изучить нахождение алюминия в природе, способы получения и открытие этого элемента, физические и химические свойства, а также применение.

• Научить учащихся самостоятельно проводить химический эксперимент с использованием инструкций и соблюдать правила техники безопасности при работе в кабинете химии.

Развивающие:

• Развить умения формулировать гипотезы и проводить их опытную проверку.

• Совершенствовать умения работать с лабораторным оборудованием и реактивами.

• Продолжить формирование умений обрабатывать и анализировать экспериментальные данные, делать выводы о свойствах вещества.

Воспитывающие:

• Формировать потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям. Воспитать культуру общения через работу в парах “ученик - ученик”, “учитель - ученик”. Воспитать у учащихся наблюдательность, внимание, пытливость, инициативу и культуру эксперимента.

СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ:

• компьютерная презентация, таблица растворимости,

• электрохимический ряд напряжения металлов,

• периодическая система Д. И. Менделеева,

• коллекция “Алюминий”,

• химическое оборудование и химические реактивы;

• рабочие листы

ХОД УРОКА

Сами, трудясь, вы сделаете все
и для близких людей и для себя,
а если при труде успеха не будет,
неудача – не беда, попробуйте ещё.
Д. И. Менделеев.

Организационный момент

Здравствуйте, ребята. Я очень рада видеть вас на уроке.

I. Актуализация знаний.

Учитель. Сегодня нам предстоит познакомиться с металлом хорошо знакомым вам с детства. Послушайте легенду.

“Однажды к римскому императору Тиберию пришёл незнакомец. В дар императору он принёс изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно лёгкого металла. Мастер поведал, что получил этот металл из “глинистой земли”. Но император, боясь, что обесценятся его золото и серебро, велел отрубить мастеру голову, а его мастерскую разрушить”.

О каком металле идёт речь? (Ответ: об алюминии) Слайд 1,2

Учитель: Давайте составим с вами план изучения металла алюминия. Что нам нужно включить в план урока?

Ученики: Нахождение в природе, получение и открытие металла, строение атома алюминия, физические и химические свойства, применение. (Слайд 3.)

План изучения нового материала.

1. Открытие алюминия.

2. Характеристика элемента алюминия по положению в периодической системе Д.И.Менделеева. Строение атома.

3. Нахождение в природе. Способы получения.

4. Строение простого вещества. Физические свойства алюминия

5. Химические свойства алюминия.

6. Применение алюминия.

Ребята, обратите внимание, у вас на партах рабочие листы (Приложение 1.). В течение всего урока вы будете с ним работать, в нем также есть домашнее задание, которое вы выполните дома и на следующий урок сдадите мне на проверку.

II. Изучение нового материала

1. История открытия алюминия. (Сообщение учащегося). (Слайд 5)

Алюминий в виде соединений был известен в глубокой древности. По свидетельству античных историков квасцы (по лат. “люмен”), т.е. сульфат алюминия-калия КAl(SO₄)₂ добывали во многих местах и применяли в качестве протравы при крашении тканей, а потом и в медицинских целях как кровеостанавливающее средство. В начале нашей эры римский полководец Архелай во время войны римлян с персами велел обмазать боевые башни квасцами. Дерево башен стало огнестойким, поэтому все попытки персов сжечь их оказались бесплодными.

Что может быть обыкновеннее глины? Красная глина речного обрыва, коричневая глинистая грязь проселочной дороги, белая и синеватая глина, которая неожиданно оказывается на лопате, когда копают глубокую яму или колодец. В составе любой глины содержится оксид алюминия Al₂O₃. Поэтому глину относят к классу минералов-алюмосиликатов (каолин, полевой шпат, нефелин) – вулканического происхождения. Минерал осадочного происхождения – боксит, похож на глину, но лишен свойственной ей пластичности. Залежи бокситов находятся на западном и южном склонах Урала и тянутся до степей Северного Кавказа. Крупнейшие месторождения нефелина NaAlSiO₄ обнаружены в Красноярском крае

В середине XIX в Западной Европе начинаются попытки получения алюминия. В 1825 году Х.К. Эрстед (Дания) впервые получил алюминий в чистом виде, используя для этого калий в виде амальгамы. Однако тогда точно не удалось выяснить какой продукт был получен. Зато два года спустя в этом преуспел Велер (Германия), взявший для восстановления чистый калий. 20 лет упорного труда позволили ученому приготовить алюминий в виде гранул со спичечную головку. Новый металл оказался очень красивым и похож на серебро, но значительно более легким. Именно эти свойства алюминия определили его высокую стоимость: в конце XIX –начале XX в. алюминий ценился выше золота. На протяжении долгого времени он оставался музейной редкостью.

Англичане хотели почтить богатым подарком великого русского ученого Д.И. Менделеева и подарили ему химические весы, в которых одна чашка была изготовлена из золота, а другая – из алюминия. Чашка из алюминия стала дороже золотой. (слайд 6)

Полученное “серебро из глины” заинтересовало не только ученых, но и промышленников и даже императора Франции. Впервые алюминий был использован для изготовления нескольких декоративных кирас (лат) для личной охраны (кирасир) Наполеона III и игрушек для его наследника.

Для создания мотива изучения нового материала важно познакомить учащихся с историей открытия алюминия. Можно дать задание приготовить сообщение по этому вопросу ученику устно или в виде презентации.

2. Характеристика элемента алюминия по его положение в ПСХЭ Д.И.Менделеева. Строение атома.

Итак, рассмотрим строение атома алюминия. Предлагаю вам определить пропущенные слова в тексте, который имеется у вас в рабочих листах. (Слайд 7)

1. Порядковый номер алюминия - _______.

2. Алюминий - элемент __________группы, __________ подгруппы

3. Заряд ядра атома алюминия равен ______

4. В ядре атома алюминия __________протонов.

5. В ядре атома алюминия _________нейтронов.

6. В атоме алюминия ________ электронов.

7. Атом алюминия имеет _________энергетических уровня.

8. Электронная оболочка имеет строение __________.

9. На внешнем уровне в атоме алюминия _________ электронов.

10. Степень окисления атома алюминия в соединениях равна ________.

11. Простое вещество алюминий является ____________.

12. Оксид и гидроксид алюминия имеют ___________________ характер.

Учитель: Правильно ли составлена схема строения атома алюминия на следующем слайде? Свой ответ обоснуйте, опираясь на схему.( Слайд 8-10.)

Ученик: Схема составлена правильно. На внешнем уровне у атома алюминия 3 электрона (2s и 1p), следовательно, алюминий проявляет валентность III и степень окисления +3, 0.

3. Нахождение в природе. Получение.

ЗаданиеI. Рассмотрите диаграмму “Распространение элементов в природе”. (Слайд 11)

Вопрос: определите, какое место занимает алюминий среди других элементов.

ЗаданиеII. Рассмотрите образцы природных соединений (коллекция) (Слайд 12-18). Сравните их по твердости . прочности, цвету.

Ответы: алюминий - самый распространенный металл в природе. Его содержание в земной коре составляет 8,8 %. Он занимает 3 место по распространенности среди других элементов (после кислорода и кремния)..

4. Строение простого вещества .Физические свойства алюминия

Учитель: Какой тип химической связи имеет металл алюминий? Тип кристаллической решетки? (Слайд № 19)

Пользуясь коллекцией “Алюминий” и планом в рабочих листах, составьте характеристику физических свойств этого металла.

План характеристики физических свойств металла алюминия:

1. В каком агрегатном состоянии находится алюминий при данных условиях?

2. Какого цвета? Блеск?

3. Имеет ли алюминий запах?

4. Проявляет ли данный металл пластичность, хрупкость, эластичность?

5. Растворяется ли в воде при данных условиях?

6. Какова температура плавления?

7. Какова плотность вещества?

8. Обладает ли алюминий теплопроводностью и электропроводностью?

Проверьте свои результаты, посмотрев на слайд. (Слайд 20).

Физические свойства алюминия:

• белый металл с серебристым блеском;

• мягкий;

• легкий (плотность = 2,7 г/см³);

• хороший проводник тепла и тока;

• пластичный;

• характерна относительно высокая упругость (не становится хрупким при низких температурах); устойчив к коррозии на воздухе, а также в химических средах;

• плавится при температуре 660⁰С.

Физ. минутка.
В работах профессора М. М. Кольцевой доказано, что тренировки тонких дифференцированных движений пальцев является стимулом для развития речи, мышления, и мощным тонизирующим фактором для коры головного мозга в целом.

Растирание рук, массаж всех пальцев. Надавливаем на суставы пальцев с боков, а также сверху – снизу.
Потирание рук. Способствует приливу крови и эмоциональной усталости.
Колечко. Поочередно и как можно быстрее учащиеся перебирают пальцы рук, соединяя в кольцо с большим пальцем последовательно указательный, средний, и т д в прямом и обратном порядке.

5. Химические свойства алюминия.

Учитель: Какими химическими свойствами должен обладать алюминий исходя из его положения в периодической системе Д.И. Менделеева и сравнивая строение атомов элементов III периода?

Свойства атома (слайд № 21)

Ответы: в периоде с увеличением заряда ядра атома уменьшается радиус атома и способность элемента отдавать электроны тоже уменьшается, поэтому алюминий проявляет более слабые восстановительные (металлические) свойства, чем натрий и магний, он относится к переходным металлам и занимает промежуточное положение между металлами и неметаллами, его соединения являются амфотерными.

Задание1: определите место алюминия в электрохимическом ряду напряжений и сделайте вывод об его активности. (Учащиеся смотрят на электрохимический ряд напряжений).

Ответ: алюминий находится в начале ряда напряжений сразу после щелочных и щелочноземельных металлов. Поэтому он должен проявлять высокую химическую активность.

Учитель: алюминий применяется в быту, из него изготавливают бытовые изделия. Известно, что ни кислород, ни вода на него не действуют (учитель опускает алюминиевую пластину в стакан с водой). В результате противоречий между знаниями и жизненными наблюдениями создается такая ситуация:

Почему алюминий, стоящий в начале ряда напряжений проявляет пассивность?

Почему в алюминиевой кастрюле можно сварить суп?

Потому что поверхность алюминия покрывается очень прочной тонкой оксидной пленкой, которая защищает металл от воздействия воздуха и воды.

Ребята, в начале урока мы сказали, что алюминий - это переходный металл. Следовательно, с какими веществами будет взаимодействовать алюминий?

Ученик: С неметаллами (галогенами, серой, углеродом и т. д.). . (Слайд 22,23) (видеофрагмент «Взаимодействие алюминия с иодом, кислородом»)

Задание2. Написать уравнение реакции взаимодействия алюминия с кислородом. Ученики пишут уравнение реакции: 4Al + 3O₂ —2Al₂O₃

По аналогии ученики пишут уравнения реакций взаимодействия алюминия с другими простыми веществами: серой, галогенами (хлором), азотом:

2Al +3Cl₂ — 2AlCl₃

2Al + 3S — Al₂S₃

2Al + N₂ — 2AlN

В уравнениях реакций ученики отмечают степени окисления алюминия до и после реакции и делают вывод, что алюминий в реакциях является восстановителем как и другие металлы.

Задание3. Взаимодействие алюминия со сложными веществами.

Учитель: если с алюминия удалить оксидную пленку, то алюминий должен проявлять свойства аналогичные щелочно-земельным металлам. Ученики пишут уравнение реакции взаимодействия алюминия с водой по аналогии со щелочными и щелочно-земельными металлами и отмечают условия реакции (удалить с поверхности металла оксидную пленку( слайд 24)

2Al + 6H₂O — 2Al(OH)₃ + 3H₂

Учитель: Запомните, что в обычных условиях оксидная пленка защищает алюминий от разрушения (коррозии).

Вспомните, с какими сложными веществами взаимодействуют металлы и алюминий в том числе?

Ученик: С растворами кислот. Алюминий будет вытеснять водород, т.к. в ряду напряжения металлов он стоит правее водорода.

Учитель: Действительно алюминий взаимодействует с растворами кислот с выделением водорода. А концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют поверхность алюминия, образуя на его поверхности прочную оксидную пленку, которая препятствует дальнейшему протеканию реакции. Поэтому эти кислоты перевозят в алюминиевых цистернах.

Запишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой в рабочих листах. Один ученик пишет уравнение реакции у доски.

Проверьте себя.( Слайд 25.)

Основываясь на то, что алюминий - переходный металл, подумайте, с какими еще сложными веществами может взаимодействовать алюминий?

Ученик: С растворами щелочей.

Учитель: Давайте вместе запишем уравнение реакции взаимодействия алюминия с раствором гидроксида натрия. Что образуется в результате реакции?( Слайд 28)

Ученик: Данная реакция протекает с образованием алюмината натрия и выделением газообразного водорода.

А сейчас осуществите эти две реакции на практике. При выполнении опыта соблюдайте правила по технике безопасности.(Инструкция в рабочих листах)

Инструкция по выполнению лабораторной работы

Цель: Изучить отношение алюминия к кислотам и щелочам.

Правила работы с кислотами и щелочами: Соблюдай осторожность при работе с кислотами и щелочами! В случае попадания на кожу – промой водой! При нагревании, прогрей сначала всю пробирку.

Опыт 1. В пробирку положите 2 кусочка алюминия и прилейте 3–4 мл раствора соляной кислоты. Пробирку слегка нагрейте.

Опыт 2. В пробирку положите 2 кусочка алюминия и прилейте 3–4 мл раствора гидроксида натрия. Пробирку слегка прогрейте.

Учитель: Что такое алюминотермия?

Ученик: Алюминотермия - это способ восстановления многих металлов из их оксидов с помощью алюминия, если в электрохимическом ряду напряжения металл расположен после алюминия.

Учитель: Как вы думаете, будет ли протекать следующая реакция?

Al + Fe₃O₄ = ?

Ученик: Данная реакция будет протекать, так как алюминий в электрохимическом ряду напряжений стоит правее железа, то есть он будет вытеснять железо из его оксида.

Учитель: Составьте уравнение данной реакции в рабочих листах. (Слайд 27)

Обобщение по химическим свойствам. (Делают учащиеся):

Алюминий является активным металлом, реагирует с простыми веществами- неметаллами, восстанавливает металлы до свободного состояния, стоящие в электрохимическом ряду напряжения справа от него. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, так как покрыт защитной оксидной пленкой.

Вопрос: определите, какое место занимает алюминий среди других элементов.

6. Получение. (слайд 29,30)

Учитель: Алюминий очень прочно связан в природных соединениях с кислородом и другими элементами, и выделить его из этих соединений химическими методами очень трудно. Алюминий можно получить электролизом – разложением расплава его оксида Al₂O₃ с помощью электрического тока. Но температура плавления оксида алюминия около 2050⁰С.

Технически доступным алюминий стал после того , как был найден способ понизить температуру плавления Al₂O₃ хотя бы до 1000⁰С. Этот способ открыли в 1886 году американец Ч.Холл и француз П.Эру, которые установили, что Al₂O₃ хорошо растворяется в расплавленном криолите, формула которого Na₃AlF₆.

Мировое производство алюминия постоянно растет и занимает по объему второе место среди металлов.

7. Применение

Учитель: В течение всего урока звучали отрасли применения алюминия. Как вы уже поняли, масштабы применения этого металла широки. И с каждым годом отрасли применения данного металла расширяются. Как вы думаете, с чем связано столь широкое применение алюминия?

Ученик:

1. Алюминий - самый распространенный металл в земной коре.

2. Обладает высокой коррозионной стойкостью.

3. Малая плотность.

4. Сплавы на основе алюминия обладают прочностью.

5. Высокая электропроводность и теплопроводность.

6. Высокая химическая активность используется в алюминотермии.

Учитель: Давайте рассмотрим основные области применения алюминия и его сплавов.

(Слайд 31).

Ответы: основные области применения алюминия связаны с легкостью, прочностью и устойчивостью. В таком сочетании полезных свойств нуждается в первую очередь транспорт. Главные потребители алюминиевых сплавов – самолетостроение и автомобилестроение.

Учащиеся смотрят учебник, стр.60 рисунок 15, и продолжают отвечать с добавлением учителя: указанные свойства алюминиевых сплавов, а также их красивый внешний вид обусловили широкое применение их в строительстве. Алюминий и его сплавы используют при отделке станций метрополитена, фасадов зданий. Гофрированными листами сплавов покрывают крыши.

Высокая электрическая проводимость чистого алюминия используется в электротехнике. Из алюминия изготавливают электропровода. При одинаковом электрическом сопротивлении масса алюминиевого провода значительно меньше массы медного. Это облегчает сооружение опорных мачт, на которые подвешиваются провода.

Широко применяется “серебряная краска” на основе алюминиевого порошка. Она не только придает красивый внешний вид изделиям, но и защищает их от химического разрушения. Для защиты от солнечных лучей покрывают цистерны, предназначенные для перевозки нефтепродуктов.

В быту алюминий используют в виде кухонной посуды. Здесь используются такие свойства как высокая теплопроводность, способность противостоять действию не только холодной, но и кипящей воды и неядовитость его соединений, которые в небольшом количестве могут образоваться при действии на алюминий слабых органических кислот, содержащихся в пище.

III.Закрепление изученного материала.

Вопросы:

• Ученый, впервые получивший алюминий. (Эрстед).

• Минерал состава Al₂O₃, обладающий очень высокой прочностью и твердостью. (Корунд).

• Способ получения металлов из оксидов с помощью алюминия. (Алюминотермия).

• Латинское слово, от которого образовано название химического элемента Al. (Алюмен).

• Процесс разложения веществ с участием электрического тока. (Электролиз).

• Чем является алюминий в химических реакциях? (Восстановитель).

Тест по теме «Алюминий»

Тест по теме «Алюминий»

1. Самым распространенным в земной коре металлом является

1. Самым активным металлом среди перечисленных является

1. Амфoтерные соединения образует

1. Сплав на основе алюминия называется

1. В самородном состоянии встречается в природе

1. Не подвержен коррозии

7. Алюминий входит в состав следующего природного соединения

1. При растворении алюминия в воде получается раствор

   а) алюминия	в) гидроксида алюминия
   б) оксида алюминия	г) гидрида алюминия

2. В ряду Na – Мg – Аl – Si

а) увеличивается число энергетических уровней в атомах

б) усиливаются металлические свойства элементов

в) уменьшается высшая степень окисления элементов

г) ослабевают металлические свойства элементов

1. Какую химическую реакцию положил в основу рассказа «Бенгальские огни» его автор Н. Носов?

а) взаимодействие алюминия с хлором

б) взаимодействие алюминия с водой

в) взаимодействие алюминия с кислородом

г) взаимодействие алюминия с серой

Проверка теста (слайд 15)

ІV. Подведение итогов урока. Рефлексия. Объявляются оценки за устные ответы и работу у доски.

1. Над какой темой мы сегодня работали?
2. Что нового вы узнали об алюминии?
3. Решили ли мы проблему об активности алюминия?
4. Какими путями решали эту проблему?
5. К каким выводам пришли?
6. Оцените свою работу на уроке:

- материал усвоен (на всех этапах урока “4”, “5”)
- материал усвоен недостаточно (оценки “3”, “4”)

V. Домашнее задание.

• 1 группа : § 13 до стр.60.

• 2 группа : § 13 до стр.60; Вопросы 1,2,3 на стр. 62.

• 3 группа : § 13 до стр.60; используя материал сегодняшнего урока, составьте цепочку превращений алюминия и его соединений.

• Проделать опыты: поместить в столовый уксус, нашатырный спирт и в воду по кусочку алюминиевой фольги. Описать происходящие изменения с течением времени. Написать уравнения реакций.

Заключение: « Я металл, серебристый и лёгкий,

И зовусь самолётный металл,

И покрыт я оксидною плёнкой

Чтоб меня кислород не достал

Рабочий лист

Ученика (цы) ___ класса ___________________________________________

(фамилия, имя)

Тема урока:

1. История открытия алюминия.

2. Характеристика элемента алюминия по его положение в ПСХЭ Д.И.Менделеева. Строение атома.

Вставить пропущенные слова в тексте

1. Порядковый номер алюминия - _______.

2. Алюминий - элемент __________группы, __________ подгруппы

3. Заряд ядра атома алюминия равен ______

4. В ядре атома алюминия __________протонов.

5. В ядре атома алюминия _________нейтронов.

6. В атоме алюминия ________ электронов.

7. Атом алюминия имеет _________энергетических уровня.

8. Электронная оболочка имеет строение __________.

9. На внешнем уровне в атоме алюминия _________ электронов.

10. Степень окисления атома алюминия в соединениях равна ________.

11. Простое вещество алюминий является ____________.

12. Оксид и гидроксид алюминия имеют ___________________ характер.

4. Нахождение в природе. Получение.

Содержание алюминия в земной коре (в %): __________________________

Вывод о нахождении алюминия в природе:

_________________________________________________________________

5.Строение простого вещества.

Тип химической связи_________________________

Тип кристаллической решетки___________________________________

План характеристики физических свойств металла алюминия:

1. В каком агрегатном состоянии находится алюминий при данных условиях?

__________________________________________________________________

2. Какого цвета? Блеск?

__________________________________________________________________

3. Имеет ли алюминий запах?

__________________________________________________________________

4. Проявляет ли данный металл пластичность, хрупкость, эластичность?

__________________________________________________________________

5. Растворяется ли в воде при данных условиях?

__________________________________________________________________

6. Какова температура плавления?

__________________________________________________________________

7. Какова плотность вещества?

__________________________________________________________________

8. Обладает ли алюминий теплопроводностью и электропроводностью?

__________________________________________________________________

6. Химические свойства алюминия:

1. Окисление:

2. Взаимодействие алюминия с ________________:

3. Взаимодействие с ____________________:

4. Взаимодействие с ____________________:

___________________________________________________________

___________________________________________________________

Лабораторная работа

Инструкция по выполнению лабораторной работы

Цель: Изучить отношение алюминия к кислотам и щелочам.

Правила работы с кислотами и щелочами: Соблюдай осторожность при работе с кислотами и щелочами! В случае попадания на кожу – промой водой! При нагревании, прогрей сначала всю пробирку.

Опыт 1. В пробирку положите 2 кусочка алюминия и прилейте 3–4 мл раствора соляной кислоты. Пробирку слегка нагрейте.

Опыт 2. В пробирку положите 2 кусочка алюминия и прилейте 3–4 мл раствора гидроксида натрия. Пробирку слегка прогрейте.

Вывод:_______________________________________________________________:

6. Домашнее задание.

• 1 группа: § 13 до стр.71.

• 2 группа : § 13 до стр.71; Вопросы 1,2,3 на стр. 75.

• 3 группа : § 13 до стр.71; используя материал сегодняшнего урока, составьте цепочку превращений алюминия и его соединений.

• Проделать опыты: поместить в столовый уксус, нашатырный спирт и в воду по кусочку алюминиевой фольги. Описать происходящие изменения с течением времени. Написать уравнения реакций.

Республика Татарстан г.Нижнекамск МБОУ СОШ №7

Алюминий

Выполнила:

Учитель химии, биологии

высшей квалификацинной категории

Губарева Вера Александровна

Периоды

Ряды

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Группы элементов

VIII

V

VI

VII

IV

III

II

I

Не

1

Н

2

1

1

s

1,008

4,003

Гелий

Водород

2

7

О

8

Be

F

9

Ne

p

3

4

5

С

Li

3

2

В

6

N

20.179

18.998

14.0067

12,011

9.012

15,999

10,811

6,941

Литий

Неон

Углерод

Азот

Бериллий

Кислород

Вор

Фтор

d

3

13

12

S

Ar

Al

Na

11

Mg

16

18

3

Cl

15

17

P

14

Si

22,9898

24.305

26.981

32,064

39.948

30.974

35,453

28,086

Алюминий

Натрий

Аргон

Литий

Сера

Хлор

Фосфор

Кремний

26

27

Ni

28

Fe

Co

23

22

V

Ti

19

4

20

Ca

4

К

25

Mn

24

21

Cr

Sc

58.71

58.933

47.90

50,942

40.078

39,098

55,847

54,938

51,996

44,956

Железо

Ванадий

Никель

Кобальт

Титан

Калий

Кальций

Марганец

Скандий

Хром

29

34

Se

Cu

32

Ge

36

Kr

5

Zn

30

Ga

Br

31

As

35

33

78.96

63,546

72.61

83.80

79,904

74.922

65,37

69,72

Медб

Селен

Германий

Криптон

Бром

Галлий

Мышьяк

Цинк

46

Pd

45

44

Ru

Rh

39

Te

Y

37

Rb

43

5

6

41

Nb

40

Zr

Mo

38

Sr

42

102.91

106.4

101,07

97.9064

83,906

85,47

87,62

91.22

92.906

95,94

Палладий

Рутений

Родий

Иттрий

Рубидий

Технеций

Цирконий

Молибден

Стронций

Ниобий

Cd

Ag

47

48

51

Sb

7

In

49

54

Xe

53

I

Sn

50

Te

52

107.87

112.41

121.75

127.60

116.71

126.90

114.82

131.30

Кадмий

Сурьма

Серебро

Олово

Ксенон

Теллур

Индий

Йод

78

Pt

77

76

Os

Ir

Re

Ba

56

W

55

Cs

Ta

8

*La

6

Hf

75

74

73

57

72

137.33

192,22

195,09

132,91

190,2

186.207

183.85

138.905

180.95

178.49

Барий

Платина

Цезий

Осмий

Иридий

Рений

Вольфрам

Тантал

Лантан

Гафний

82

Pb

85

Bi

Au

83

At

Hg

Tl

81

84

Po

9

86

Rn

80

79

207.2

208.98

209.99

204,37

208.99

(222)

200,59

196,99

Свинец

Астат

Висмут

Таллий

Понийт

Радон

Ртуть

Золото

108

109

Hs

Mt

87

Ra

Fr

88

Rf

Db

7

10

*Ac

Bh

Sg

107

105

104

89

106

223.02

266,14

226,03

265,132

262.12

227.03

262.11

261,11

263.12

Радий

Франций

Хассий

Мейтнерий

Актиний

Дубний

Резерфордий

Борий

Сиборгий

Периоды

Ряды

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Группы элементов

I

VIII

VI

VII

IV

III

II

V

1

1

Открытие элемента

1825 год Х.Эрстед

Содержание в земной коре (масс.)

Важнейшие минералы

1827 год Ф.Велер

8,8%

Алюмосиликаты

Радиус атома, нм

Боксит

0,143

Корунд

Глинозем

Характеристика

2

2

Аl

27

0

3

3

4

4

5

+13

6

5

7

8

6

9

7

10

2

1. Из истории открытия

2. Положение в ПСХЭ. Строение атома

3. Нахождение в природе

4. Простое вещество. Физические свойства

5. Химические свойства

6. Получение

7. Применение

8. Проверь свои знания

9. Использованные источники

Алюминий

3

Алюминий

Из истории открытия

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(SO 4 ) 2 • 12H 2 O).

Позже в 1827 г. немецкий химик

Фридрих Велер получил алюминий

следующим способом:

t

AlCl 3 +3K 3KCl + Al

Алюминий

Из истории открытия

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 Франции.

5

Алюминий

Вставьте пропущенные слова

• Алюминий - элемент III группы, главной подгруппы.
• Заряд ядра атома алюминия равен +13.
• В ядре атома алюминия 13 протонов.
• В ядре атома алюминия 14 нейтронов.
• В атоме алюминия 13 электронов.
• Атом алюминия имеет 3 энергетических уровня.
• Электронная оболочка имеет строение 2е, 8е, 3е .
• На внешнем уровне в атоме 3 электронов.
• Степень окисления атома в соединениях равна +3 .
• Простое вещество алюминий является металлом.
• Оксид и гидроксид алюминия имеют амфотерный характер.

5

Алюминий

Электронное строение

Аl

0

27

Порядок заполнения

P + = 13

e - = 13

+13

n 0 = 14

3e

2e

8e

3p 1

3p 1

3s 2

3s 2

2p 6

2p 6

2s 2

2s 2

1s 2

1s 2

Краткая электронная запись

5

Алюминий

Свойства атома

+3

+ 13

2.1 Степень окисления

Al

8

Периоды

Алюминий

Свойства атома

Группы элементов

I

VIII

V

VI

VII

IV

III

II

1

B

2

3

Mg

Na

Al

2.2 Восстановительные

4

Ga

5

Электрохимический ряд напряжений металлов

Li, K, Ca, Na, Mg, Al , Cr, Zn, Fe, Co, Pb,H 2 ,Cu,Hg,Ag

Ослабление восстановительных свойств

9

Нахождение в природе

Содержание в земной коре

10

Нахождение в природе

В природе алюминий встречается только в соединениях .

Глина

Бокситы

Каолинит

Алюминий

Полевой шпат (ортоклаз)

Корунд

Нефелин

10

Бокситы

Бокситы (от названия местности Ле-Бо, Lex Baux, на юге Франции, где впервые обнаружены их залежи) — алюминиевая руда - смесь основного оксида AlO(OH) и гидроксида Al(OH) 3 , оксидов и гидроксидов железа и глинистых минералов. Цвет бокситов зависит от содержания железа обычно красный различных оттенков или серый. В России крупные месторождения бокситов находятся на Урале, в Башкирии и Сибири.

Глина

Известно более 250 минералов, в состав которых входит алюминий, большинство из них алюмосиликаты , из которых и образована в основном земная кора. При их выветривании образуется глина, основу которой составляет минерал каолинит Al 2 O 3 •2SiO 2 •2H 2 O . Примеси железа обычно окрашивают глину в бурый цвет, но встречается и белая глина – каолин, которую используют для изготовления фарфоровых и фаянсовых изделий

Каолинит

Каолинит Al 2 O 3 •2SiO 2 •2H 2 O – минерал подкласса слоистых силикатов, главная составная часть белой, огнеупорной и фарфоровой глины. Обычно является продуктом выветривания. Имеет две полиморфные модификации – диккит и накрит. Каолинит сильно гигроскопичен.

Корунд

Изредка встречается твердый (уступает лишь алмазу) минерал корунд – кристаллический оксид Al 2 O 3 , часто окрашенный примесями в разные цвета. Его синяя разновидность (примесь титана и железа) называется сапфиром, красная (примесь хрома) – рубином. Разные примеси также могут окрашивать так называемый благородный корунд в желтый, оранжевый, фиолетовый и другие цвета и оттенки.

Нефелин

Na 2 O • Al 2 O 3 • 2SiO 2

Минералы – серые, красноватые и другие кристаллы с характерным жирным блеском. Главный минерал щелочных изверженных пород. Используется как сырье для добычи алюминия с попутным получением соды.

Полевой шпат (ортоклаз)

К 2 O • Al 2 O 3 • 6SiO 2

Калиевый полевой шпат. Белый, серый, розовый и т.д. одна из главных составных частей гранитов , гнейсов и других изверженных и метаморфических пород. Сырье стекольной и керамической промышленности

Алюминий

Строение простого вещества

Металл

Связь - металлическая

Кристаллическая решетка -

металлическая,

кубическая

гранецентрированная

Алюминий

Физические свойства

Цвет – серебристо-белый

t пл. = 660 °C

t кип. ≈ 2450°C

электропроводный,

теплопроводный

легкий,

плотность ρ = 2,6989 г/см 3

мягкий, пластичный

Видео плеер химических экспериментов

20

Алюминий

С солями

С неметаллами

Химические свойства алюминия

С оксидами

С водой

металлов

С кислотами

Со щелочами

В обычных условиях поверхность алюминия покрыта очень тонкой (10 -5 мм), но очень прочной оксидной пленкой, которая в значительной мере понижает истинную химическую активность алюминия. Активность его повышается при увеличении температуры, а также действии реагентов, которые способствуют разрушению оксидной пленки.

20

20

Химические свойства

Взаимодействие с неметаллами

Из неметаллов алюминий легче всего реагирует с кислородом и галогенами.

4Аl +3O 2 →2Al 2 O 3

Аl + O 2 →

2Аl +3Br 2 →2AlBr 3

Аl + Br 2 →

Видео плеер химических экспериментов

22

Химические свойства

Взаимодействие с неметаллами

C галогенами бромом и йодом реагирует в присутствии небольшого количества воды

Аl + I 2 →

2Аl +3I 2 →2AlI 3

Al + S →

2Al+3S→Al 2 S 3

Видео плеер химических экспериментов

Al + C →

4Al+3C→Al 4 C 3

1500-1700 0 С

23

Химические свойства

Взаимодействие с водой

В особых условиях алюминий (очищенный от оксидной пленки в инертной атмосфере) реагирует с водой

Al + H 2 O →

Видео плеер химических экспериментов

2Al+6H 2 O → 2Al(OH) 3 + 3H 2 ↑

24

Химические свойства

Взаимодействие с кислотами

Алюминий достаточно легко реагирует с кислотами.

Al + HCl →

Al+H 2 SO 4 →

Но!

Видео плеер химических экспериментов

Но! Не реагирует при обычных условиях с очень разбавленной и концентрированной азотной кислотой (пассивируется)

2Al+6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 ↑

Al+3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 ↑

25

Химические свойства

Взаимодействие с солями

Cu Hg Ag Pt Au

Li K Ba Sr Ca Na

Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb

(H 2 )

Al

Алюминий может реагировать с водными растворами отдельных солей.

2Al + 3CuCl 2 → 3Cu + 2AlCl 3

Al + CuCl 2 →

Al + Fe 2 (SO 4 ) 3 →

2Al + Fe 2 (SO 4 ) 3 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 2Fe

25

Химические свойства

Взаимодействие с оксидами металлов

Алюминий – сильный восстановитель.

Его применяют для получения из оксидов многих металлов: Cr, Mo, Mn, W, Ta, Nb

Al+Fe 2 O 3 →

t

Al+WO 2 →

t

Видео плеер химических экспериментов

4Al 0 +3WO 2 → 2Al 3+ 2 O 3 + 3W 0

2Al 0 +Fe 3+ 2 O 3 → Al 3+ 2 O 3 + 3Fe 0

27

Химические свойства

Взаимодействие со щелочами

Алюминий активно взаимодействует со щелочами. Защитная пленка амфотерного оксида Al 2 O 3 неустойчива по отношению к щелочам и легко растворяется, образуя в водных растворах гидроксоалюминаты

Al+NaOH→

Видео плеер химических экспериментов

2Al+6NaOH+6H 2 O→2Na[Al(OH) 6 ]+3H 2 ↑

28

Получение алюминия

Дробильная установка

Бокситы

При промышленном производстве

бокситы сначала подвергают

химической переработке, удаляя

из них примеси оксидов кремния, 

железа и других элементов и

получают чистый оксид алюминия

Al 2 O 3  .

В электролизной ванне сначала расплавляют криолит Na 3 AlF 6, он

понижает температуру плавления 

боксита с 2044°C до 950°C.

Далее в этот расплав добавляют

немного Al 2 О 3  (до 10% по массе).

Автоклав

Фильтр

Бокситовый остаток

Обжиговая печь

Отстойник

Глинозем

28

Получение алюминия

Электролиз (в распл. криолите Na 3 AlF 6 , t пл. ≈1000°С) :

Катод: 2Al 2 O 3 = 4Al + 3O 2

Анод (графит) : С + О 2 = СО 2

29

Применение алюминия

Искусственные рубины

В машиностроении

Упаковка

Термитные и взрвчатые смеси

Алюминий

Дизайн

Строительство

Изготовление

зеркал

Электротехника

29

Алюминий

Проверь свои знания!

1. Ученый, впервые получивший алюминий

Эрстед

2. Минерал состава Al 2 O 3 , обладающий очень высокой прочностью и твердостью.

Корунд

3. Способ получения металлов из оксидов с помощью алюминия.

Алюминотермия

4. Латинское слово, от которого образовано название химического элемента Al.

Алюмен

Электролиз

5. Процесс разложения веществ с участием электрического тока.

6. Чем является алюминий в химических реакциях?

Восстановитель

Алюминий

Проверь свои знания!

Выполни тест по теме «Алюминий»

Результат выполнения заданий оценивается в %. Неудачные попытки и использование подсказок приводят к снижению оценки. Критерий оценивания: 96%-100% - «5»; 70%-95% - «4»; 50%-69% - «3»; Если Ваш результат ниже 50%, то придется еще раз повторить изученный материал и проверить себя. Успехов!

Перейти к выполнению теста

Заполни кроссворд по теме «Алюминий»

Перейти к заполнению кроссворда

Домашнее задание

1 группа : § 13 до стр.71.

2 группа : § 13 до стр.71; Вопросы 1,2,3 на стр. 75.

3 группа : § 13 до стр.71; используя материал сегодняшнего урока, составьте цепочку превращений алюминия и его соединений.

Проделать опыты : поместить в столовый уксус, нашатырный спирт и в воду по кусочку алюминиевой фольги. Описать происходящие изменения с течением времени. Написать уравнения реакций.

Использованные источники

http://stock-list.ru/wp-content/uploads/2012/06/ Алюминий-на-бирже . jpg

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0aba7819-4185-11db-b0de-0800200c9a66/01.JPG

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8a/Friedrich_Wöhler_Stich.jpg/220px-Friedrich_Wöhler_Stich.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/79/ Ørsted.jpg /200px-Ørsted.jpg

http://www.g-to-g.com/picts/user/memory_book/m/mendellev/mendeleev03.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/79/ Ørsted.jpg /200px-Ørsted.jpg

http://www.promzone.ru/img/1649/vesyi.jpg

http://litsplant.com/wp-content/uploads/2011/08/2.jpg

http://www.krugosvet.ru/images/1001942_PH01894.jpg

http://myclay.ru/images/stories/belaya_glina.jpg

http://img04.slando.ru/images_slandoru/80396473_3_644x461_golubaya-glina-sredstva-po-uhodu_rev002.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/94/KaolinUSGOV.jpg/235px-KaolinUSGOV.jpg

http://www.catalogmineralov.ru/pic/143451010811.jpg

http://velund.ru/uploads/posts/1226298014_sapfir2.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/80/Ruby_-_Winza,_Tanzania.jpg/220px-Ruby_-_Winza,_Tanzania.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0d/Ruby_cristal.jpg/235px-Ruby_cristal.jpg

http://mirmineralov.ru/images/com_sobi2/clients/22_img.jpg

http://www.catalogmineralov.ru/pic/180942120410.jpg

http://pro-kamni.ru/wp-content/uploads/2012/06/Mineral-nefelin..jpg

http://forexaw.com/TERMs/Economic_terms_and_concepts/Economic_and_legal_terminology/img243819_3-18_Boksit.jpg

http://maloarhangelsk.ru/wp-content/uploads/2010/07/karier-glina-585x389.jpg

Использованные источники

http://www.zement.ru/photos/1238489263384890.jpg

http://wiki.web.ru/images/thumb/3/3d/Nefeline_td.jpg/180px-Nefeline_td.jpg

http://www.krugosvet.ru/images/1002033_PH06911.jpg

http://www.webois.org.ua/jewellery/stones-katalog/img/img395.jpg

http://pro-kamni.ru/wp-content/uploads/2011/11/Ortoklaz-Nevada..jpg

http://www.kakprosto.ru/sites/kakprosto/files/styles/article-main/public/images3/201201/100550/main-100550-33f1f738b0fa21bc780a5be057de0824.jpg

http://www.roditeli.ua/uploads/m_pages/5695.jpg

http://www.alprof.info/img_lib/ajaxfileupload_ae404282.jpg

http://www.ekosip.ru/images/stories/artikles/alumin-fasad01.jpg

http://www.kvadratikart.ru/img/news/14.jpg

http://www.aptt.com.ua/img/common/image/2foil.jpg

http://www.avtocarnews.ru/wp-content/uploads/2012/08/02-2013-land-rover-range-rover.jpg

http://www.aviap.ru/images/tu-334.jpg

http://megasklad.ru/data/photoes/s406683.jpg

http://autowelding.ru/_ph/1/2/166424075.jpg

Видеоопыты http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/d05469af-69bd-11db-bd13-0800200c9c09/75751/?interface=catalog&class=51&subject=31

Видео http://rutube.ru/video/b912cd64e752f40a0829b86744f0df3b/#.UIz_nEbFnOI