Конспект урока по химии в 9 классе "Алюминий"

Открытый урок в 9 классе по теме: «Алюминий – химический элемент, простое вещество»

Безшапошникова О.В. – учитель химии МОУ ООШ с.Сосновоборское Петровского района Саратовской области

Тема урока: « Алюминий – химический элемент, простое вещество».

 Цели урока:

Обучающая – изучить физические и химические свойства алюминия и области его применения. Рассмотреть характеристику химического элемента алюминия и изучить строение атома.

Развивающая – развивать умения в проведении эксперимента, перенесении содержания научно-познавательного текста в форму схем; развитие коммуникативных способностей, умения слушать, умение правильно высказывать свои мысли.

Воспитательная – воспитывать культуру работы с химическими веществами, соблюдение правил техники безопасности, воспитывать сознательную дисциплинированность, четкость и организованность в работе.

Учащиеся должны знать: строение атома алюминия, физические и химические свойства алюминия как простого вещества, области применения.

Учащиеся должны уметь: давать характеристику алюминия, как химического элемента, так и простого вещества. Записывать уравнения реакций, доказывающие химические свойства алюминия в молекулярном и окислительно-восстановительном виде.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма организации учебной деятельности учащихся: групповая работа, индивидуальная, химический эксперимент.

Методы и приемы обучения: поисковый, частично-исследовательский, демонстрационный химический эксперимент, работа в группах, устные ответы у доски, самостоятельная работа с текстами, взаимоконтроль.

Оборудование урока: карточки-задания по отдельному вопросу плана изучения материала, ПСХЭ, алюминиевая фольга, соляная кислота и сульфат меди, алюминий, лабораторное оборудование.

 Содержание урока:

1.     Организационный момент.

Учитель приветствует учащихся.

2. Проверка домашнего задания

Учитель: на прошлом уроке мы с вами изучили металлы 2 группы главной подгруппы их свойства и соединения. - Выйти и показать эти металлы в таблице ПСХЭ.

1 человек делает на доске цепочку превращений, а все остальные выполняют задания в виде тестов и вопросов. Ca –Ca - CaO - Ca(OH)₂ - CaCO₃ -CaO

Вопросы по теме "Щелочноземельные металлы":

1. Какие соли щелочноземельных металлов входят в состав светящихся дорожных знаков, циферблатов часов? (Сульфиды)

2.Эту соль называют горькой, или английской, она придает горький вкус морской воде, в медицине используется в качестве слабительного? (MgSO₄)

3. Укажите формулу оксида, который используется в производстве строительных материалов, называют его негашеной известью? (CaO)

4. Самое распространенное на земле соединение щелочноземельного металла, входит в состав мела, мрамора, известняка? Дайте название. (CaCO₃).

5. Ионы этого щелочноземельного металла необходимы для работы сердца, формирования скелета. О каком металле идет речь? (кальций)

6. Как называют природный кристаллогидрат сульфата кальция, используется в строительстве, в медицине для наложения гипсовых повязок, для получения слепков? (гипс CaSO₄ 2H₂O)

7.Напишите уравнение реакции процесса получения гашеной извести? (CaO + H₂O = Ca(OH)₂)

8. Какое соединение, благодаря своей нерастворимости применяется в рентгенодиагностике? (BaSO₄)

3. Изучение нового материала.

Актуализация опорных знаний, сообщение темы, задач и структуры проведения урока:

Вступительное слово учителя. Мы продолжаем изучение большой и важной темы «Металлы». Сегодня на уроке нам предстоит познакомиться с металлом хорошо известным вам с детства. Данный урок я хочу начать с легенды.

«Однажды к римскому императору Тиберю пришел незнакомец. В дар императору он принес изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно легкого 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».

Его называют металлом 20 в. Официально открыл его нем. ученый Велер и датск. Физик Эрнстед в 1825 г. из-за трудности его получения он стоил в 1500 раз дороже железа, а через 30 лет килограмм этого металла стоил дороже золота. В 19 в. Русскому императору на День рождения французская академия наук сделала царский подарок: столовый набор, состоящий из кружки, ложки, вилки и чашки. О каком металле идет речь? (Алюминий)

Сегодня мы приступаем к изучению металлов 3 группы главной подгруппы. К ним относятся алюминий, галий, индий, талий. Знакомится с этими металлами, мы будем на примере алюминия, т.к. все остальные металлы имеют с ним много общего. Тема нашего сегодняшнего урока "Алюминий: химический элемент и простое вещество".

План изучения темы:

1. Характеристика химического элемента алюминия по положению его в ПСХЭ.

2. Физические свойства алюминия.

3. Химические свойства алюминия.

4. Получение и применение алюминия и нахождение его в природе.

Теперь, когда мы определили что этот металл- AL мы с вами дадим характеристику этого химического элемента по положению в ПСХЭ Д.И.Менделеева.

1 ученик дает характеристику (Приложение №1 План – характеристика химического элемента).

План – характеристика химического элемента.

1. Порядковый номер.

2. Атомная масса.

3. Период (малый, большой)

4. Группа (подгруппа А, В)

5. Строение атома (заряд ядра, число протонов, нейтронов, электронов, электронная формула.)

6. Степень окисления.

7. Оксиды.

8. Летучие водородные соединения.  

Задание:

1. Ознакомьтесь с текстом (Приложение 1).

2. Дайте характеристику алюминию по положению в ПСХЭ по плану:

Мы с вами знаем, что от строения вещества зависят его свойства. А каковы физические свойства AL?

Физические свойства алюминия.

Алюминий в свободном виде – серебристо-белый металл, обладает блеском, высокой тепло-электропроводностью (уступает в этом отношении меди), легкий (плотность 2,7 г/см³) и одновременно – это прочный металл. Является мягким, пластичным металлом, его можно прокатывать в фольгу, вытягивается в проволоку. Плавится при температуре  660С. При 600С алюминий становится хрупким и его можно истолочь в зерна или в порошок.  

Химические свойства алюминия

I Отношение алюминия к простым веществам.

Алюминий – металл, поверхность которого обычно покрыта тонкой, прочной оксидной пленкой. В виде стружек и порошка он ярко горит на воздухе, выделяя большое количество теплоты (горение бенгальских огней и фейерверков).

4AI + 3O₂ → 2AI₂O₃

При комнатной температуре активно реагирует с галогенами (реакции протекают в присутствии небольших количеств воды – катализатор), при нагревании взаимодействует с серой (2000С), азотом (8000С) и другими неметаллами.

2AI + 3S → AI₂S₃                             2AI + N₂ → 2AIN 2AI + 3Br₂ → 2AIBr₃

           сульфид алюминия                 нитрид алюминия бромид алюминия

II Отношение алюминия к сложным веществам.

1. В особых условиях алюминий (очищенный от оксидной плёнки, в инертной атмосфере) реагирует с водой:

2AI + 6H₂O → 2AI(OH)₃ + 3H₂

1. Алюминий растворяется в соляной кислоте любой концентрации (демонстрация опыта учителем) и реагирует с р-ром серной кислоты:

a)   2AI + 6HCI = 2AICI₃ + H₂↑; б) 2AI + 3H₂SO₄ = AI₂(SO₄)₃ + 3H₂↑;

 хлорид алюминия сульфат алюминия

Концентрированная серная и азотная кислоты пассивируют алюминий, образуя на поверхности металла плотную, прочную оксидную плёнку, которая препятствует протеканию реакции. (Эти кислоты перевозят в алюминиевых цистернах)

1. Алюминий растворяется в растворах щелочей (амфотерные свойства оксида и гидроксида алюминия):

                    2AI + 2NaOH + 2H₂O = 2NaAIO₂ + 3H₂↑

 алюминат  натрия

1. Взаимодействие с оксидами металлов (алюминотермия – получение металлов Cr, Mn, Mo, W, Nb, Ta из их оксидов)

3WO₂ + 4Al = 2Al₂O₃ + 3W

Смесь порошка Al и Fe₃O₄ (термит) используют при сварке рельсов и стальных труб (выделяется теплота 3500C)

8Al + 3Fe₃O₄ = 4Al₂O₃ + 9Fe

1. Алюминий может реагировать с водными растворами отдельных солей (демонстрация опыта учителем):

3CuSO₄ + 2Al= Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

Получение алюминия

AL - очень дорогой металл, но сейчас его цена упала, потому что изменился способ получения - сейчас AL получают электролизом: 2AL₂O ₃ = 4AL+3O₂

Применение алюминия

Я - прочный, мягкий и красивый,
Кое-где почти не заменимый.
Могу летать я в небесах.
Могу мешать картофель в щах.

Ты храбриться погоди -
Что-то будет впереди!
Велика моя семья:
В самолетах - это я.
На Тобольской ТЭЦ, друзья,
Самый важный тоже я.
Кто здесь лампочки зажег?
Я несу в проводке ток.

Я с коррозией на "ты".
Я добрался до звезды.
В космос я людей унес:

Ты не очень задавайся,
Вот согни-ка, постарайся

Что ж половником гремел?
Что ж ты каши мало ел?
Где же сила, брат твоя?
А теперь смотри, как я!

Задирай не очень нос.
Погодите-ка друзья, что-то слишком много "Я".

Как вы думаете, где в нашей жизни может применяться или применяется этот металл? Области применения алюминия весьма многочисленны. Благодаря легкости и прочности алюминий и его сплавы применяют в самолето- и ракетостроении (алюминий называют крылатым металлом), строительстве судов и автомобилей; в строительстве для изготовления оконных рам и дверей, легкость и хорошая электрическая проводимость алюминия используется при изготовлении электрических проводов для линии электропередач. Теплопроводность и неядовитость важны при изготовлении алюминиевой посуды и фольги для хранения пищевых продуктов. Порошок алюминия является основой при изготовлении серебристой краски для защиты железных изделий от коррозии. Способность алюминия гореть в воздухе ярким пламенем, используется при приготовлении красочных фейерверков и изготовление бенгальских огней.

Алюминий играет важную биологическую роль в жизни человека. Принимает участие в построении эпителиальной и соединительной тканях. Содержание алюминия в организме человека (на 70 кг массы тела) составляет 61 мг. Находится во всех органах и тканях: больше всего в печени, легких, костях головном мозге. Основным поступлением алюминия в организм является пища – это хлебопродукты, чай (от 20 – 200мг на 100г. продукта), картофель – 4 мг на 100г. продукта, желтая репа – 46 мг на 100 г. продукта. При приготовлении и хранении пищи в алюминиевой посуде содержание алюминия в продуктах увеличивается вдвое. Повышение содержания алюминия в крови вызывает возбуждение центральной нервной системы. При избытке алюминия в организме нарушается двигательная активность, судороги, ослабление памяти, заболевание печени и почек. При понижении содержания алюминия происходит торможение центральной нервной системы.

4. Закрепление изученного материала

Учитель:- О чем мы сегодня говорили на уроке? - Сможете ли вы ответить: " Почему алюминий в 19 веке считался драгоценным металлом?" Ответ: На драгоценные металлы не действуют концентрированные кислоты, растворители, они не ржавеют, за счет оксидной пленки, поэтому алюминий отнесли к драгоценным металлам. Д.И. Менделееву на международном съезде химиков в знак его научных заслуг был вручен ценный подарок - большая алюминевая кружка. А знания, полученные на уроке мы сейчас с вами проверим с помощью теста (Приложение №2):

1. Какой ряд чисел соответствует распределению электронов по энергетическим уровням в атоме алюминия:

а) 1,8,8.

б) 2,8,8,3.

в) 2,8,3.

г) 2,18,8,3

2. Какой из перечисленных элементов проявляет наиболее выраженные металлические свойства?

а) магний

б) кремний

в) натрий

г) хлор

3. В реакции с серой алюминий:

а) восстановитель и отдает 3 электрона

б) окислитель и принимает 3 электрона

в) восстановитель и отдает 6 электронов

г) окислитель и принимает 6 электронов.

4.Степень окисления атома алюминия:

а) +1

б) +3

в) +5

г) -3

5. Общая формула гидроксидов элементов, относящихся к 3 группе главной подгруппе:

а) НЭО

б) Э(ОН)₃

в) ЭОН

г) Э(ОН)₂

6. При взаимодействии алюминия с водой получается:

а) оксид алюминия и вода

б) оксид алюминия и водород

в) гидроксид алюминия

г) гидроксид алюминия и водород

7. Напишите уравнение реакции между алюминием и соляной кислотой, расставив коэффициенты методом электронного баланса. Коэффициент перед восстановителем равен:

а) 1

б) 2

в) 4

г) 6

Ответы к тесту: 1-в, 2-в, 3-в, 4-б, 5-б, 6-г, 7-б

Самопроверка: 7 правильных ответов- «5», 6 правильных ответов- «4», 5-4 правильных ответов- «3»

Если остается время, то предложена цепочка превращений: Al - Al₂O₃ - AlCl₃

 5.     Домашнее задание: § 13 (до соединений алюминия), упр. 1.3,7.

6.     Заключительное слово учителя. Выставление оценок

План – характеристика химического элемента.

1. Порядковый номер.

2. Атомная масса.

3. Период (малый, большой)

4. Группа (подгруппа А, В)

5. Строение атома (заряд ядра, число протонов, нейтронов, электронов, электронная формула.)

6. Степень окисления.

7. Оксиды.

8. Летучие водородные соединения.  

Задание:

1. Ознакомьтесь с текстом (Приложение 1).

2. Дайте характеристику алюминию по положению в ПСХЭ по плану:

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________