Алюминий и его свойства

Тема урока: Алюминий и его соединения

Тип урока: изучение нового материала

 Цели урока:

Обучающие:

• познакомить учащихся с историей открытия алюминия, изучить физические свойства и  применении алюминия;

• познакомить учащихся со строением и химическими свойствами алюминия и его соединений.

Развивающие:

• развивать умения обобщать, сравнивать, делать выводы о наличии взаимосвязей между составом и свойствами веществ;

• развивать мотивацию изучения предмета при обращении к жизненному опыту школьников;

Воспитательные:

• развивать познавательный интерес к предмету;

• воспитать у учащихся наблюдательность, внимание, пытливость, инициативу и культуру эксперимента.
  
  
  

Оборудование и реактивы: алюминиевая проволока, алюминиевая фольга, алюминиевая посуда; пробирки, растворы: хлорида алюминия, гидроксида натрия, гидроксида аммония, соляной кислоты; таблица периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, компьютер, проектор, интерактивная доска

Ход урока.

1.Организационный момент.

2. Введение в новую тему

Сегодня нам предстоит познакомиться с металлом хорошо знакомым вам. Отгадайте загадку и узнайте тему урока.

Белый и легкий металл,
В тринадцатой клетке таблицы
Почетное место занял.
Для легкости в сплавы дается,
Мощь самолета создал.
Тягуч и пластичен, отлично куется
Серебряный это металл.
Он яркой звездой загорится,

В составе багровых рубинов,
В сапфировой силе огней,
В серой обыденной глине,
В виде наждачных камней (Алюминий)

Тема урока: Алюминий.

3.Изучение нового.

I. Характеристика химического элемента

Вставьте пропущенные слова 
1. Алюминий - элемент … периода, … группы, … подгруппы. 
2. Заряд ядра атома алюминия равен +. 
3. В ядре атома алюминия … протонов, … нейтронов. 
4. В атоме алюминия … электронов. 
5. Электронное строение алюминия …
6. На внешнем уровне в атоме … электронов. 
7. Степень окисления атома алюминия равна … . 
8. Простое вещество алюминия является …. 
9. Формула оксида алюминия …, его характер …. 
10. Формула гидроксида алюминия …, его характер …. 

 «История открытие алюминия» 

Я хочу рассказать историю открытия алюминия. Однажды к римскому императору Тиберию пришел незнакомец. В дар императору он преподнес изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно легкого металла. Мастер поведал, что этот никому не известный металл он сумел получить из глинистой земли. Должно быть, чувство благодарности редко обременяло Тиберия, да и правителем он был недальновидным. Боясь, что новый металл с его прекрасными свойствами обесценит хранившееся в казне золото и серебро, он отрубил изобретателю голову, а его мастерскую разрушил, чтобы никому не повадно было заниматься производством «опасного металла». 
Начались поиски способов его получения. В то время французская администрация императора Наполеона III готовилась к войне против России. Император мечтал из нового открытого металла вооружить своих солдат. Вскоре он дал поручение известному французскому ученому Сен-Клер Девилю найти промышленные способы получения алюминия. Каким бы могущественным ни был император, его мечта сразу не воплотилась. По поручению императора Наполеона известный французский ученый Сен-Клер Девиль построил первый алюминиевый завод. В основу производства была взята реакция между хлоридом алюминия и металлом натрия.

 AlCl₃ + 3Na → Al +3NaCl

Этот химический метод не дал хорошего выхода алюминия и за пять лет работы было произведено всего 1680 кг алюминия. Полученный таким способом алюминий был равноценен золоту. 
В то время не было возможности наладить производство этого металла в большом количестве. Из первого алюминия, полученного на заводе, для императора были изготовлены пуговицы. Оставшийся алюминий был отправлен на выставку

У последнего русского царевича Алексея была очень дорогая игрушка – погремушка из алюминия. Промышленный способ производства алюминия, который в своей основе применяется до сих пор, был разработан в 1866 году двумя молодыми учёными американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру, причём независимо друг от друга

Опишите физические свойства алюминия по плану, используя учебник (стр.108)

План характеристики физических свойств алюминия: (Слайд )

• Агрегатное состояние.

• Цвет.

• Температура плавления.

• Пластичность.

• Теплопроводность, электропроводность.
  Учащиеся записывают в тетрадь

Физические свойства: блестящий металл серебристого цвета, легкий, , t пл = 660°C , высоко пластичный, характеризуется высокой электро- и теплопроводностью.

Химические свойства алюминия:

Взаимодействие алюминия с простыми веществами (Слайд )

1. С кислородом.

4АI +3 O₂ → 2AI₂ O₃ Эту реакцию мы наблюдаем при горении бенгальских огней и фейерверков.

1. С галогенами

2АI +3 I₂ → 2AI I₃ иодид алюминия ( Посмотрим видео.)

3. С серой

2АI +3 S→ AI₂ S₃ сульфид алюминия

1. С азотом

2АI + N₂ → 2AIN нитрид алюминия

1. С углеродом

4АI +3 C → AI₄ C₃ карбид алюминия

Взаимодействие алюминия со сложными веществами рассмотрим экспериментально, пользуясь инструкцией.

Правила работы с кислотами и щелочами: нужно соблюдать осторожность при работе с кислотами и щелочами! В случае попадания на кожу – промыть водой! При нагревании, прогреть сначала всю пробирку.

Опыт 1. В пробирку положим 2 кусочка алюминия и прильем 3–4 мл раствора соляной кислоты. Пробирку слегка нагреем.

Записываем уравнения реакций:

2Al +6 HCl → 2AICI₃ + 3H₂

Опыт 2. В пробирку положим 2 кусочка алюминия и прильем 3–4 мл раствора гидроксида натрия. Пробирку слегка нагреем.

Записываем уравнения реакций:

2Аl + 6KOH + 2H₂O → 2K[Al(OH)₄ ] + 3H₂

Реакция алюминия с соляной кислотой – само ускоряющаяся. Сначала растворяется оксидная плёнка, а затем в реакцию вступает металл, в растворе накапливается хлорид алюминия, играющий каталитическую роль. Поэтому после обнаружения водорода, без промедления алюминиевую проволочку переносят в пробирку с раствором щёлочи!

Какой вывод можно сделать из работы?

ВЫВОД:

Алюминий реагирует с HCl, проявляя при этом … … … химические свойства. Но алюминий реагирует и с KOH, проявляя … … …химические свойства. Следовательно, алюминий проявляет … … …химические свойств

Алюминаты. Алюминатные растворы

Оксид алюминия - соединение амфотерное, т.е. обладающее одновременно основными и кислотными свойствами. Поэтому оксид, а также его гидроксиды растворяются как в кислотах, так и в щелочах. При растворении гидроксида алюминия в кислотах образуются алюминиевые соли соответствующих кислот, например,

Al₂O₃+3Н₂SО₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O (Учащиеся выполняют сами опыты)

Al₂O₃+ 2NaOH = 2NaA1O₂+H₂O

2Al(ОН)₃+3Н₂SО₄ = Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O.

При растворении гидроксида алюминия в щелочах образуются соли метаалюминиевой кислоты HAlO₂, которые носят название алюминатов, например,

Al(OH)₃+NaOH = NaA1O₂+2H₂O.

Алюминат натрия

4. Закрепление полученных знаний:

 Выполнение теста по изученному материалу (самостоятельная работа)

1. Какова электронная конфигурация атома алюминия:

А) 1s²2s²p³

Б) 1s²2s²p¹ 

В) 1s²2s²p⁶; 3s²p¹

Г) 1s²2s²p⁶; 3s²p⁶ 3 d¹⁰ 4s²

2.С какими из указанных веществ не реагирует алюминий :

А) СaО

Б) НСl

В) Н₂О

Г) NaOH

3. Какой из указанных металлов является более активным , чем алюминий ;

А) Na

Б) Zn

В) Cu

Г) Fe

4. Алюминий взаимодействует со всеми веществами группы;

А) НСl , Н₂О, Н₂ , SO₃

Б) О₂ , N₂ , Н₂О, Cu

В) О₂ , НСl , S , Н₂О

Г) КОН, Н₂, О₂, НNO₃

5. Для алюминия характерны свойства;

А) окислителя,

Б) восстановителя и окислителя,

В) окислителя и восстановителя,

Г) восстановителя.

6. Выберите физические свойства, характерные для алюминия:

А) лёгкий, электропроводный, серебристо-белый.

Б) тяжёлый, тугоплавкий, электропроводный,

В) легкоплавкий, твёрдый, полупроводник.

Г) пластичный, токсичный, теплопроводный.

Взаимопроверка ответов учащимися.

Затем ответы появляются на экране (слайд )

5.Домашнее задание : п.13 стр.57-62, индивидуальные задания:

- Советы при выполнении индивидуального выбора задания.

1. Внимательно прочти все задания.
2. Соотнеси своё желание в получении хорошей отметки с собственными возможностями правильного выполнения задания.
3. Выбирай и решай!

Задания

Часть А. на “3”

• Закончите уравнения реакции.

• Назови продукты реакции.

Al + Br₂ 
Al + H₂SO₄ (p-p) 

Часть В. на “4”

• Осуществите превращения:

Al  Al₂ O₃  Al Cl₃
Al  AlCl₃  Al₂ (SO₄)₃

• Назовите продукты реакций.

Часть С. на “5”

Что является веществом Х в реакциях:

Al + X  Al (OH)₃
Al + X  Al₂ O₃

• Какую массу осадка можно получить, если 200 г 10% раствора хлорида алюминия обработали 20 г 10% раствора гидроксида натрия?

6. Рефлексия