Презентация к уроку по теме «Алюминий»

1854

Французский химик и промышленник Сент - Клер Девиль разработал первый промышленный способ получения алюминия – восстановлением расплава тетрахлоралюминиата натрием.

1827

Немецкий химик Фридрих Вёлер выделил алюминий в виде порошка восстановлением гексафторалюмината калием: Na 3 AlF 6  + 3K  → Al + 3NaF + 3KF,

в 1845 г. получил металл в слитке.

1825

Датский ученый Ганс - Христиан Эрстед открыл алюминий. Пропустив хлор через  раскаленную смесь глинозема с углем,  получил хлористый алюминий, нагрев его с амальгамой калия выделил металл.

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Периоды

Ряды

Группы элементов

V

VI

VII

IV

VIII

III

I

II

He

H

2

1

1

I

1.00797

4,003

Гелий

Водород

F

C

N

O

Li

В

Ne

Be

5

8

1 0

4

7

9

3

6

II

2

12,011

15 .996

20,18

10 .811

18.9984

14.0 067

6,9 39

9 ,012

фтор

Кислород

• Кислород

Углерод

Азот

Бор

Литий

Неон

Вериллий

S

Si

Na

Cl

Mg

P

Al

Ar

11

13

1 4

1 2

1 6

1 5

1 8

1 7

III

3

39,948

28,086

32,064

30,9738

35,453

22,9898

24,312

26,9815

Натрий

Алюминий

Кремний

Аргон

Магний

Фосфор

Хлор

Сера

Ti

Fe

Ni

V

Ca

S с

K

Cr

Mn

Co

22

20

21

27

25

24

19

28

2 3

26

4

IV

40,08

47.90

54.938

58.933

51.996

55.847

39.102

44.956

50.942

58.71

Железо

Хром

Ванадий

Никель

Скандий

Кобальт

Титан

Марганец

Кальций

Калий

Kr

Se

Br

Zn

Cu

As

Ga

Ge

30

34

31

29

35

36

33

32

5

74.9216

78.96

83,8

79.904

72.59

65 . 37

63.54 6

69.72

Мышьяк

Криптон

Медь

Селен

Галлий

Цинк

Бром

Германий

Y

Nb

Pd

Rh

Ru

Rb

T с

Sr

Zr

Mo

4 3

44

45

41

39

38

37

40

42

46

V

6

85.47

106.4

92.906

101.07

91.224

87.62

88.9059

102.905

99

95.94

Рутений

Цирконий

Технеций

Ниобий

Иттрий

Молибден

Палладий

Родий

Стронций

Рубидий

In

Sn

Te

Xe

I

Ag

Cd

Sb

53

47

49

51

54

50

48

52

7

126.904

127.60

131,3

114 .82

121.75

107.868

118.71

112.41

Иод

Олово

Кадмий

Сурьма

Теллур

Индий

Серебро

Ксенон

Cs

Pt

Os

Hf

W

Re

Ir

Ta

Ba

La

72

76

77

56

78

75

57

73

55

74

VI

8

138.81

178.49

192.2

190.2

186.2

195.09

180.9479

137.34

132.905

183.85

Иридий

Платина

Вольфрам

Гафний

Осмий

Цезий

Лантан

Рений

Барий

Тантал

Tl

Bi

Rn

Po

Au

At

Pb

Hg

79

83

81

82

85

84

80

8 6

9

210

[22 2 ]

196.966

208.98

208.982

200.59

207.2

204.383

Таллий

Ртуть

Золото

Астат

Свинец

Полоний

Радон

Висмут

Sg

Rf

Bh

Ac

Mt

Hs

Db

Fr

Ra

89

106

88

107

87

105

108

109

104

10

VII

[ 261 ]

[ 265 ]

[ 262 ]

[ 226 ]

[ 262 ]

227.028

[ 223 ]

[ 263 ]

[ 266 ]

Резерфордий

Актиний

Мейтнерий

Хассий

Борий

Сиборгий

Франций

Радий

Дубний

Поставьте пропущенные слова

• Алюминий - элемент III периода, III группы, главной подгруппы.
• Заряд ядра атома алюминия равен +13 .
• В ядре атома алюминия 13 протонов, 14 нейтронов.
• В атоме алюминия 13 электронов.
• Электронное строение алюминия .
• На внешнем уровне в атоме 3 электронов.
• Степень окисления атома алюминия равна +3 .
• Простое вещество алюминия является металлом .
• Формула оксида алюминия Al 2 O 3 , его характер амфотерный .
• Формула гидроксида алюминия Al(OH) 3 , его характер амфотерный .

2p 6

3s 2

3p 1

2s 2

1s 2

P + = 13

0

27

ē = 13

+13

n = 14

2

8

3

3p 1

3p 1

3s 2

3s 2

2 p 6

2p 6

2 s 2

2s 2

1s 2

1s 2

Краткая электронная запись -

! В природе алюминий встречается только в соединениях .

! По распространенности в литосфере алюминий занимает среди металлов I место - 8,8%, это третье место среди химических элементов после кислорода и кремния

Бокситы (от названия местности Ле-Бо, Lex Baux, на юге Франции, где впервые обнаружены их залежи) — алюминиевая руда, состоящая в основном из гидроокислов алюминия, окислов и гидроокислов железа и глинистых минералов. Цвет бокситов зависит от содержания железа обычно красный различных оттенков или серый.

Нефелин  (элеолит) — породообразующий минерал, алюмосиликат калия и натрия ортокремниевой кислоты (Na,K)AlSiO 4 . Используют в производстве алюминия, соды, в стекольной, кожевенной промышленности. В больших количествах получается в качестве отхода при добыче апатита.

Каолинит - (название от китайского "Кау-Линг", что означает "высокая гряда") - глинистый минерал из группы водных силикатов алюминия. Химический состав: Al 4 [Si 4 O 10 ] (OH) 8 ; содержит 39,5% Al 2 O 3 , 46,5% SiO 2  и 14% H 2 O. Образует землистые массы, в которых при увеличениях под электронным микроскопом обнаруживаются мелкие шестигранные кристаллы.

Название берилла от древнегреческого « B erullos» означает «кристалл». Разновидности: золотисто- желтый (золотой берилл), розовый (морганит),

голубой (аквамарин),

красный (биксбит), бесцветный (гошенит), зеленый (изумруд).

Химический состав: ВеО - 14,1%, Аl 2 О 3 - 19%; SiО 2 - 66,9%; отмечаются примеси Na, K, Li, Cs, Rb, Fe, V , Cr.

Свое название рубин получил от латинского rubeus или красный. Древние русские названия камня - яхонт и карбункул. Окраска варьируется от глубокого розового цвета до густо красного с фиолетовым оттенком.

Минерал: диоксид алюминия. Относится к группе корундов, и занимает по твердости второе место, уступающее в этом отношении лишь алмазу.

Название гранат произошло от латинского Granatus, так назывались зернышки гранатового дерева.

Минерал густо-красного цвета, цвета "чистого пламени", и высокой твердости.

Химическое название граната - алюмосиликат магния-железа-марганца(Mg,Fe,Mn) 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 .

Название cапфира происходит от греческого "sappheiros" - "синий камень". Несмотря на то, что в названии заложен только один из многочисленных оттенков, цветовая гамма сапфиров поражает своим разнообразием: пурпурно-голубой, зеленый, желтый, бесцветный, оранжевый и розово-оранжевый.

Минерал: голубая или синяя разновидность корунда.

Название «лазурит» произошло от персидского слова lazurite - синий. Темно-синий с вкраплениями золотистого пирита, создающего впечатление звезд на синем небе. Яркий и сверкающий на солнечном свету лазурит становится темным и мрачным при свечах и электрическом освещении. Лазурит - довольно мягкий и хрупкий минерал, легко обрабатывается и полируется.

Химическая формула: 6Nа(АlSiO 4 )Na 2 S.

Название от французского spinelle уменьшительной формы латинского слова spina (шип). Чистая шпинель бесцветна, но в природе такие камни встречаются очень редко. Различают оттенки синего и красного цвета шпинели, она бывает зеленоватой и коричневатой.

Шпинель является сложным окислом магния и алюминия MgAl 2 O 4 .

Название дано за сияющие голубые переливы.

Минерал образует прозрачные кристаллы с голубовато-белым, "лунным" мерцанием поверхности. Встречаются кристаллы и светло-желтого цвета.

Химическая формула: К(АlSi 3 О 8 )

Назван по острову Топазион (ныне Зебергед) в Красном море.

Цвет топаза разнообразный, чаще встречаются прозрачные бесцветные и бледно-голубые топазы, на мировом рынке больше всего ценятся фиолетовые.

Топаз - очень твердый (режет стекло). Химическая формула:

Al 2 (OH, F) 2 SiO 4

легкий

серебристо-белый металл

 =2,699 г/см 3

Проводник электрического тока и тепла

Пластичный, ковкий и тягучий

Отражательная способность, устойчив к коррозии

t пл =660,1 °С,

t кип =2500 °С

с неметаллами

с водой, со щелочами

Al 

с кислотами

с оксидами металлов

Легко реагирует с простыми веществами:

С кислородом :

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

С галогенами :

2Al + 3 J 2 = 2Al J 3

С другими неметаллами

реагирует при нагревании:

2Al + 3S = Al 2 S 3

2Al + N 2 = 2AlN

4Al + 3С = Al 4 С 3

Реакция алюминия с иодом

Алюминий реагирует с растворами щелочей .

Сначала растворяется защитная оксидная пленка:

Al 2 О 3  + 2 NaOH + 3H 2 O = 2Na[Al(OH) 4 ].

Затем протека е т реакция алюминия с водой :

2 Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3  + 3H 2 ,

NaOH + Al(OH) 3  = Na[Al(OH) 4 ],

или суммарно:

2 Al + 6H 2 O + 2NaOH = Na[Al(OH) 4 ] + 3 Н 2

Легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах :

2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2

2Al + 3H 2 SO 4 (разб) = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2

При нагревании растворяется в кислотах — окислителях, образующих растворимые соли алюминия:

2Al + 6H 2 SO 4 ( конц ) = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Al + 6HNO 3 ( конц ) = Al(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

Восстанавливает металлы из их оксидов ( алюмотермия ):

8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe

2Al + Cr 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Cr

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).

При электролизе происходит разложение оксида алюминия, криолит остается в расплаве, а на катоде образуется расплавленный алюминий: 2Al 2 О 3  = 4Al + 3О 2 .

Так как анодом при электролизе служит графит, то выделяющийся на аноде кислород реагирует с графитом и образуется углекислый газ СО 2 .

Электротехника

Упаковка

Транспорт

Дизайн

Строительство

Фармацевтика

08.11.20

1. Год открытия алюминия .

1827г 1825г 1854г

2. Алюминий входит в состав природного соединения.

кальцит карналлит каолинит

3. Соединения металлы не проявляют амфотерных свойств.

K Al Fe

4. Алюминий не вступает в химическую реакцию с:

Н gCl 2 3 НС l H 2 SO 2 ( конц)

5. Алюминий получают электролизом

в распл. криолите Al 2 O 3 расплава Al 2 O 3 расплава AlCl 3

Мой университет - www.edu-reforma.ru

Проверить

Al 2 O 3

AlO 2

Al 3 О 2

Al( ОН ) 3

+

AlH 3

H 2

AlCl 3

Cl 2

+

H 2

Al 3 Cl

AlCl

AlCl 3

H 2

Al(OH) 3

NaAlO 2

+

О.С.Габриелян «Химия-9», М, Дрофа, стр 3, 57-62; М.Фримантл «Химия в действии», 2 часть, М,, Мир, 1991 г, стр191-192 ;

Н.В.Манцевич «Неорганическая химия в таблицах», Минск, Современная школа, 2008г, стр . 364-372;

Видеофрагменты из CD «Химия для всех XXI. Химические опыты со взрывами и без» 1С –Образовательная коллекция;

http://ru.wikipedia.org/wiki/

http://www.catalogmineralov.ru/1.html

http://www.aluminiumleader.com/

http://webelements.narod.ru/elements/Al.htm

http://www.uchmarket.ru/n_2237_9.htm

http://archive.businesskomi.ru/rk/branches/4887/

http://www.mtodelta.ru/?id=histal1