Разработка плана урока по химии на тему 'Алюминий и его соединения'

Урок № 17

Тема: Алюминий. Строение атома, физические и химические свойств, получение и прменение. Соединения алюминия.

Цель урока: дать учащимся представление о положении алюминия в ПСХЭ, рассмотреть электронное строение его атома. Изучить основные физические и химические свойства алюминия, его получение и применение. Дать представление о соединениях алюминия.

Задачи урока: 1) закрепить знания учащихся о положении алюминия в ПСХЭ

2) закрепить умение учащихся давать характеристику

атома хим. элемента , судя по его положению в

периодической системе, на примере алюминия.

3. научить учащихся составлять уравнения химических

реакций, отражающих химические свойства алюминия и его соединений.

Оборудование: периодическая система химических элементов, Аl металлический, неметалл - окислитель: кислород, йод, сера, растворы кислот и щелочей, пробирки, презентация по данной теме, учебник О.С. Габриелян «Химия 9 класс».

Ход урока: I. Организационный момент. Проверка домашнего задания.

Домашнее задание дифференцировано по категориям (А - слабоуспевающие учащиеся, В - среднее звено, С - сильные учащиеся)

1). Фронтальный опрос:

- Охарактеризуйте свойства солей элементов главной подгруппы II группы.

- Какие природные соединения элементов главной подгруппы II группы

вам известны?

- Охарактеризуйте биологическую роль кальция и магния.

- Какое применение имеют соединения кальция ? Магния?

- Каково применение сульфидов ЩЗМ? Какими свойствами они обладают?

2) Индивидуальные задания:

1) Задача № 3 стр. 67. Дано : m (известняка) = 2 т = 2000кг;

w (примесей) = 25 %

-----------------------------------------------

v ( Ca(OH)₂ ) = ?

CaO + H₂O  Ca(OH)₂

2) № 4 стр. 67 :

a) CaCO₃ CaO  Ca(OH)₂ CaSO₃ CaSO₄

b) BaCO₃ BaO  Ba(OH)₂ BaSO₃ BaSO₄

3) № 5, стр. 67 :

(C) Ca  CaH₂ Ca(OH)₂ CaCO₃ CaCl₂ Ca₃(PO₄)₂

\ \

CaO CaO

2. Новый материал:

1. Положение алюминия в ПСХЭ:

III период, III группа главная подгруппа.

2. Распространение в природе:

Самый распространнёный металл в природе, в земной коре его содержится 7,45 % по массе.

3. Строение и свойства атома алюминия:

а) ₊₁₃ Аl 2е 8е 3е

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹

б) Al - восстановитель : Al⁰ - 3e  Al ⁺³

в) Радиус атома больше, чем у бора (неМе), но меньше, чем у галлия (Ме).

4. Физические свойства: серебристо - белый, лёгкий, t плав. = 660 ⁰С . Очень пластичный, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в фольгу толщиной 0.01 мм, хорошо электро- и теплопроводен (3 место), образует с др. Ме лёгкие и прочные сплавы.

Демонстрация: Al - металл в гранулах и порошок (имеет блеск и в порошке), сплавы алюминия.

5. Химические свойства: а) очень активный Ме (единственный активный Ме используемый в быту, т. к. на нём образуется тонкая и очень прочная оксидная плёнка, в отличие от других активных Ме)

Взаимодействует:

- с неМе (O₂, Br₂, I₂, S, C, N₂)

4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃ - порошок или фольга моментально сгорают - демонстрация опыта.

2Al + 3Br₂ = 2AlBr₃ - при обычной температуре, также с хлором;

2Al + 3S = Al₂S₃ - при нагревании;

4Al + 3C = Al₄C₃ - при нагревании.

Al + I₂ - ^{капля воды (кат.)}

Al + N₂  при нагревании.

Амфотерные свойства алюминия:

Взаимодействует с кислотами:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂ - алюминий хорошо растворим в соляной кислоте

2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂ - и в серной кислоте.

Al + 4HNO₃ = Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O - и в азотной кислоте.

А в конц. серной и азотной кислотах алюминий пассивируется, обр. плотная оксидная плёнка, поэтому эти кислоты перевозят в алюм. цистернах.

Взаимодействует со щелочами (раствор):

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H₂

комплексное

соединение

Взаимодействует с водой (без оксидной плёнки реакция идёт очень активно):

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂

Взаимодействует с оксидами Ме (практ. применение - в металлургии)

8Al + 3Fe₃O₄ = 4Al₂O₃ + 9Fe - метод алюминотермии (открыт Бекетовым Н. Н. в 60 -е годы 19 века), рис. 29 , выделяется большое количество теплоты, используют для сварки стальных изделий.

2Al + 4BaO = 3Ba + BaO Al₂O₃

6. Соединения алюминия:

а) оксид алюминия Al₂O₃ - белое, твёрдое, тугоплавкое вещество, называемое карборундом. Не растворим в воде, плохо растворим в кислотах и щелочах.

Обладает амфотерными свойствами:

Al₂O₃ + 6 HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O - основные свойства

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄] - кислотные свойства

б) гидроксид алюминия Al(OH)₃ .

Обладает амфотерными свойствами:

Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl3 + 3H2O - основные свойства

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄] - кислотные свойства

7. Получение алюминия:

- электролизом его оксида в расплаве криолита (3NaF AlF₃), т. к. при этом понижается t _плав.(Al) от 2050 ⁰С до 1000 ⁰С.

2Al₂O₃ ---- ^{t = 950 C, эл. ток} ---> 4Al + 3O₂

8. Применение алюминия:

1. электрические провода

2. добавка к взрывчатым веществам

3. пищевая промышленность

4. изготовление сплавов: силумины, дюралюмины

5. химическое аппаратостроение

6. термические смеси

7. краска («серебрянка»).

III. Закрепление:

1) Почему в алюм. посуде нельзя хранить щелочные или кислые растворы?

2) Составить уравнения реакций по схеме, указать условия реакций, назвать продукты реакций:

Li à Li₂O à LiOH à Li₂SO₄

Mg à MgO à Mg(OH)₂ à MgCO₃ à Mg(HCO₃)₂ à MgCO₃ à CO₂

Al à Al₂O₃à AlCl₃à Al(OH)₃à Al₂O₃

\

NaAlO₂

IV. Домашнее задание: пар. 13 стр. 68-71, выучить уравнения в тетради, вопр. 2,3,4 стр. 75 учебника