Алюминий и его соединения

Алюминий и его соединения

Цель: Познакомиться с химическими свойствами алюминия, связанные с его строением и соединениями алюминия. Уметь выполнять опыты, составлять химические уравнения.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний учащихся. Работа у доски

Определите степени окисления, составьте электронный баланс, расставьте коэффициенты.

Два ученика работают у доски

Сa+HNO₃ (к)  ->  Сa(NO)₃+N₂O+H₂O

Самостоятельная работа

Выберите правильный ответ.

1.К ЩЗМ относятся:

1) Na, K, Rb, Cs 3) Ca, Ba, Sr, Ra

2) Fe, Na, Ca, Ba 4) Cu, Ca, W, Be/

2.ЩЗМ проявляют СО равную: 1) +1 2) +2 3)+ 3 4)+4

3.Схема, показывающая химические свойства ШЗМ

1)Ме-1ē→Ме⁺¹ 3)Ме+ 2ē→Ме^-2

2)Ме-2ē→Ме⁺² 4)Ме+4ē→Mе^-4

^{Напишите уравнения реакции, характеризующие свойства кальция (1 вариант), магния (2 вариант)}

3. Изучение новой темы.

Тема урока: Алюминий и его соединения ( 1 слайд)

Историческая справка. Название Алюминий происходит от латинского alumen - так ещё за 500 лет до н. э. назывались алюминиевые квасцы, которые применялись как протрава при крашении тканей и для дубления кожи. . Первый промышленный способ производства Алюминия предложил в 1854 французский химик А. Э. Сент-Клер Девиль. Похожий по цвету на серебро, алюминий на первых порах ценился очень дорого, его использовали для изготовления украшений при Наполеоне. С 1855 по 1890 было получено всего 200 т алюминия. Современный способ получения алюминия электролизом расплава разработан в 1886году.

Положение алюминия по Периодической системе (2 слайд)

1.3 период, 3 группа( п/группа А), Порядковый номер 13, относительная атомная масса 27.

Строение атома ( 3 слайд)

1.Строение атома- заряд ядра +13, число уровней 3, расположение электронов на уровнях 2, 8, 3. Валентных электронов 3,

2. Проявляет степень окисления +3.Относится к амфотерным металлам.

Нахождение в природе( 4 слайд)

Получение алюминия ( 5 слайд)

Физические свойства алюминия ( 6 слайд)

Алюминий серебристо-белый металл. плотностью 2,7г/см? , имеет высокую теплопроводность и электрическую проводимость, высокую пластичность и хорошую коррозионную стойкость. Он легко поддаётся ковке, штамповке, прокатке, волочению .Температура плавления 660 градусов.(Демонстрация опыта: Нагревание кончика алюминиевой проволоки)

Химические свойства алюминия (7- 9 слайд)

.Легко реагирует с простыми веществами:

с кислородом, образуя оксид алюминия:

4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃

с галогенами (кроме фтора), образуя хлорид, бромид или иодид алюминия:

2Al +3I ₂ = 2All₃ (демонстрация опыта: Йод смешивают с порошком алюминия, размельчают йод песиком, капля воды на смесь служит катализатором -опыт проводят в вытяжном шкафу).

с серой, образуя сульфид алюминия:

2Al + 3S = Al₂S₃

с азотом, образуя нитрид алюминия:

2Al + N₂ = 2AlN

Со сложными веществами:

с водой (после удаления защитной оксидной пленки, например, амальгамированием или растворами горячей щёлочи):

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂

со щелочами (с образованием тетрагидроксоалюминатов и других алюминатов):

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

2NaOH+2H₂O + 2Al = 2NaAlO₂ + 3H₂

Легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 3H₂SO₄(разб) = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

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

8Al + 15H₂SO₄(конц) = 4Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S + 12H₂O

Al + 6HNO₃(конц) = Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия):

8Al + 3Fe₃O₄ = 4Al₂O₃ + 9Fe(демонстрация опыта: смесь порошка алюминия и оксида железа(III) помещают на кольцо в штативе с асбестом,, вниз под штатив кладут емкость с песком. В смесь, для начала реакции ,помещают магниевую ленту и ее поджигают- реакция яркая,,запоминающая)

2Al + Cr₂O₃ = Al₂O₃ + 2Cr

Соединения алюминия (10 слайд-12)

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

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.

Al(OH)₃ + KOH = K[Al(OH)₄] (тетрагидроксоалюминаткалия)

Применение алюминия

- для производства легких сплавов (дюралюмин, силумин) в самолето- и автомобилестроении

- для алитирования чугунных и стальных изделий с целью повышения их коррозионной стойкости

- для термической сварки

- для получения редких металлов в свободном виде

- в строительной промышленности

- для изготовления контейнеров, фольги и т.п.

Обобщение

1.Составьте уравнения реакций по схемам:

а) оксид Al -> Al -> оксид Al+ ->  сульфат Al -> гидроксид Al

б)