Открытие алюминияВпервые был получен датским физиком
Эрстедем в 1925 году.
Название было дано от латинского
«alume»,так в древности назывались
квасцы для крашения тканей.
Применение
Применяется в одной из отраслейметаллургии – алюмотермии
Алюминаты используются во многих
отраслях промышленности
В авиапромышленности
В фармацевтики
Для дубления кож
Для крашения тканей
Электронное строение
Алюминий, как и все элементы, находящиесяв III группе, главной подгруппе, имеет на
последнем энергетическом уровне 3
электрона, что объясняет его амфотерные
свойства.
Алюминий имеет радиус атома равный 0,125
нм.
Его восстановительные свойства хотя и
велики, но значительно меньше, чем у
элементов, стоящих в первой и второй
группах, из-за уменьшения радиуса атома.
Физические свойства
Самый распространенный металл в природе.Легкий
Серебристо-белый
Пластичный
Не имеет характерного металлического блеска
(покрыт тонкой белой пленкой из оксида алюминия)
По электропроводности превосходит другие металлы,
кроме серебра и меди
Температура плавления – 6600С
Образует с другими металлами легкие, но прочные
сплавы
Химические свойства
Алюминий активен, но при нормальныхусловиях активность снижена наличием
прочной оксидной пленки, которая
защищает металл от атмосферных
воздействий.
Обладает амфотерными свойствами
Взаимодействует с…
НеметалламиКислородом
Щелочами
Водой
Кислотами
Оксидами металлов
Соли алюминия (алюминаты)
Алюминат натрия используют для полученияоксида алюминия в текстильной
промышленности, как протраву для тканей, в
бумажной промышленности, для ионнообменной очистки воды
Алюминат кальция – для приготовления
быстротвердеющего цемента.
Алюминат бария – для очистки воды от
сульфат-, карбонатионов и ионов кальция
Взаимодействие с неметаллами
Способен к взаимодействию поддействием температуры с серой, азотом
и углеродом.
С галогенами реагирует при
нормальных условиях.
Взаимодействие со щелочами
1.2.
3.
2Al + 2NaOH + 6H2O=2Na +
3H2
2NaOH + Al2O3 + 3H2O=2Na
2Al + 6H2O=3H2 +2Al(OH)3
NaOH + Al(OH)3=Na
Взаимодействие с водой
Если в отсутствии воздуха удалить споверхности алюминия оксидную
пленку, то он активно реагирует с
водой.
2Al + 6H2O=2H2 + 2Al(OH)3
Взаимодействие с кислотами
Концентрированные серная и азотнаякислоты пассивируют алюминий
(образуется плотная оксидная пленка).
При взаимодействии с разбавленными
кислотами алюминий образует соли.
Взаимодействие с кислородом
Алюминий взаимодействует скислородом воздуха, образуя при этом
оксид алюминия, покрывающий металл
тонкой плотной белой пленкой.
При сильном нагревании порошок
алюминия воспламеняется и сгорает
ослепительным белым пламенем.
Взаимодействие с оксидами металлов
При высоких температурах алюминийспособен восстанавливать многие
металлы из их оксидов.
«Сурьма» - Применение. Получение сурьмы. Нахождение в природе. Физические свойства. Положение в ПС Менделеева. Сурьма известна в кристаллической и трех аморфных формах: взрывчатая, черная и желтая. Сурьма. История. Химические свойства.
«Металл медь» - Химический элемент побочной подгруппы 1 группы – Cu (Медь). Из-за высокой теплопроводности медь - незаменимый материал различных теплообменников и холодильной аппаратуры. МЕДЬ (лат. Особенно велика была роль бронзы. В морской воде содержится примерно 1·10-8 % меди. Попадание солей меди в организм приводит к различным заболеваниям человека.
«Получение водорода» - Типы реакций. Получение водорода в промышленности и его применение. Получение водорода в промышленности. Способы получения. Производство минеральных удобрений. Природный газ. Применение водорода. Нагревание. Способы получения водорода. Допиши химические реакции.
«Свойства алюминия» - Алюминий в природе встречается в виде алюмосиликатов, боксита, корунда и криолита. Почему алюминий так нужен человеку? Сделайте вывод о распространенности алюминия в земной коре по сравнению с другими металлами. Mg>Al «Элемент алюминий» - Aluminium). Влияние соединений алюминия на загрязнение окружающей среды. Получение вещества. Число. Химические свойства вещества. Алюминий реагирует: Латинское название, вероятно, восходит к греческому «халмэ» - рассол, соляной раствор. Не растворяется в воде. Оксид алюминия Al2О3: Алюминий – самый распространенный металл земной коры. «Соединения кальция и магния» - Соединения Ca и Mg. Состав и химические формулы важнейших соединений кальция и магния. Применение гидроксида кальция. Исключите лишнее слово. Морская соль. Соединения кальция и магния. Карстовые пещеры и долины. Осуществить превращение. Вяжущее действие. Накипь. Щелочно-земельные металлы. Образование сталактитов и сталагмитов. Введение. В периодической системе алюминий находится в третьем периоде, в главной подгруппе третьей группы, его атомный номер13, заряд ядра +13,атомная масса 26,9815.Обозначается латинскими буквами AL (Aluminium).Электронное строение атома 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1, наиболее характерная степени окисления +3 и и 0. Отрицательные степени окисления проявляются очень редко. По электроотрицательности (1,47) одинаков с бериллием(Be), проявляет амфотерные (кислотные и основные) свойства. В соединениях может находиться в составе катионов и анионов. В природе- четвертый по химической распространенности элемент (первый среди металлов), находится в химически связанном состоянии. Входит в состав многих алюмосиликатных минералов, горных пород (граниты, порфиры, базальты, сланцы), различных глин (белая глина называется каолин), бокситов и глинозёма Аl 2 О 3. Около 100 лет назад Николай Гаврилович Чернышевский, сказал об алюминии, что этому металлу суждено великое будущее, что алюминий – металл социализма. Он оказался провидцем, в XX в. алюминий стал основой многих конструкционных материалов Историческая справка. В 1827впервые был получен алюминий, немецким химиком Вёлером, при нагревании хлорида алюминия AlCl 3 со щелочными металлами калием (K) и натрием (Na) без доступа воздуха. AlCl 3 +3K = 3KCl + Al В 1855 алюминий впервые был выставлен на Всемирной выставке в Париже. В 1855 г. французский химик Анри Этьенн Сент Клер Девиль разработал первый промышленный способ получения алюминия, основанный на вытеснении элемента 13 металлическим натрием из двойного хлорида натрия и алюминия NaCl · AlCl3. с 1855 по 1890 г., способом Сент-Клер Девиля было получено 200 т металлического алюминия. В 1865 г. известный русский химик Н.Н. Бекетов открыл методвосстановления металлов с помощьюалюминия. В 1930 г. Мировая выплавка этого металла составила 300 тыс. т. В 1975 получено около 10 млн. т алюминия В 1825 г. алюминий стоил в 1500 раз дороже железа, в наши дни – лишь втрое. Сегодня алюминий дороже простой углеродистой стали, но дешевле нержавеющей.
Нахождение в природе. В свободном виде алюминия в природе нет! Но алюминий находится практически везде на земном шаре, так как его оксид (Al 2 O 3) составляет основу глинозема. И хотя содержание его в земной коре 8,8% (для сравнения, например, железа в земной коре 4,65% - в два раза меньше), а по распространенности занимает третье место после кислорода (O) и кремния (Si). Алюминий в природе встречается в соединениях – его основные минералы: 1.боксит - смесь минералов диаспора, бемита AlOOH, гидраргиллита Al(OH) 3 и оксидов других металлов - алюминиевая руда 2. алунит - (Na,K) 2 SO 4 * Al 2 (SO 4) 3 * 4Al(OH) 3 ; 3. нефелин - (Na,K) 2 O * Al 2 O 3 * 2SiO 2 ; 4. корунд - Al 2 O 3 - прозрачные кристаллы; 5. полевой шпат (ортоклаз) - K 2 O * Al 2 O 3 * 6SiO 2 ; 6.каолинит - Al 2 O 3 * 2SiO 2 * 2H 2 O - важнейшая составляющая часть глины и другие алюмосиликаты, входящие в состав глин.
Физические свойства. ФизическимиСвойствами(явлениями)Называются такие, при которых могут измениться размеры, форма тел или агрегатноесостояние веществ, но состав их остаетсяпостоянным. Серебристо-белый, довольно твердый металл, блестящий, Серебристо-белый, довольно твердый металл, блестящий, пластичный, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы (фольгу, до 0,005мм). Электропроводность алюминия довольно высока и уступает только серебру (Ag) и меди (Cu) (в 2,3 раза больше чем у меди), так же алюминий теплопроводен. На воздухе покрывается тончайшей (0,00001мм), но очень На воздухе покрывается тончайшей (0,00001мм), но очень плотной матовой защитной пленкой оксида Аl 2 О 3, весьма устойчивой, предохраняющей металл от дальнейшего окисления и придающий ему матовый вид. При обработке поверхности алюминия сильными окислителями (конц.HNO 3,K 2 Cr 2 O 7) или анодным окислением толщина защитной пленки возрастает. Устойчивость алюминия позволяет изготавливать из него химическую аппаратуру и емкости для хранения и транспортировки азотной кислоты. Физические константы: М, = 26,982 »27, р = 2,70 г/см3 М, = 26,982 »27, р = 2,70 г/см3 t пл. =660,37 °С, tкип=2500°С t пл. =660,37 °С, tкип=2500°С
Химические свойства I.Взаимодействие алюминия с простыми веществами. Явления, в результате которых из одного вещества образуются другие, называются химическими явлениями (свойствами) или химическими реакциями. 1. При комнатной температуре алюминий легко соединяется с кислородом, при этом на поверхности алюминия образуется оксидная пленка (слой Аl 2 O 3). 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 2. Взаимодействие с галогенами: 2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 Хлорид алюминия 2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3 Бромид алюминия 3. Взаимодействие с серой: 2Al + 3S= t° 2Al 2 S 3 Сульфид алюминия 4. Взаимодействие с азотом: 2Al + N 2= t° 2AlN Нитрид алюминия 5. Взаимодействие с углеродом: 4Al + 3C = t° Al 4 C 3 Карбид алюминия
II.Взаимодействие алюминия со сложными веществами. 1.Если удалить оксидную пленку он активно взаимодействует с водой: 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 2. Алюминий реагирует с оксидами металлов: 2Al + Fe 2 O 3 = t° 2 Fe + Al 2 O 3 3. Взаимодействие с разбавленными кислотами (HCl, H 2 SO 4): б) 2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 +3H 2 4. Взаимодействует с концентратной серной кислотой: 8Al + 15 H 2 SO 4 = t° 4Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S + 12H 2 O 5. С концентрированной азотной кислотой алюминий не реагирует. С разбавленной азотной кислотой алюминий реагирует: Al + 4HNO 3 = Al(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O 6. Взаимодействие алюминия со щелочами: Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O
Белый аморфный порошок или очень твердые белые кристаллы. Физические константы: Физические константы: Мr = 101,96~102, р = 3,97 г/см3 tпл=2053°С, tкип=3000°С Мr = 101,96~102, р = 3,97 г/см3 tпл=2053°С, tкип=3000°С Кристаллический Аl 2 О 3 химически пассивен, аморфный более активен. Медленно реагирует с кислотами и щелочами в растворе, проявляя амфотерные свойства: Al 2 O 3 + 6НСl(конц.) = 2АlСl 3 + ЗН 2 О Al 2 O 3 + 2NаОН(конц.) + ЗН 2 О = 2Na (в расплаве щелочи образуется NaAlO 2). Вторая реакция используется для «вскрытия» бокситов. Помимо сырья для производства алюминия, Аl 2 О 3 в виде порошка служит компонентом огнеупорных, химически стойких и абразивных материалов. В виде кристаллов применяется для изготовления лазеров и синтетических драгоценных камней (рубины, сапфиры и др.), окрашенных примесями оксидов других металлов Сr 2 О 3 (красный цвет), Тi 2 О 3 и Fe 2 О 3 (голубой цвет). Оксиды- это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых -кислород со степенью окисления -2
170 °С Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С При нагревании ступенчато разлагается, образуя промежуточный продукт метагидроксид AlO(OH): продукт метагидроксид AlO(OH): Прояв" title="Гидроксид алюминия. Физические константы: Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С При нагревании ступенчато разлагается, образуя промежуточный продукт метагидроксид AlO(OH): продукт метагидроксид AlO(OH): Прояв" class="link_thumb">
9
Гидроксид алюминия. Физические константы: Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С При нагревании ступенчато разлагается, образуя промежуточный продукт метагидроксид AlO(OH): продукт метагидроксид AlO(OH): Проявляет амфотерные, равно выраженные кислотные и основные свойства: 1.Взаимодействие гидроксида алюминия с кислотами: 1.Взаимодействие гидроксида алюминия с кислотами: Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O 2.Взаимодействие Al(OH) 3 со щелочами: 2.Взаимодействие Al(OH) 3 со щелочами: Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O Удобный способ получения Аl(ОН) 3 пропускание СО 2 через раствор гидроксокомплекса: [Аl(ОН) 4 ] - + СО 2 = Аl(ОН) 3 + НСО 3 -
170 °С Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С При нагревании ступенчато разлагается, образуя промежуточный продукт метагидроксид AlO(OH): продукт метагидроксид AlO(OH): Прояв">
170 °С Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С При нагревании ступенчато разлагается, образуя промежуточный продукт метагидроксид AlO(OH): продукт метагидроксид AlO(OH): Проявляет амфотерные, равно выраженные кислотные и основные свойства: 1.Взаимодействие гидроксида алюминия с кислотами: 1.Взаимодействие гидроксида алюминия с кислотами: Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O 2.Взаимодействие Al(OH) 3 со щелочами: 2.Взаимодействие Al(OH) 3 со щелочами: Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O Удобный способ получения Аl(ОН) 3 пропускание СО 2 через раствор гидроксокомплекса: [Аl(ОН) 4 ] - + СО 2 = Аl(ОН) 3 + НСО 3 -">
170 °С Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С При нагревании ступенчато разлагается, образуя промежуточный продукт метагидроксид AlO(OH): продукт метагидроксид AlO(OH): Прояв" title="Гидроксид алюминия. Физические константы: Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С При нагревании ступенчато разлагается, образуя промежуточный продукт метагидроксид AlO(OH): продукт метагидроксид AlO(OH): Прояв">
title="Гидроксид алюминия. Физические константы: Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С Мr=78,00 р= 3,97 г/см3, t разл > 170 °С При нагревании ступенчато разлагается, образуя промежуточный продукт метагидроксид AlO(OH): продукт метагидроксид AlO(OH): Прояв">
Сплавы алюминия. 1. Дуралюмины - от французского слова dur - твердый, трудный и aluminium - твердый алюминий. Дуралюмины - сплавы на основе алюминия, содержащие: 1,4-13% Cu, 0,4-2,8% Mg, 0,2-1,0% Mn, иногда 0,5-6,0% Si, 5-7% Zn, 0,8-1,8% Fe, 0,02-0,35% Ti и др. Дуралюмины - наиболее прочные и наименее коррозионно-стойкие из алюминиевых сплавов. Наибольшее применение нашли в авиастроении для изготовления некоторых деталей турбореактивных двигателей. Магналии - названы так из-за большого содержания в них магния (Mg), сплавы на основе алюминия, содержащие: 5-13% Mg, 0,2-1,6% Mn, иногда 3,5-4,5% Zn, 1,75-2,25% Ni, до 0,15% Be, до 0,2% Ti, до 0,2% Zr и др. Магналии отличаются высокой прочностью и устойчивостью к коррозии в пресной и даже морской воде. Магналии также хорошо устойчивы к воздействию азотной кислоты HNO 3, разбавленной серной кислоты H 2 SO 4, ортофосфорной кислоты H 3 PO 4, а также в средах, содержащих SO 2. Магналии применяются как конструкционный материал в: 1.авиастроении; 2.судостроении; 3. машиностроении (сварные баки, заклепки, бензопроводы, маслопроводы); 3. машиностроении (сварные баки, заклепки, бензопроводы, маслопроводы); 4. для изготовления арматуры строительных сооружений; 5. для изготовления деталей холодильных установок; 6. для изготовления декоративных бытовых предметов. Силумины - сплавы на основе алюминия с большим содержанием кремния (Si). В состав силуминов входят: 3-26% Si, 1-4% Cu, 0,2-1,3% Mg, 0,2-0,9% Mn, иногда 2-4% Zn, 0,8-2% Ni, 0,1-0,4% Cr, 0,05-0,3% Ti и др. Силумины обладают наилучшими из всех алюминиевых сплавов литейными свойствами. Они наиболее часто используются там, где необходимо изготовить тонкостенные или сложные по форме детали. Нашли свое основное применение в: 1.авиастроении; 2.вагоностроении; 3.автомобилестроении и строительстве сельскохозяйственных машин для изготовления картеров, деталей колес, корпусов и деталей приборов. САП - сплавы, состоящие из Al и 20-22% Al 2 O3. Получают спеканием окисленного алюминиевого Получают спеканием окисленного алюминиевого порошка. После спекания частицы Al 2 O 3 играют роль упрочнителя. Прочность данного соединения при комнатной температуре ниже, чем у дуралюминов и магналиев, но при температуре превышающей 200 °С превосходит их. Прочность данного соединения при комнатной температуре ниже, чем у дуралюминов и магналиев, но при температуре превышающей 200 °С превосходит их. При этом САП обладают повышенной стойкостью к окислению, При этом САП обладают повышенной стойкостью к окислению, поэтому они незаменимы там, где температура эксплуатации превышает 400 °С.
Применение. Алюминий обладает целым рядом свойств, которые выгодно отличают его Алюминий обладает целым рядом свойств, которые выгодно отличают его от других металлов. Широкое применение получил так называемый термит - смесь оксида Широкое применение получил так называемый термит - смесь оксида железа Fe 3 O 4 с алюминием. железа Fe 3 O 4 с алюминием. 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe Данный процесс используют при сварке. Иногда для получения некоторых чистых металлов в свободном виде. В технике алюминий используют для насыщения поверхности стальных и чугунных изделий с целью защиты этих изделий от коррозии. В технике алюминий используют для насыщения поверхности стальных и чугунных изделий с целью защиты этих изделий от коррозии. Гидрооксид алюминия Al(OH) 3 используется для крашения тканей, для изготовления керамики и как нейтрализующий агент. Алюминиевая фольга используется как упаковочный материал для продуктов питания (например шоколада), более толстая - для изготовления банок для напитков. Алюминиевая фольга используется как упаковочный материал для продуктов питания (например шоколада), более толстая - для изготовления банок для напитков. Некоторые соли алюминия применяются в медицине для лечения кожных заболеваний: KAl(SO 4) 2 · 12 H 2 O- алюмокалиевые квасцы: (СН 3 СОО) 3 Al – ацетат алюминия. Хлорид алюминия AlCl 3 применяется в качестве катализатора в органической химии. Сульфат алюминия Al 2 (SO 4) 3 · 18 H 2 O используется для очистки воды. В настоящее время алюминий и его сплавы используют практически во всех областях современной техники. Важнейшие потребители алюминия и его сплавов: 1.авиационная и автомобильная отрасли 2.промышленности, 3.железнодорожный и водный транспорт, 4.электротехническая промышленность и приборостроение, 5.промышленное и гражданское строительство, 6.химическая промышленность, 7.производство предметов народного потребления. Из алюминия и его сплавов изготовляют авиоконструкции, моторы, блоки, головки цилиндров, картеры, коробки передач, насосы и другие детали. Алюминием и его сплавами отделывают железнодорожные вагоны, изготовляют корпуса и дымовые трубы судов, спасательные лодки, радарные мачты, трапы. Алюминием и его сплавами отделывают железнодорожные вагоны, изготовляют корпуса и дымовые трубы судов, спасательные лодки, радарные мачты, трапы. Широко применяют алюминий и его сплавы в электротехнической промышленности для изготовления кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей переменного тока. Широко применяют алюминий и его сплавы в электротехнической промышленности для изготовления кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей переменного тока.
Тест Вариант I. Вариант I. 1.Какова электронная конфигурация атома алюминия? А. 1s 2 2s 2 2p 1 Б. 1s 2 2s 2 2p 3 А. 1s 2 2s 2 2p 1 Б. 1s 2 2s 2 2p 3 B. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 Г. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 B. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 Г. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 2.С каким из указанных веществ реагирует алюминий? А.CaO Б.HCl А.CaO Б.HCl B.Cl 2 Г. NaOH B.Cl 2 Г. NaOH 3.С каким из указанных веществ реагирует гидроксид алюминия? А.N 2 Б. NaOH А.N 2 Б. NaOH B.H 2 SO 4 Г. H 2 O B.H 2 SO 4 Г. H 2 O 4.Какие вещества образуются при взаимодействии Al(OH) 3 и NaOH? А.Na 2 O Б. Al 2 O 3 А.Na 2 O Б. Al 2 O 3 B.NaAlO 2 Г. H 2 O B.NaAlO 2 Г. H 2 O 5. Какие из указанных металлов являются более активными, чем алюминий? А.Na Б. Cu А.Na Б. Cu B.Сa Г. Fe B.Сa Г. Fe 6.Растворы каких веществ имеют щелочную реакцию среды (pH>7)? А.AlCl 3 Б. Al(NO 3) 3 А.AlCl 3 Б. Al(NO 3) 3 B.NaAlO 2 Г. Al 2 (SO 4) 3 B.NaAlO 2 Г. Al 2 (SO 4) 3 7.В чем растворяется Al 2 O 3 ? А. H 2 O Б. Раствор NaOH А. H 2 O Б. Раствор NaOH B. раствор HCl Г. Раствор NaCl B. раствор HCl Г. Раствор NaCl
7)? А.AlCl 3 Б. Al(NO 3) 3 А.AlCl 3 Б. Al(NO 3) 3 B.NaAlO 2 Г. Al 2 (SO 4) 3 B.NaAlO 2 Г. Al 2 (SO 4) 3 7.В чем растворяется Al 2 O 3 ? А. H 2 O Б. Раствор NaOH А. H 2 O Б. Раствор NaOH B. раствор HCl Г. Раствор NaCl B. раствор HCl Г. Раствор NaCl">
Вариант II. 1.Какова электронная конфигурация иона Al +3 ? А. 1s 2 Б. 1s 2 2s 2 2p 6 А. 1s 2 Б. 1s 2 2s 2 2p 6 B. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 Г. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 B. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 Г. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 2.С каким из указанных веществ реагирует оксид алюминия? А. H 2 O Б.N 2 А. H 2 O Б.N 2 B. NaOH Г. H 2 SO 4 B. NaOH Г. H 2 SO 4 3.С каким из указанных веществ реагирует алюминий? 3.С каким из указанных веществ реагирует алюминий? А. SO 2 Б.Br 2 А. SO 2 Б.Br 2 B. NaCl Г. KOH B. NaCl Г. KOH 4. Какие вещества образуются при взаимодействии Al 2 O 3 с KOH ? 4. Какие вещества образуются при взаимодействии Al 2 O 3 с KOH ? А. Al(OH) 3 Б.K 2 O А. Al(OH) 3 Б.K 2 O B. H 2 O Г. KAlO 2 B. H 2 O Г. KAlO 2 5. Какие из указанных металлов являются менее активными, чем алюминий? 5. Какие из указанных металлов являются менее активными, чем алюминий? А. Ag Б.Ba А. Ag Б.Ba B. Hg Г. K B. Hg Г. K 6. Растворы каких веществ имеют кислую реакцию среды (pH
ТИП УРОКА:
комбинированный урок с
демонстрационными и лабораторными опытами,
направлен на объяснение нового материала.
(Презентация. Приложение 4) ЦЕЛЬ УРОКА: ЗАДАЧИ УРОКА: Обучающие: Развивающие: Воспитывающие: СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ: ХОД УРОКА Сами, трудясь, вы сделаете всеи для близких
людей и для себя,
Организационный момент I. Актуализация знаний. Учитель. Сегодня нам предстоит познакомиться
с металлом хорошо знакомым вам с детства.
Послушайте легенду. "Однажды к римскому императору Тиберию пришёл
незнакомец. В дар императору он принёс
изготовленную им чашу из блестящего, как серебро,
но чрезвычайно лёгкого 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". О каком металле идёт речь? (Ответ:
об алюминии) Слайд 1,2
Учитель: Давайте составим с вами план
изучения металла алюминия. Что нам нужно
включить в план урока? Ученики: Нахождение в природе, получение и
открытие металла,строение атома алюминия,
физические и химические свойства, применение. (Слайд
3.)
План изучения нового материала. Ребята, обратите внимание, у вас на партах
рабочие листы (Приложение 1
). В
течение всего урока вы будете с ним работать, в
нем также есть домашнее задание, которое вы
выполните дома и на следующий урок сдадите мне на
проверку. II. Изучение нового материала 1. История открытия алюминия. (Сообщение
учащегося. Приложение 2
).
(Слайд 5)
Для создания мотива изучения нового материала
важно познакомить учащихся с историей открытия
алюминия. Можно дать задание приготовить
сообщение по этому вопросу ученику устно или в
виде презентации. 2. Характеристика элемента алюминия по его
положение в ПСХЭ Д.И.Менделеева. Строение атома. Итак, рассмотрим строение атома алюминия.
Предлагаю вам определить пропущенные слова в
тексте, который имеется у вас в рабочих листах. (Слайд
7)
Учитель: Правильно ли составлена схема
строения атома алюминия на следующем слайде?
Свой ответ обоснуйте, опираясь на схему.(Слайд
8.)
Ученик: Схема составлена правильно. На
внешнем уровне у атома алюминия 3 электрона (2s и
1p), следовательно, алюминий проявляет
валентность III и степень окисления +3, 0. 3. Строение простого вещества.Физические
свойства алюминия Учитель: Какой тип химической связи имеет
металл алюминий? Тип кристаллической решетки? (Слайд
№ 9)
Пользуясь коллекцией "Алюминий" и планом в
рабочих листах, составьте характеристику
физических свойств этого металла. План характеристики физических свойств
металла алюминия: 1. В каком агрегатном состоянии находится
алюминий при данных условиях? 2. Какого цвета? Блеск? 3. Имеет ли алюминий запах? 4. Проявляет ли данный металл пластичность,
хрупкость, эластичность? 5. Растворяется ли в воде при данных условиях? 6. Какова температура плавления? 7. Какова плотность вещества? 8. Обладает ли алюминий теплопроводностью и
электропроводностью? Проверьте свои результаты, посмотрев на слайд. (Слайд
10).
Физические свойства алюминия: Физ. минутка. В работах профессора М. М. Кольцевой доказано,
что тренировки тонких дифференцированных
движений пальцев является стимулом для развития
речи, мышления, и мощным тонизирующим фактором
для коры головного мозга в целом. Растирание рук, массаж всех пальцев.
Надавливаем на суставы пальцев с боков, а также
сверху - снизу. Потирание рук. Способствует приливу крови и
эмоциональной усталости. Колечко. Поочередно и как можно быстрее
учащиеся перебирают пальцы рук, соединяя в
кольцо с большим пальцем последовательно
указательный, средний, и т д в прямом и обратном
порядке. 4. Химические свойства алюминия.
Учитель: Какими химическими свойствами
должен обладать алюминий исходя из его положения
в периодической системе Д.И. Менделеева и
сравнивая строение атомов элементов III периода? Свойства атома (слайд № 11,12)
Ответы: в периоде с увеличением заряда ядра
атома уменьшается радиус атома и способность
элемента отдавать электроны тоже уменьшается,
поэтому алюминий проявляет более слабые
восстановительные (металлические) свойства, чем
натрий и магний, он относится к переходным
металлам
и занимает промежуточное положение
между металлами и неметаллами, его соединения
являются амфотерными.
Задание 1: определите место алюминия в
электрохимическом ряду напряжений и сделайте
вывод об его активности. (Учащиеся смотрят на
электрохимический ряд напряжений). Ответ: алюминий находится в начале ряда
напряжений сразу после щелочных и
щелочноземельных металлов. Поэтому он должен проявлять
высокую химическую активность
. Учитель: алюминий применяется в быту, из него
изготавливают бытовые изделия. Известно, что ни
кислород, ни вода на него не действуют (учитель
опускает алюминиевую пластину в стакан с водой).
В результате противоречий между знаниями и
жизненными наблюдениями создается такая
ситуация: Ребята, в начале урока мы сказали, что алюминий -
это переходный металл. Следовательно, с какими
веществами будет взаимодействовать алюминий? Ученик: С неметаллами (галогенами, серой,
углеродом и т.д.). (Слайд 13.) (видеофрагмент
"Взаимодействие алюминия с иодом, серой,
кислородом")
Задание 2. Написать уравнение реакции
взаимодействия алюминия с кислородом. Ученики
пишут уравнение реакции: 4Al + 3O 2 ->2Al 2 O 3 По аналогии ученики пишут уравнения реакций
взаимодействия алюминия с другими простыми
веществами: серой, галогенами (хлором), азотом: 2Al +3Cl 2 -> 2AlCl 3 2Al + 3S -> Al 2 S 3 2Al + N 2 -> 2AlN В уравнениях реакций ученики отмечают степени
окисления алюминия до и после реакции и делают
вывод, что алюминий в реакциях является
восстановителем как и другие металлы. Задание 3. Взаимодействие алюминия со
сложными веществами. 1). Учитель
: если с алюминия удалить
оксидную пленку, то алюминий должен проявлять
свойства аналогичные щелочно-земельным
металлам. Ученики пишут уравнение реакции
взаимодействия алюминия с водой по аналогии со
щелочными и щелочно-земельными металлами и
отмечают условия реакции (удалить с поверхности
металла оксидную пленку(слайд 13,
видеофрагмент)
2Al + 6H 2 O -> 2Al(OH) 3 + 3H 2
Учитель: Запомните, что в обычных условиях
оксидная пленка защищает алюминий от разрушения
(коррозии). Вспомните, с какими сложными веществами
взаимодействуют металлы и алюминий в том числе? Ученик: С растворами кислот. Алюминий будет
вытеснять водород, т.к. в ряду напряжения
металлов он стоит правее водорода. Учитель: Действительно алюминий
взаимодействует с растворами кислот с
выделением водорода. А концентрированные серная
и азотная кислоты пассивируют поверхность
алюминия, образуя на его поверхности прочную
оксидную пленку, которая препятствует
дальнейшему протеканию реакции. Поэтому эти
кислоты перевозят в алюминиевых цистернах. Запишите уравнение реакции взаимодействия
алюминия с соляной кислотой в рабочих листах.
Один ученик пишет уравнение реакции у доски. Проверьте себя. (Слайд 13.)
Основываясь на то, что алюминий - переходный
металл, подумайте, с какими еще сложными
веществами может взаимодействовать алюминий? Ученик: С растворами щелочей. Учитель: Давайте вместе запишем уравнение
реакции взаимодействия алюминия с раствором
гидроксида натрия. Что образуется в результате
реакции? (Слайд 13.)
Ученик: Данная реакция протекает с
образованием алюмината натрия и выделением
газообразного водорода. А сейчас осуществите эти две реакции на
практике. При выполнении опыта соблюдайте
правила по технике безопасности. (Инструкция в
рабочих листах) Инструкция по выполнению лабораторной работы Цель: Изучить отношение алюминия к
кислотам и щелочам. Правила работы с кислотами и щелочами: Соблюдай
осторожность при работе с кислотами и щелочами! В
случае попадания на кожу - промой водой! При
нагревании, прогрей сначала всю пробирку. Опыт 1. В пробирку положите 2 кусочка
алюминия и прилейте 3-4 мл раствора соляной
кислоты. Пробирку слегка нагрейте. Опыт 2. В пробирку положите 2 кусочка
алюминия и прилейте 3-4 мл раствора гидроксида
натрия. Пробирку слегка прогрейте. Учитель: Что такое алюминотермия? Ученик: Алюминотермия - это способ
восстановления многих металлов из их оксидов с
помощью алюминия, если в электрохимическом ряду
напряжения металл расположен после алюминия. Учитель: Как вы думаете, будет ли протекать
следующая реакция? Ученик: Данная реакция будет протекать, так
как алюминий в электрохимическом ряду
напряжений стоит правее железа, то есть он будет
вытеснять железо из его оксида. Учитель: Составьте уравнение данной реакции
в рабочих листах. (Слайд 13.)
Обобщение по химическим свойствам. (Делают
учащиеся): Алюминий является активным металлом, реагирует
с простыми веществами- неметаллами,
восстанавливает металлы до свободного
состояния, стоящие в электрохимическом ряду
напряжения справа от него. Из сложных соединений
алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы
менее активных металлов. Однако при комнатной
температуре на воздухе алюминий не изменяется,
так как покрыт защитной оксидной пленкой. 5. Нахождение в природе. Получение.
Задание I. Рассмотрите диаграмму
"Распространение элементов в природе". (Слайд
14)
Вопрос: определите, какое место занимает
алюминий среди других элементов. Задание II. Рассмотрите образцы природных
соединений. (Слайд 15).
Сравните их по
твердости. прочности, цвету. Ответы: алюминий - самый распространенный
металл в природе. Его содержание в земной коре
составляет 8,8 %. Он занимает 3 место по
распространенности среди других элементов
(после кислорода и кремния). Получение. (слайд 16)
Учитель: Алюминий очень прочно связан в
природных соединениях с кислородом и другими
элементами, и выделить его из этих соединений
химическими методами очень трудно. Алюминий
можно получить электролизом - разложением
расплава его оксида Al 2 O 3 с помощью
электрического тока. Но температура плавления
оксида алюминия около 2050 о С. Технически доступным алюминий стал после того,
как был найден способ понизить температуру
плавления Al 2 O 3 хотя бы до 1000 о С.
Этот способ открыли в 1886 году американец Ч.Холл и
француз П.Эру, которые установили, что Al 2 O 3
хорошо растворяется в расплавленном
криолите, формула которого Na 3 AlF 6 . Мировое производство алюминия постоянно
растет и занимает по объему второе место среди
металлов. 6. Применение Учитель: В течение всего урока звучали
отрасли применения алюминия. Как вы уже поняли,
масштабы применения этого металла широки. И с
каждым годом отрасли применения данного металла
расширяются. Как вы думаете, с чем связано столь
широкое применение алюминия? 1. Алюминий - самый распространенный металл в
земной коре. 2. Обладает высокой коррозионной стойкостью. 3. Малая плотность. 4. Сплавы на основе алюминия обладают
прочностью. 5. Высокая электропроводность и
теплопроводность. 6. Высокая химическая активность используется в
алюминотермии. Учитель: Давайте рассмотрим основные области
применения алюминия и его сплавов. (Слайд 17). Ответы: основные области применения
алюминия связаны с легкостью, прочностью и
устойчивостью. В таком сочетании полезных
свойств нуждается в первую очередь транспорт.
Главные потребители алюминиевых сплавов -
самолетостроение и автомобилестроение. Учащиеся смотрят учебник, стр.60 рисунок 15, и
продолжают отвечать с добавлением учителя:
указанные свойства алюминиевых сплавов, а также
их красивый внешний вид обусловили широкое
применение их в строительстве. Алюминий и его
сплавы используют при отделке станций
метрополитена, фасадов зданий. Гофрированными
листами сплавов покрывают крыши. Высокая электрическая проводимость чистого
алюминия используется в электротехнике. Из
алюминия изготавливают электропровода. При
одинаковом электрическом сопротивлении масса
алюминиевого провода значительно меньше массы
медного. Это облегчает сооружение опорных мачт,
на которые подвешиваются провода. Широко применяется "серебряная краска" на
основе алюминиевого порошка. Она не только
придает красивый внешний вид изделиям, но и
защищает их от химического разрушения. Для
защиты от солнечных лучей покрывают цистерны,
предназначенные для перевозки нефтепродуктов. В быту алюминий используют в виде кухонной
посуды. Здесь используются такие свойства как
высокая теплопроводность, способность
противостоять действию не только холодной, но и
кипящей воды и неядовитость его соединений,
которые в небольшом количестве могут
образоваться при действии на алюминий слабых
органических кислот, содержащихся в пище. III. Закрепление изученного материала. Проверка теста (слайд 15) V. Подведение итогов урока. Объявляются
оценки за устные ответы и работу у доски. V. Домашнее задание. Заключение. Я металл, серебристый и лёгкий,
а если при труде успеха не будет, неудача - не
беда, попробуйте ещё.
Д. И. Менделеев.
И зовусь самолётный металл,
И покрыт я оксидною плёнкой
Чтоб меня кислород не достал