Алюминий, его физические и химические свойства

Алюминий, его физические и химические свойства

Цель урока: изучение строения атома алюминия, его химических свойств, выявление взаимосвязи между физическими свойствами и областями использования данного металла, выяснение способа его получения на основе имеющихся у учащихся знаний.

Задачи:

Образовательные:

1.     Актуализировать знания учащихся о строении атома, физических смыслах порядкового номера, номера группы, номера периода на примере алюминия.

2.     Показать зависимость физических свойств алюминия от наличия в нем металлической связи и особенностей кристаллического строения.

3.     Сформировать у учащихся знания о том, что алюминию в свободном в состоянии присущи особые, характерные физические и химические свойства.

Развивающие:

1.     Возбуждать интерес к изучению науки путем предоставления кратких исторических и научных сообщений о прошлом, настоящем и будущем алюминия.

2.     Продолжить формирование исследовательских навыков учащихся при работе с литературой, выполнением лабораторной работы.

3.     Расширить понятие амфотерности раскрытием электронного строения алюминия, химических свойств его соединений.

Воспитательные:

1.     Воспитывать бережное отношение к окружающей среде, предоставляя сведения о возможном использовании алюминия вчера, сегодня, завтра.

2.     Формировать умения работать коллективом у каждого учащегося, считаться с мнением всей группы и отстаивать свое корректно, выполняя лабораторную работу.

3.     Знакомить учащихся с научной этикой, честностью и порядочностью естествоиспытателей прошлого, предоставляя сведения о борьбе за право быть первооткрывателем алюминия.

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: лабораторный.

Оборудование: алюминий металлический, сера, йод, растворы кислот и щелочей, образцы природных соединений и сплавов алюминия, штатив с пробирками, колбы, спиртовка, бенгальские свечи, кусок алюминиевого провода, наждачная бумага, фольга.

Ход урока

1.     Организационный момент: приветствие, проверка явки учащихся, заполнение журнала.

2.     Проверка готовности учащихся к уроку: настрой учащихся на работу, доведение до них плана урока.

Но прежде чем начать работу, мы проверим домашнее задание.

Откройте тетради с домашним заданием.

На дом вам задавали параграф ________________

3. Император Наполеон III на банкете велел подать для почтенных гостей приборы из очень дорогого серебристо-белого металла. А всем прочим было обидно до слёз: им пришлось пользоваться золотой и серебряной посудой. Из чего были изготовлены вилки? (Из алюминия).

Правильно, тема урока “Алюминий”

Мы сегодня познакомимся с алюминием, историей открытия, его физическими, химическими свойствами.

4.Физические свойства алюминия.

“Существует только один заменитель воображения – опыт”. Д. Берджес

Лабораторная работа по теме: “Физические свойства алюминия”.

Работу выполняют в парах. Работают по инструктивным карточкам.

Изучение алюминия начинаем с определения его физических свойств.

Цель исследовательской работы: изучить физические свойства алюминия, выявить закономерности между свойствами и областями применения данного металла.

Инструктивная карта.

Задание

Изучите физические свойства по плану:

1.     Определите агрегатное состояние вещества при н. у.

2.     Определите цвет вещества, обладает ли оно металлическим блеском?

3.     Определите плотность по справочным таблицам и сделайте вывод: является ли алюминий лёгким или тяжёлым?

4.     Определите пластичность.

5.     Является ли проводником тока?

6.     Обладает ли ковкостью?

7.     Определить: тугоплавкий или легкоплавкий.

Выявите закономерности между свойствами и областями применения данного металла.

Результат исследований поместите в таблицу.

Физическое свойство	Область применения
Лёгкий	Самолётостроение
Пластичный	Кухонная посуда
Хороший проводник электрического тока	Электрические провода
Ковкий	Фольга для пищевых продуктов

Учащиеся рассматривают металлический алюминий и характеризуют его физические свойства: белый, лёгкий, пластичный, хороший проводник электрического тока,  = 2,702 г/см³ , t_плавл = 660 ⁰С. Следовательно, этот металл тугоплавкий или легкоплавкий?

Ответ – легкоплавкий. Ковкий, он легко вытягивается в тончайшую проволоку и прокатывается в тонкие листы. Демонстрирую фольгу для пищевых продуктов.

Вывод.

Т.о. мы видим, что алюминий используется во многих областях народного хозяйства.

И изделия из алюминия производят в Хабаровском крае на заводе строительных алюминиевых конструкций.

5. Строение и свойства атома алюминия.

Учащиеся характеризуют положение элемента в ПСХЭ, составляют электронную формулу, дают общую характеристику элемента. (Протонов 13, электронов 13, нейтронов 14, электронных слоёв 3, число электронов на внешнем уровне 3). Слайд № 9, 10.

Следовательно, алюминий с лёгкостью отдаёт 3 электрона, проявляя при этом постоянную ст. ок. +3. Алюминий сильный восстановитель. Легко окисляется.

6. Хим. свойства Al.

Какую информацию о свойствах металлов можно получить на основании их положения в электрохимическом ряду напряжений металлов?

Металлы в нём расположены в порядке убывания восстановительных свойств при реакциях в водных растворах в стандартных условиях. Металлы, стоящие до Al, взаимодействуют с водой с образованием щелочей. Они очень активны.

Al – единственный активный металл, который используется в быту в чистом виде, т. к. он покрыт тонкой оксидной плёнкой очень прочной. Используется как абразивный материал.

План рассмотрения хим. свойств алюминия:

1.     взаимодействие с неметаллами (кислородом, бромом, йодом, серой, углеродом, азотом.) Демонстрирует учитель.

(Демонстрация горения бенгальской свечи)

А сейчас мы посмотрим опыт. Виртуальная лаборатория.

С помощью самостоятельных исследований вы должны ответить на вопрос: является алюминий амфотерным металлом?

Обучающиеся делятся на группы и проводят исследования.

Лабораторная работа: “Химические свойства алюминия”.

Работу можно выполнять парами, можно индивидуально. Это зависит от обеспеченности кабинета оборудованием и реактивами. Проводится инструктаж по правилам безопасного проведения эксперимента:

·         работа с кислотами и щелочами,

·         нагревание веществ,

·         чистота и порядок на рабочем месте,

·         внимательность.

Инструктивная карта.

1. Возьмите две пробирки. В каждую положите по кусочку алюминия. Прилейте в одну из них

1-2 мл раствора соляной кислоты, а в другую столько же раствора серной кислоты. Что наблюдаете? Пробирки слегка нагрейте. Запишите уравнения соответствующих реакций.

2. Кусочек алюминия поместите в пробирку. Прилейте 1,5 мл концентрированной серной кислоты. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции.

3. В пробирку поместите кусочек алюминия и прилейте раствор щёлочи. Содержимое пробирки нагрейте. Что происходит? Запишите уравнение реакции.

4. Результаты проделанной работы оформите в таблицу:

№ опыта	Исходные вещества	Результат	Уравнения реакций

На доске записываются уравнения реакций.

Вывод: алюминий амфотерный, т. к. реагирует и с кислотами и со щелочами.

Закрепление.

Домашнее задание

прочитать §13, задание № 1 на стр. 75;