Методическая разработка урока «Алюминий. Нахождение в природе. Свойства алюминия. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия».

Методическая разработка урока химии.

Преподаватель: Захарова Надежда Васильевна

                              преподаватель химии и биологии

                              учитель химии и биологии.

ОУ: Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Чувашской Республики «Батыревский агропромышленный техникум» Министерства образования и молодежной политики  Чувашской Республики.

ОУ: МБОУ «Староахпердинская ООШ»  Батыревского района Чувашской Республики.

Тема урока: «Алюминий. Нахождение в природе. Свойства алюминия. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия».

Алюминий. Нахождение в природе. Свойства алюминия. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия.

Цели урока:

• Обучающая – изучить физические и химические свойства алюминия, а так же свойства образуемых им соединений и области его применения. Рассмотреть характеристику химического элемента алюминия и изучить строение атома.
• Развивающая – развивать умения в проведении эксперимента, перенесении содержания научно-познавательного текста в форму схем; развитие коммуникативных способностей, умения слушать, умение правильно высказывать свои мысли.
• Воспитательная – воспитывать культуру работы с химическими веществами, соблюдение правил техники безопасности, воспитывать дисциплинированность и организованность в работе.

Учащиеся должны знать: строение атома алюминия, физические и химические свойства алюминия как простого вещества, области применения.

Учащиеся должны уметь: давать характеристику алюминия, как химического элемента, так и простого вещества. Записывать уравнения реакций, доказывающие химические свойства алюминия в молекулярном и окислительно-восстановительном виде.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма организации учебной деятельности учащихся: групповая работа, индивидуальная, химический эксперимент.

Методы и приемы обучения: проблемный, поисковый, частично-исследовательский, демонстрационный химический эксперимент, работа в группах, устные ответы у доски, самостоятельная работа с текстами, взаимоконтроль.

Оборудование урока:  научно-познавательные тексты по теме урока, ПСХЭ, коллекция “Алюминий и его соединения”, алюминиевая фольга, соляная кислота и гидроксид натрия, алюминий, лабораторное оборудование, желтая и голубая глина, бенгальские огни, алюминиевая проволока.

Ход урока урока:

1. Организационный момент.

2. Вступительное слово учителя, подводящее к раскрытию темы урока.

Мы продолжаем изучение большой и важной темы “Металлы”. Сегодня на уроке нам предстоит познакомиться с металлом хорошо известным вами с детства. Определить этот металл вам помогут (учитель, чтобы ученики назвали тему урока, задаёт загадку):

                    « Я металл, серебристый и лёгкий,

                    И зовусь самолётный металл,

                    И покрыт я оксидною плёнкой,

                    Чтоб меня кислород не достал».

Ученики:  записывают тему урока.

Учитель: из элементов III группы изучается только один элемент – Алюминий.

Учитель:

Выступление учащегося:

 В период открытия алюминия - металл был дороже золота. Англичане в 1889 году хотели почтить богатым подарком великого русского химика Д.И Менделеева, подарили ему химические весы, в которых одна чашка была изготовлена из золота, другая - из алюминия. Чашка из алюминия стала дороже золотой. Полученное «серебро из глины» заинтересовало не только учёных, но и промышленников и даже императора Франции.

  Мировое производство Al постоянно растёт. Он стал вторым по значению металлом продолжающегося железного века.

Наполеон III – племянник великого дяди, любил пофорсить. На одном из банкетов гости ели разными столовыми принадлежностями и обиделись те, кому достались золотые.

Этот металл более 30 лет украшал пальцы, шеи и уши великосветских модниц. Так как первоначально килограмм этого металла стоил на 80 рублей дороже равного веса золота.

Среди русских химиков XIX века бытовали названия этого вещества “глиноземий” и даже “глиний”

У Н.Г.Чернышевского в романе “Что делать”, во снах Веры Павловны называют этот металл “металлом социализма”

Задаётся   проблемный вопрос: « Почему алюминий называют металлом будущего?»

( Раскрываются цели и план урока).

План:

Строение атома Al.

Нахождение  Al  в природе.

Получение

Физические и химические свойства алюминия

 - простого вещества.

1. Характеристика химического элемента алюминия по положению его в ПСХЭ.

Задание:

Ознакомьтесь с текстом.

Выделите материал, относящийся к вашему вопросу.

Дают характеристику алюминия по положению в ПСХЭ по плану с краткой записью в тетради и отвечают на контрольные вопросы.

А) порядковый номер.
Б) атомная масса.
В) период (малый, большой).
Г) группа (подгруппа: главная или побочная).
Д) химический знак.
Е) Строение атома (заряд ядра, число протонов, электронов, нейтронов, электронная формула и графическая формула).
И) оксиды.
К) летучие водородные соединения.

Вызывается ученик к доске по характеристике алюминия на атомарном уровне (состав – строение –свойства).

Дополнительный вопрос: Обсудите полученные результаты и ответьте на вопросы:

Сколько электронов находится на внешнем уровне атома алюминия?

Алюминий будет отдавать или принимать данные электроны?

Какую необычную степень окисления может иметь алюминий? (Обратитесь к графической формуле)
Как изменяется восстановительная способность в периоде? Почему?

Сделайте вывод: К какому классу соединений относится алюминий (металл или неметалл)

Сравните активность химического элемента алюминия с элементами 1 и 2 групп этого же периода.

Подготовьте выступление по данному вопросу.

2.Нахождение в природе.

1. Рассмотрите диаграмму «Распространение элементов в природе». Определите, какое место занимает Al среди других элементов?

2. Рассмотрите образцы природных соединений (учебник, стр. 126), сравните их по твердости, прочности, цвету, рассчитайте содержание Al в каждом из них. Заполните таблицу. Какие из перечисленных пород  вы бы использовали  для получения металла?

3.Получение Al.

1. Ознакомьтесь с историей  открытия элемента.

2. Прослушайте сообщение на тему: «Получение Al в промышленности».

4.Физические свойства Al.

Используя учебник, стр. 126 «Физические свойства некоторых металлов», ответе на вопрос: « Какими же свойствами обладает Al? Что привлекло внимание огромного круга промышленников, учёных, государственных деятелей?».

 Обсудите в группе вопросы:

а) Агрегатное состояние, цвет, блеск, плотность (легкий или тяжелый), плавкость (легко –или тугоплавкий), электро- и теплопроводность, пластичный.

 Полученные данные изобразите в виде таблицы.

Подготовьте выступление поданному вопросу

Вывод. Алюминий – металл  серебристо- белого цвета, лёгкий  ( q- 2,7  г./ см.³), плавится при температуре 660⁰С. обладает хорошей ковкостью, пластичностью, электрической проводимостью и теплопроводностью,  легко поддаётся обработке, образует лёгкие и прочные сплавы.

5. Химические свойства алюминия.

Определите место Al в электрохимическом  ряду напряжения, сделайте вывод об его активности.

Почему в алюминиевой кастрюле можно варить суп?

Демонстрация видеоролика: взаимодействие Al с простыми веществами (О₂, I_2, S₂ ).

Учащиеся наблюдают, записывают уравнения, отмечают условия течения химических реакций с указанием окислительно – восстановительных процессов. 

Выполните лабораторную работу, используя инструкцию

Инструкция по выполнению лабораторной работы

Цель:

Изучить отношение алюминия к сложным веществам, 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, направляя отверстие в сторону от себя и соседа. Спиртовку поджигайте только при помощи спичек.

Опыт

В три  пробирки положите по 1 грануле алюминия и прилейте:

к пробирке добавьте раствор соляной кислоты.  Пробирку слегка прогрейте.

 во вторую –раствор гидроксида натрия. Пробирку слегка прогрейте

в третью –  раствор сульфата меди (II).

Объясните явления, напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

Можно ли пользоваться алюминиевой посудой при хранении щелочей и кислот?

 Сделайте выводы. Подготовьте выступление по данному вопросу.

Вывод. Алюминий  восстанавливает все  элементы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта защитной оксидной плёнкой.

Пиротехника. Плюсы и минусы. Творческий мини-проект .

 При ответах учащихся использует проектор.

6. Применение алюминия.

Задание. Используя с. 128 в учеб., назовите области применения алюминия. Какова роль алюминия в жизни человека? Применение алюминия, как простого вещества.Составьте схему, характеризующую области применения алюминия.

Подготовьте выступление по данному вопросу.

  Алюминий применяют:

 для производства различных сплавов;

 в авиа-, авто -, суда -, приборостроении, электротехнике, изготовление корпусов космических ракет, химической аппаратуры, строительстве мостов, зданий, в быту;

 алюминием покрывают чугун и сплавы для защиты от коррозии (алитирование);

 термит (смесь алюминия и оксидов железа)- для сварки рельсов;

  получение металлов особой чистоты (алюмотермия).

7. Обобщение и закрепление.

 Рассмотрев свойства алюминия, области применения металла и его сплавов, дайте ответ на главный вопрос урока: «Почему алюминий называют металлом будущего?»

Ученики: высказываются по заданному вопросу.

Вывод: Обладая такими свойствами как лёгкость, прочность, коррозионноустойчивость, устойчивость  к действию сильных химических реагентов - алюминий нашёл широкое применение в авиационном и космическом транспорте, применение во многих отраслях  народного хозяйства. Особое место занимают  алюминий и его сплавы, электротехнике, а за ними будущее нашей науки и техники.

Дополнительные вопросы по теме.

– Какое количество электронов находится на внешнем энергетическом уровне атома алюминия.

– Какую степень окисления имеет атом алюминия? Почему? А ион?

– При помощи каких опытов мы доказали, что алюминий – это активный металл?

– Какие вещества называются амфотерными?

– На каких свойствах основаны следующие области применения?

– Где в организме больше всего содержится алюминия?

– Можно ли длительное время хранить продукты питания в алюминиевой посуде?

8. Домашнее задание. Д/з. §  42 в учеб., упр. 4-7 с. 130

Домашняя опытная работа

(для желающих)

Пронаблюдайте изменения, происходящие с течением времени в следующих случаях:

1)      алюминиевая фольга + вода;

2)      алюминиевая фольга + нашатырный спирт (NH₄OH);

3)      алюминиевая фольга + уксусная кислота (CH₃COOH).

Сделайте выводы.

9. Заключительное слово учителя. Вывод: “Алюминий – металл будущего!”

Учитель благодарит учащихся за сотрудничество, выставляет оценки выступающим у доски,

заканчивает урок.

ПРИЛОЖЕНИЯ К УРОКУ ПО ТЕМЕ «АЛЮМИНИЙ»

План

1. Характеристика химического элемента алюминия по положению его в ПСХЭ.

Задание:

Ознакомьтесь с текстом.

Выделите материал, относящийся к вашему вопросу.

Дать характеристику алюминия по положению в ПСХЭ по плану с краткой записью в тетради и ответить на контрольные вопросы.

А) порядковый номер.
Б) атомная масса.
В) период (малый, большой).
Г) группа (подгруппа: главная или побочная).
Д) химический знак.
Е) Строение атома (заряд ядра, число протонов, электронов, нейтронов, электронная формула и графическая формула).
И) оксиды.
К) летучие водородные соединения.

Дополнительный вопрос: Обсудите полученные результаты и ответьте на вопросы:

Сколько электронов находится на внешнем уровне атома алюминия?

Алюминий будет отдавать или принимать данные электроны?

Какую необычную степень окисления может иметь алюминий? (Обратитесь к графической формуле)
Как изменяется восстановительная способность в периоде? Почему?

Сделайте вывод: К какому классу соединений относится алюминий (металл или неметалл)

Сравните активность химического элемента алюминия с элементами 1 и 2 групп этого же периода.

Подготовьте выступление по данному вопросу

2.Нахождение в природе.

1. Рассмотрите диаграмму «Распространение элементов в природе». Определите, какое место занимает Al среди других элементов?

2. Рассмотрите образцы природных соединений (учебник, стр. 126), сравните их по твердости, прочности, цвету, рассчитайте содержание Al в каждом из них. Заполните таблицу. Какие из перечисленных пород  вы бы использовали  для получения металла?

3.Получение Al.

1. Ознакомьтесь с историей  открытия элемента.

2. Прослушайте сообщение на тему: «Получение Al в промышленности».

4.Физические свойства Al.

Используя учебник, стр. 126 «Физические свойства некоторых металлов», ответе на вопрос: « Какими же свойствами обладает Al? Что привлекло внимание огромного круга промышленников, учёных, государственных деятелей?».

 Обсудите в группе вопросы:

а) Агрегатное состояние, цвет, блеск, плотность (легкий или тяжелый), плавкость (легко –или тугоплавкий), электро- и теплопроводность, пластичный.

 Полученные данные изобразите в виде таблицы.

Подготовьте выступление поданному вопросу

5. Химические свойства алюминия.

Определите место Al в электрохимическом  ряду напряжения, сделайте вывод об его активности.

Почему в алюминиевой кастрюле можно варить суп?

взаимодействие Al с простыми веществами (О₂, I_2, S₂ ).

записать уравнения, отметить условия течения химических реакций с указанием окислительно – восстановительных процессов. 

Выполните лабораторную работу, используя инструкцию

Инструкция по выполнению лабораторной работы

Цель:

Изучить отношение алюминия к сложным веществам, 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, направляя отверстие в сторону от себя и соседа. Спиртовку поджигайте только при помощи спичек.

Опыт

В три  пробирки положите по 1 грануле алюминия и прилейте:

к пробирке добавьте раствор соляной кислоты.  Пробирку слегка прогрейте.

 во вторую –раствор гидроксида натрия. Пробирку слегка прогрейте

в третью –  раствор сульфата меди (II).

Объясните явления, напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

Можно ли пользоваться алюминиевой посудой при хранении щелочей и кислот?

 Сделайте выводы. Подготовьте выступление по данному вопросу.

6. Применение алюминия.

Задание. Используя с. 128 в учеб., назовите области применения алюминия. Какова роль алюминия в жизни человека? Применение алюминия, как простого вещества. Составьте схему, характеризующую области применения алюминия.

Подготовьте выступление по данному вопросу.

  7. Обобщение и закрепление.

 Рассмотрев свойства алюминия, области применения металла и его сплавов, дайте ответ на главный вопрос урока: «Почему алюминий называют металлом будущего?»

Дополнительные вопросы по теме.

– Какое количество электронов находится на внешнем энергетическом уровне атома алюминия.

– Какую степень окисления имеет атом алюминия? Почему? А ион?

– При помощи каких опытов мы доказали, что алюминий – это активный металл?

– Какие вещества называются амфотерными?

– На каких свойствах основаны следующие области применения?

– Где в организме больше всего содержится алюминия?

– Можно ли длительное время хранить продукты питания в алюминиевой посуде?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Тепло- и электропроводность металлов

(справочная таблица)

Металл	Электропроводность (усл. ед)	Теплопроводность (усл. ед)
Серебро	59,0	48,8
Медь	56,9	46,2
Золото	39,6	35,3
Алюминий	36,1	26,0
Кальций	21,9	16,0

ПРИЛОЖЕНИЕ

1)На уроке я закрепил(а) знания  _________________________________________

2)  Сегодня на уроке я научил(а)ся ______________________________________________________

3) После сегодняшнего урока я уже не сделаю ошибку  _____________________________________

Лист самоконтроля

Тема «Алюминий»

Ф.И. ___________________

Оценка за урок

  «Я- молодец», «5»   

   «Мне немножко не хватило… Надо тему доработать», «4»  

   «Не всё получилось, тему доработаю, в следующий раз постараюсь», «3»