Открытый урок по химии. 9 класс. Тема "Алюминий"

Открытый урок по химии 9 класс.

Тема : Алюминий.

Цель урока: рассмотреть важнейшие соединения алюминия и их практическое значение.

Планируемые результаты:

уметь характеризовать важнейшие соединения алюминия и понимать их практическое значение;

уметь доказать амфотерный характер алюминия, его оксида и гидроксида, составлять соответствующие уравнения химических реакций и рассматривать их с позиции электролитической диссоциации.

Ход урока:

1.      Организационный момент

2.      Проверка домашнего задания.

Задача.

Вычислите объем водорода, который может быть получен при растворении в едком натре 270 мг сплава алюминия, содержащего 5% меди. Выход водорода примените равным 85% от теоритически возможного. По уравнению реакции 2NaOH+2Al+6H2O→2Na[Al(OH)4]+3H2

Решение:

При решении задачи используем массу, выраженную в граммах. Соответственно, содержание алюминия в сплаве:
0,27 * (1 - 0,05) = 0,2565 г
Находим объем выделившегося водорода:
m(Al)/[n(Al) * M(Al)] = V(H2)/[n(H2) * Vm], отсюда
V(H2) = 0,2565 * 3 * 22,4/(2 * 27) = 0,3192 л (при 100%-ном выходе)
Учитываем выход водорода 0,3192 * 0,85 = 0,27132 л или 271,32 мл 
Ответ: 271,32 мл

3.      Актуализация знаний.

Интересные факты

1.      Примерно около ста лет назад, кусок алюминия весом в килограмм, стоил тысячу рублей по современным меркам, в данный момент кусок алюминия обесценился.

2.      В 1899 году, ученые из Англии в дар Д.И Менделееву изготовили весы, созданные из небольших частиц золота и большого количества алюминия, по тем меркам это был ценный подарок.

3.      В настоящее время, производство данного металла стоит на втором месте после изготовления железа.

4.      Алюминий входит в состав организма каждого человека, превышая массу в 140 грамм.

5.      Химические соединения этого металла имеются не только в недрах нашей планеты, они встречаются так же на Марсе и на Луне.

6.      Наполеоном был создан приказ об изготовлении алюминиевых столовых приборов. Они предоставлялись только на важных торжественных застольях, самому императору и его почетным гостям. Другие гости имели право пользоваться только приборами из золота и серебра.

7.      В 1860 году, алюминий пользовался спросом как модное ювелирное изделие. Каждая важная особа должна была иметь при себе такое украшение.

4.      Объяснение нового материала:

1).Фронтальная беседа:

-устанавливается положение элемента Al в периодической системе;

-выясняется физический смысл порядкового номера химического элемента (положительный заряд ядра атома), номера периода (число энергетических уровней в атоме) и номера группы (высшая положительная степень окисления атома в соединениях);

-на  доске записывается электронно-графическая формула Al, которая подтверждает вышеуказанные выводы; на её основании делается вывод о том, что степень окисления Al в соединениях равна +3 ;

-по степени окисления, т.е. на основании положения в периодической системе, выводится формула оксида – Al2O3 и гидроксида алюминия – Al(OH)3;

-на основании положения в периодической системе – малый радиус атома, соседство с неметаллами( В,Si), высказывается предположение об амфотерности элемента и его соединений (встаёт проблема, которая требует разрешения);

-на основании положения в электрохимическом ряду напряжений, учащиеся легко делают вывод о том, что Al должен быть активнее многих широко распространённых металлов (цинка, железа, свинца, олова…), но уступать по химической активности только что изученным металлам IIA группы. В то же время повседневный опыт убеждает их в том, что этот металл во внешней среде очень устойчив. Высказывается предположение, что причина видимой пассивности алюминия кроется в наличии на его поверхности прочной и устойчивой во внешней среде защитной плёнки оксида. Возникает идея – разрушить оксидную плёнку и тогда алюминий покажет свой «буйный характер».

2).Изучение физических свойств алюминия: изучение образцов алюминия (фольга, полоски металла, отрезки проволоки). Учащиеся отмечают серебристый цвет алюминия, его высокую пластичность, легкость; привлекая свой жизненный опыт, сообщают, что алюминий отлично проводит электричество и тепло. Учитель дополняет наблюдения учащихся следующими данными: t пл.(Al)=6600C, ρ(Al)=2,7г/см3.Все физические характеристики алюминия записываются в тетрадь.

3) Химические свойства алюминия:

проведение демонстрационных опытов.

 1.Взаимодействие амальгамированного алюминия с водой (вместо ядовитых соединений ртути для разрушения оксидной пленки можно использовать крепкий раствор КОН, но в этом случае образец алюминия переносят из щелочного раствора в воду без промывания).

Учащийся объясняет суть опыта, колбы с контрольным образцом и амальгамированным алюминием пускает по рядам, записывает на доске уравнение реакции

2Al + 6HOH => 2Al(OH)3 + 3H2,

делают вывод о том, что только очень активные металлы могут реагировать с водой при обычных условиях и, следовательно, алюминий - действительно активный металл.

2).Доказательство амфотерности алюминия и его гидроксида – лабораторная работа:

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АЛЮМИНИЯ С СОЛЯНОЙ КИСЛОТОЙ.

Алюминиевую проволоку опустить в пробирку с разбавленной соляной кислотой(=5 мл). Что происходит? Написать уравнение происходящей реакции по схеме:

Al + HCl →

Собрать выделяющийся газ, доказать, что это водород (после обнаружения водорода проволочку перенести в пустую пробирку, иначе реакция примет слишком бурный характер!). Написать уравнение происшедшей реакции по схеме:

Н2 + О2 →

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АЛЮМИНИЯ СО ЩЁЛОЧЬЮ.

Алюминиевую проволоку опустить в раствор щёлочи объёмом = 5 мл. Для ускорения реакции раствор необходимо … … … Что происходит? Написать уравнение происходящей реакции по схеме, расставить коэффициенты методом электронного баланса:

Аl0 + KOH+1 + H2+1 O → K[Al+3(OH)4 ] + H20

Доказать наличие водорода. Сделать вывод из 1-2 опытов:

ВЫВОД:

Алюминий реагирует с HCl, проявляя при этом … … … химические свойства. Но алюминий реагирует и с KOH, проявляя … … …химические свойства. Следовательно, алюминий проявляет … … …химические свойства.

 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ С КИСЛОТОЙ И ЩЁЛОЧЬЮ.

Получить в 2-х пробирках студенистый осадок гидроксида алюминия, приливая к 2-3 мл раствора нитрата алюминия Al(NO3)3 примерно такой же объём щёлочи – гидроксида калия КОН. Написать уравнение происходившей реакции по схеме (в молекулярном, полном ионном и сокращённом ионном видах):

Al(NO3)3 + KOH →

К одной порции осадка приливать по каплям раствор серной кислоты; наблюдать что происходит, написать уравнение происходившей реакции (в молекулярном, полном ионном и сокращённом ионном видах) по следующей схеме:

Al(OH)3 + H2SO4 →

К другой порции осадка гидроксида алюминия приливать по каплям раствор щёлочи – гидроксида калия, наблюдать что происходит, написать уравнение происходившей реакции:

Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4]

Сделать вывод из опыта 3.

ОБЩИЙ ВЫВОД (делают учащиеся):

Алюминий по физическим свойствам представляет из себя типичный … … …Так как алюминий и его гидроксид реагируют с … … …и … … …, следовательно по химическим свойствам это … … …вещества.

Домашняя работа:§ 13 задания № 1, 4,7