Разработка плана урока по химии на тему "Алюминий и его соединения"

Урок № 17

Тема:  Алюминий. Строение  атома,  физические  и  химические  свойств, получение и прменение.   Соединения алюминия.

Цель  урока:  дать  учащимся  представление  о  положении  алюминия  в  ПСХЭ,  рассмотреть  электронное  строение  его  атома. Изучить  основные  физические  и  химические  свойства  алюминия, его получение и применение. Дать представление о соединениях алюминия.

Задачи урока:  1) закрепить знания учащихся о положении  алюминия в ПСХЭ

                           2) закрепить умение  учащихся давать  характеристику

                                    атома хим. элемента , судя по его положению в

                                    периодической  системе, на примере алюминия.

3)       научить учащихся составлять уравнения химических

реакций, отражающих химические свойства алюминия и его соединений.

Оборудование:  периодическая  система химических элементов, Аl   металлический,  неметалл – окислитель: кислород,  йод, сера, растворы  кислот и щелочей, пробирки, презентация  по  данной  теме, учебник О.С. Габриелян «Химия 9 класс».

Ход  урока:   I. Организационный  момент. Проверка  домашнего задания.

Домашнее  задание  дифференцировано  по  категориям (А – слабоуспевающие учащиеся, В – среднее  звено, С – сильные  учащиеся)

1). Фронтальный  опрос:

- Охарактеризуйте  свойства  солей  элементов  главной  подгруппы  II  группы.

- Какие  природные  соединения  элементов   главной  подгруппы  II  группы

 вам  известны?

-   Охарактеризуйте биологическую  роль  кальция  и  магния.

-  Какое  применение  имеют  соединения  кальция ? Магния?

-  Каково  применение  сульфидов  ЩЗМ?  Какими  свойствами  они  обладают?

2) Индивидуальные задания:

1) Задача № 3 стр. 67.  Дано : m   (известняка) = 2 т = 2000кг;

                                                w  (примесей)  =  25 %

                                      -----------------------------------------------

                                              v ( Ca(OH)₂ ) = ?

                                  CaO + H₂O à Ca(OH)₂

2) № 4 стр. 67 :

   a)  CaCO₃ à  CaO à Ca(OH)₂  à  CaSO₃ à CaSO₄

   b)  BaCO₃ à  BaO à Ba(OH)₂  à  BaSO₃ à BaSO₄

3) №  5, стр. 67 :

(C)   Ca  à  CaH₂  à  Ca(OH)₂  à  CaCO₃  à  CaCl₂  à  Ca₃(PO₄)₂

             \                                                     \

             CaO                                              CaO  

II.             Новый  материал:

1.     Положение  алюминия  в  ПСХЭ:

III  период,     III группа  главная подгруппа.

2.     Распространение в природе:

Самый распространнёный металл  в  природе,  в  земной  коре его содержится 7,45 %  по  массе.

3.     Строение  и  свойства атома алюминия:

а)  ₊₁₃ Аl  2е  8е  3е

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹

б) Al -  восстановитель : Al⁰ – 3e à Al ⁺³

в)  Радиус атома больше, чем у бора (неМе), но меньше, чем у галлия  (Ме).

4.     Физические  свойства: серебристо – белый, лёгкий,  t плав. = 660 ⁰С . Очень пластичный,  легко вытягивается в проволоку и прокатывается в фольгу толщиной 0.01 мм, хорошо электро- и теплопроводен (3 место), образует с др. Ме лёгкие и прочные сплавы.

Демонстрация: Al – металл в гранулах и порошок (имеет блеск и в порошке), сплавы алюминия.

5.     Химические  свойства:                                                                                                            а) очень активный  Ме (единственный активный Ме используемый в быту, т. к. на нём образуется тонкая и очень прочная  оксидная  плёнка, в  отличие от других активных Ме)

Взаимодействует:

      -  с неМе (O₂, Br₂,  I₂,  S,  C,  N₂)

           4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃  -    порошок или фольга моментально сгорают   -         демонстрация опыта.  

           2Al + 3Br₂ = 2AlBr₃  -  при обычной температуре, также  с  хлором;

           2Al + 3S = Al₂S₃  -  при нагревании;

          4Al + 3C = Al₄C₃  -  при  нагревании.

Al + I₂ – ^{капля воды (кат.)}à

Al + N₂  à                    при  нагревании.

Амфотерные  свойства алюминия:

Взаимодействует  с кислотами:

2Al  +  6HCl  =  2AlCl₃  +  3H₂    -  алюминий хорошо растворим в соляной кислоте

2Al  +  3H₂SO₄  =  Al₂(SO₄)₃  +  3H₂  - и в серной кислоте.

Al  +  4HNO₃  =  Al(NO₃)₃  +  NO  +  2H₂O -  и в азотной  кислоте.

А в конц. серной и азотной кислотах  алюминий  пассивируется, обр. плотная оксидная  плёнка, поэтому эти кислоты  перевозят  в  алюм. цистернах.

Взаимодействует  со  щелочами  (раствор):

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

                                                 комплексное

                                                 соединение

Взаимодействует   с  водой (без  оксидной  плёнки  реакция  идёт  очень  активно):

2Al  +  6H₂O  =  2Al(OH)₃  +  3H₂

Взаимодействует с  оксидами  Ме (практ. применение – в металлургии)

8Al  +  3Fe₃O₄  =  4Al₂O₃  +  9Fe  -  метод  алюминотермии (открыт                                                   Бекетовым Н. Н.  в  60 –е годы  19  века), рис. 29 ,  выделяется большое количество теплоты,  используют  для  сварки стальных изделий.

2Al  +  4BaO  =  3Ba  +  BaO  Al₂O₃

6.  Соединения  алюминия:

     а) оксид  алюминия   Al₂O₃ – белое, твёрдое,  тугоплавкое вещество, называемое  карборундом. Не  растворим  в  воде,  плохо  растворим  в  кислотах и щелочах.

 Обладает  амфотерными  свойствами:

         Al₂O₃  + 6 HCl  =  2AlCl₃  +  3H₂O  - основные  свойства

         Al₂O₃  +  2NaOH  +   3H₂O  =  2Na[Al(OH)₄]   -  кислотные  свойства

    б)  гидроксид  алюминия  Al(OH)₃ .

Обладает  амфотерными свойствами:

                 Al(OH)₃  + 3HCl  =  AlCl3  +  3H2O  -  основные  свойства

                 Al(OH)₃  +   NaOH  =  Na[Al(OH)₄]  - кислотные свойства

                                                                                                                                                   7. Получение  алюминия:

- электролизом  его  оксида в  расплаве  криолита  (3NaF  AlF₃),  т. к. при  этом  понижается   t  _плав.(Al)  от  2050 ⁰С   до  1000 ⁰С.

2Al₂O₃ ----   ^{t = 950 C, эл. ток} ---> 4Al  +  3O₂    

      8. Применение  алюминия:

1)    электрические  провода

2)    добавка  к  взрывчатым  веществам

3)    пищевая  промышленность

4)    изготовление  сплавов: силумины, дюралюмины

5)    химическое аппаратостроение

6)    термические  смеси

7)    краска («серебрянка»).

III. Закрепление:

1) Почему в алюм. посуде нельзя  хранить  щелочные  или  кислые  растворы?

2) Составить  уравнения реакций по схеме, указать условия реакций, назвать продукты реакций:

Li  à  Li₂O  à  LiOH à  Li₂SO₄

Mg  à MgO  à  Mg(OH)₂  à  MgCO₃ à  Mg(HCO₃)₂  à  MgCO₃  à  CO₂

Al  à Al₂O₃  à  AlCl₃  à Al(OH)₃  à Al₂O₃

                                                   \

                                                  NaAlO₂

IV. Домашнее  задание:  пар. 13 стр. 68-71,  выучить уравнения в тетради, вопр. 2,3,4  стр. 75 учебника