Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Урок химии по теме "Алюминий"

Урок химии по теме "Алюминий"


  • Химия

Поделитесь материалом с коллегами:

Тема "Алюминий. Строение атома. Физические свойства"

Цель урока:

- познакомить учащихся с положением в ПСХЭ и физическими свойствами алюминия;

развивать умения обобщать, сравнивать;

- развивать мотивацию изучения предмета при обращении к жизненному опыту школьников;

развивать познавательный интерес к предмету.



Оборудование и реактивы: алюминиевая проволока, алюминиевая фольга, таблица периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, компьютер, проектор, интерактивная доска, компьютерная презентация, опорные таблицы.

Словарь: бокситы, корунд, рубин, сапфир.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

2. Актуализация полученных знаний.

А) На какие группы условно делятся все элементы?

Игра «Руки вверх»

Цель. Активизировать внимание учащихся, закрепить понятия «металл», «неметалл», сформировать способности к адекватным реакциям на внешний раздражитель.

Атрибуты. Карточки для учителя с символами химических элементов.

Задание. Учитель перечисляет названия элементов, дети внимательно слушают. Если назван металл, ученики поднимают руки вверх, а если неметалл, то руки лежат на парте.


- Что можно сказать об электронном строении металлов?

- где располагаются металлы в Периодической системе?

– Какие физические свойства металлов вам известны?

- С какими металлами вы уже знакомы?

- Чем они отличаются? (высокой химической активностью) Почему? (электронное строение)

Б) Давайте поиграем.

1. «Крестики-нолики». Объясните свой выбор.



В) Закончить уравнения реакций.

K + … = KH

+ … = MgCl2

CaCO3 + HNO3 = Ca(NO3)2 + CO2 + …

+H2O = NaOH +…

Г) Тест «Щелочные металлы»

Г) Как можно различить некоторые щелочные и щелочноземельные металлы без лишних реактивов? (По цвету пламени).

Игра «Разноцветные огни» (По цвету карточки назвать металл). Где можно использовать это свойство металлов? (Фейерверки, фокусы)

II. Мотивация и целеполагание.

Он яркой звездой загорится,

Белый и легкий металл

В 13-й клетке таблицы

Почетное место занял.

Для легкости в сплавы дается,

Мощь самолетов создал.

Тягуч и пластичен, отлично куется

Серебряный этот металл.

В составе багровых рубинов,

В сапфировой сини огней,

В серой обыденной глине

В виде наждачных камней,

Всюду металл тот я вижу,

В отчетливой клетке из линий.

Сегодня познакомимся с хорошо известным вам металлом. Можете ли вы назвать этот химический элемент?

Первым, кому удалось получить металлический алюминий, был датский ученый Ганс Христиан Эрстед. В 1825 году в одном из химических журналов он опубликовал свою статью, в которой писал, что в результате проведенных им опытов образовался "кусок металла, цветом и блеском несколько похожий на олово". Важной вехой в истории алюминия стал 1886 год, когда независимо друг от друга американец Чарльз Мартин Холл и француз Поль Луи Туссен Эру разработали электролитический способ производства этого металла.

Этот элемент сразу после его открытия привлек химиков своей красотой и легкостью. Внешне походит на серебро, примерно в три раза легче железа и меди. (Слайд ). Он очень пластичен: его можно прокатать в тонкую фольгу, сделать тончайшие украшения (Слайд ), придать нужную форму (Слайд 5). Вот только прочность чистого металла невелика, но в виде сплавов с другими металлами он заметно «крепчает». Уже созданы сплавы данного элемента с прочностью в 10 раз выше, чем у стали.

Первоначально из-за несовершенного способа получения был необычайно дорог – почти в 10 раз дороже золота. Первые украшения и изделия из него были доступны только очень богатым людям. Император Наполеон III называл этот металл серебром из глины и заменил серебряную посуду в своем дворце на более дорогую и редкостную, изготовленную из алюминия. Так, не ведая того, французский император заглянул в XX в., когда посуда из этого металла стала обычной в любом доме. Когда же судьба подарила французскому монарху наследного принца, счастливый папаша на радостях заказал придворному ювелиру роскошную погремушку из алюминия, золота и драгоценных камней.

В знак признания выдающихся заслуг Д.И. Менделеева в Великобритании В 1889г. ему был преподнесен подарок – весы, одна чаша которых была сделана из золота, а другая – из Алюминия.

На балах знатные дамы во времена Наполеона III нередко щеголяли ювелирными украшениями, изготовленными из этого элемента.

Давайте более подробно познакомимся с этим удивительным элементом и его соединениями.

Учитель: Ознакомимся с планом изучения металла алюминия. (Выводится на интерактивную доску).

IV. Изучение нового материала

А) План изучения алюминия: (Слайд )

1. Положение алюминия в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

2. Строение атома и валентные состояния алюминия.

Распространение алюминия в природе.

Физические свойства алюминия.

Б) Заполнение схемы (1 ученик на доске, остальные – на листах)

Задание: Используя периодическую систему, справочник заполните таблицу:


Характеристика алюминия как химического элемента


  1. Электронная формула алюминия:
    1
    s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p?

  2. Положение в периодической системе:
    порядковый номер ________, период ___группа ________,
    подгруппа _____________

  3. Относительная атомная масса ____________

  4. Число энергетических уровней в атоме _______

  5. Заряд ядра атома ______, число протонов ______, число нейтронов _____,
    общее число электронов _____

  6. Валентность _____

  7. Степени окисления _________

  8. Алюминий металл неметалл (нужное подчеркнуть)

  9. Формула оксида _________________________________



Проверяют правильность заполнения, сравнивая с ответом на доске.

В) Распространение в природе.

Какое место занимает Алюминий по распространенности в природе среди всех элементов? ( 3 место). Сколько процентов массы земной коры приходится на его долю? ( 8,13% ) (Слайд ).

Как вы думаете, встречается ли Алюминий в свободном виде? Объясните ваш ответ.

В природе встречается только в виде соединений.

В основном он сосредоточен в минералах, называемых алюмосиликатами (Слайд ). К их числу относятся как обыкновенные глины и слюда, так и замечательные драгоценные камни, такие как гранат, берилл, топаз (Слайд ).

Важнейшими минералами алюминия, имеющими промышленное значение, являются бокситы (Al2O3 . H2O), криолит (Na3AlF6) и др. (Слайд ).

Широко распространен в природе корунд – Алюминий оксид. Это самое твердое вещество в мире после алмаза. Это свойство широко используется в технике. Другие разновидности корунда известны как одни из самых дорогих драгоценных камней. Это сапфиры и рубины.

Г) Физические свойства алюминия.

-Назовите физические свойства металлов.

- Рассмотрите образцы алюминия и сделайте выводы о его физических свойствах.

- Как используются эти свойства алюминия в быту и технике?

ЛО: Рассмотрите образцы алюминиевой фольги и проволоки. Несколько раз согните и разогните проволоку. О каком свойстве алюминия позволяют судить эти действия? Опишите физические свойства алюминия, используя наблюдения. (Заполнение таблицы).

Физические свойства: блестящий металл серебристого цвета, легкий, = 2700 кг/м3, tпл = 660°C , высокопластичный, характеризуется высокой электро- и теплопроводностью.

Области применения алюминия весьма многочисленны. Благодаря легкости и прочности алюминий и его сплавы применяют в самолето- и ракетостроении (алюминий называют крылатым металлом), строительстве судов и автомобилей; в строительстве- для изготовления оконных рам и дверей, легкость и хорошая электрическая проводимость алюминия используется при изготовлении электрических проводов для линии электропередач. Теплопроводность и неядовитость важны при изготовлении алюминиевой посуды и фольги для хранения пищевых продуктов. Порошок алюминия является основой при изготовлении серебристой краски для защиты железных изделий от коррозии. Способность алюминия гореть в воздухе ярким пламенем, используется при приготовлении красочных фейерверков и изготовление бенгальских огней.

Замечательным свойством обладает алюминированная ткань: она "умеет" и согревать, и охлаждать. Занавеси на окнах из этой ткани, если их повесить металлом наружу, пропустят световые лучи, но отразят тепловые - в жаркий летний день в комнате будет прохладно. Зимой же занавеси следует перевернуть; тогда они будут возвращать тепло в помещение. В плаще из такой ткани можно не бояться ни жары и ни холода. Чтобы спастись от палящих солнечных лучей, плащ нужно будет носить металлом наружу. Если же на улице похолодает - выверните его наизнанку, и металл возвратит тепло вашему телу.


V. Закрепление.

- Какие свойства металла алюминия используются в следующих случаях?

- Почему алюминий называют крылатым металлом?

- Как вы думаете, почему при строительстве самолетов используется не чистый алюминий, а его сплавы?

- Объясните, какое отношение имеет алюминий к этой иллюстрации? Является ли это его свойство физическим или химическим?

VI. Подведение итогов урока

Объявляются оценки за устные ответы и работу у доски, за выполнение теста.

Над какой темой мы сегодня работали?

Что нового вы узнали об алюминии?

Что нового для себя вы узнали на уроке?


VII. Домашнее задание. §21. 1) Найти в литературе данные о биологической роли алюминия.

2) Заполнить таблицу.









































Домашнее задание

§21

1) Найти в литературе данные о биологической роли алюминия.

2) Заполнить таблицу.











































Учитель: На поверхности алюминия тонкая и прочная, но отслаивающаяся при механическом воздействии (сгибании-разгибании) пленка. Ее толщина всего 0,00001 мм, но она надежно защищает металл от атмосферных воздействий, обеспечивая высокую коррозионную устойчивость. Просмотр видеофрагмента ЦОР № 53242 («Оксидная пленка алюминия») L_RES_0aba781e-4185-11db-b0de-0800200c9a66.









































Фронтальный опрос. Игра «Цепочка»

Цель. Активизировать мышление учащихся, научить просчитывать нужные варианты решения и лучше ориентироваться в периодической системе.

Атрибуты. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.

Задание. Ученики в классе делятся на команды (лучше по вариантам). Ребята за первыми столами по команде ведущего пишут на листе название химического элемента и передают листок ученикам за вторыми столами. Те должны написать рядом название другого элемента, начинающегося на букву, которой кончается первое название, и так далее. Побеждает команда, составившая наиболее длинную цепочку-чайнворд.

Пример. Цинк – кобальт – тантал – лантан – неодим – мышьяк – кислород – диспрозий.



Можно уже сделать вывод об активности алюминия? (Нет). Рассмотрим химические свойства алюминия, так как знание только физических свойств не позволяет судить об активности алюминия.



Химические свойства алюминия


Взаимодействует с простыми веществами: кислородом, галогенами, азотом, углеродом (Слайд 13).

Сущность процессов выражается уравнениями (записи в тетрадь):




Просмотр ЦОР:

ЦОР № 33263 « Взаимодействие алюминия с кислородом воздуха».

ЦОР № 33264 «Горение алюминия на воздухе».

Взаимодействие алюминия с иодом ЦОР DL_RES_0aba781c-4185-11db-b0de-0800200c9a66.


Взаимодействует со сложными веществами (записи в тетради): (Слайд 14).


1. Взаимодействие с водой


Взаимодействие алюминия с водой. Просмотр видеофрагмента ЦОР № 33262 «Взаимодействие алюминия с водой»

Сущность процесса выражается уравнением (записи в тетрадь):


2Al + 6H2O =2Al(OH)3 + 3H2


2. Взаимодействие с кислотами


Алюминий реагирует с соляной и разбавленной серной кислотами


2Al + 3H2SO4 =2Al2(SO4)3 + 3H2


Но не взаимодействует при нормальных условиях с очень разбавленными и концентрированными растворами азотной кислоты (пассивируется).


3. После удаления оксидной пленки алюминий активно взаимодействует со щелочами, образуя комплексные соединения (гексагидроксоалюминаты). Просмотр видеофрагмента ЦОР № 33595 «Взаимодействие алюминия со щелочью и водой»


Сущность процесса взаимодействия алюминия со щелочью можно выразить следующим уравнением реакции:


2Al + 6NaOH + 6H2O = 2Na3[Al(OH)6] + 3H2

гексагидроксоалюминат

натрия


2Al0 + 6OH- + 6H2O = 2Na3[Al(OH)6]3- + 3H2


4. Взаимодействие с оксидами металлов – алюмотермия (алюминотермия)


Вследствие высокого сродства алюминия к кислороду этот металл способен восстанавливать многие другие металлы (вольфрам, ванадий):


Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3


(Просмотр ЦОР «Алюминотермия»).


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. Как амфотерный элемент реагирует и с кислотами и со щелочами. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, так как покрыт защитной оксидной пленкой.

Важнейшие соединения алюминия


Оксид алюминия


В природе существует несколько различающихся по строению модификаций оксида алюминия. Наиболее устойчива модификация, называемая корундом. (Слайд 15).

Минерал корунд характеризуется значительной твердостью. Его мелкокристаллические непрозрачные разновидности серовато-черного цвета называют наждаком и применяют в качестве абразивного материала.

Корунд удивительно многолик. В коллекции минералогического музея Санкт-Петербургского горного института хранятся корунды более 40 оттенков: красных, синих, зеленых, оранжевых, желтых цветов.

Оксид алюминия является основной составной частью глинистых минералов: глин, нефелина, бокситов.

Оксид алюминия нерастворим в воде, амфотерен. Он сплавляется с твердыми KOH и NaOH, взаимодействует с кислотами и щелочами.

Учащиеся совместно с учителем составляют уравнения реакций, отражающие химические свойства оксида алюминия. (Слайд 16)


Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O


Просмотр ЦОР:

«Характеристика оксида алюминия» DL_RES_0aba781e-4185-11db-b0de-0800200c9a66;

«Амфотерные свойства оксида алюминия» DL_RES_0aba9f20-4185-11db-b0de-0800200c9a66


Гидроксид алюминия


Гидроксид алюминия – полимерное соединение, имеющее слоистое строение.

ЛО: Амфотерность гидроксида алюминия.


Получите гидроксид алюминия, добавляя к раствору хлорида алюминия по каплям раствор гидроксида аммония и разделите его на две части. К первой прилейте раствор соляной кислоты, ко второй – раствор гидроксида натрия. Что наблюдаете? О каком свойстве гидроксида алюминия это свидетельствует? Запишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.


Можно лабораторный опыт выполнить виртуально, используя ЦОР

Получение гидроксида алюминия реакцией обмена (DL_RES_0aba9f22-4185-11db-b0de-0800200c9a66).

Характеристика гидроксида алюминия (DL_RES_0aba9f21-4185-11db-b0de-0800200c9a66).

Амфотерные свойства гидроксида алюминия (№ 53244)


Учитель: Где применяется алюминий?

Учащихся на основании жизненного опыта говорят о применении металла в быту (посуда), в строительстве, в качестве упаковочного материала (фольга), вспоминают о том, что «алюминий» – крылатый металл и т.д.


Вывод (по цепочке каждый ученик высказывает одно предложение с информацией об алюминии, условие – не повторяться):


1. Алюминий занимает третье место по распространенности в земной коре.

2. Имеет малую плотность.

3. Обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью.

4. Обладает высокой коррозионной стойкостью.

5. Сплавы на основе алюминия обладают прочностью.

6. Находит широкое практическое применение.


V. Закрепление изученного материала


Вопросы:

Какое место по распространенности в земной коре занимает алюминий? (Третье).

Встречается ли алюминий в природе в свободном виде? (Нет).

Что означает амфотерность алюминия и его соединений? (Обладает двойственными свойствами, реагирует как с кислотами, так и со щелочами).

Назовите минерал состава Al2O3, обладающий очень высокой прочностью и твердостью. (Корунд).

Назовите способ получения металлов из оксидов с помощью алюминия. (Алюминотермия).

Чем является алюминий в химических реакциях? (Восстановитель).


В качестве закрепления предлагается тест, выполненный на основе конструктора тестов

А.А. Баженова, позволяет создавать как проверочные тесты, так и обучающе-контролирующие ресурсы, а также использовать при подготовке к ГИА. (Приложение 3)


VI. Подведение итогов урока


Объявляются оценки за устные ответы и работу у доски, за выполнение теста.

Над какой темой мы сегодня работали?

Что нового вы узнали об алюминии?

Что нового для себя вы узнали на уроке?


Учащиеся делают вывод о приобретенных знаниях и умениях.


VII. Домашнее задание. §82.

Алюминий играет важную биологическую роль в жизни человека. Принимает участие в построении эпителиальной и соединительной тканях. Содержание алюминия в организме человека (на 70 кг массы тела) составляет 61 мг. Находится во всех органах и тканях: больше всего в печени, легких, костях головном мозге. Основным поступлением алюминия в организм является пища – это хлебопродукты, чай (от 20 – 200мг на 100г. продукта), картофель – 4 мг на 100г. продукта, желтая репа – 46 мг на 100 г. продукта. При приготовлении и хранении пищи в алюминиевой посуде содержание алюминия в продуктах увеличивается вдвое. Повышение содержания алюминия в крови вызывает возбуждение центральной нервной системы. При избытке алюминия в организме нарушается двигательная активность, судороги, ослабление памяти, заболевание печени и почек.


При понижении содержания алюминия происходит торможение центральной нервной системы.


Области применения алюминия весьма многочисленны. Благодаря легкости и прочности алюминий и его сплавы применяют в самолето- и ракетостроении (алюминий называют крылатым металлом), строительстве судов и автомобилей; в строительстве- для изготовления оконных рам и дверей, легкость и хорошая электрическая проводимость алюминия используется при изготовлении электрических проводов для линии электропередач. Теплопроводность и неядовитость важны при изготовлении алюминиевой посуды и фольги для хранения пищевых продуктов. Порошок алюминия является основой при изготовлении серебристой краски для защиты железных изделий от коррозии. Способность алюминия гореть в воздухе ярким пламенем, используется при приготовлении красочных фейерверков и изготовление бенгальских огней.


Я металл, серебристый и лёгкий,


И зовусь самолётный металл,


И покрыт я оксидною плёнкой,


Чтоб меня кислород не достал


Автор
Дата добавления 11.04.2016
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров131
Номер материала ДБ-023842
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх