Урок
Тема: Алюміній
як хімічний елемент і проста речовина. Фізичні та хімічні властивості алюмінію.
Мета: розширити
та поглибити знання про метали на
прикладі Алюмінію — представника головної підгрупи III
групи; розглянути положення Алюмінію в Періодичній
таблиці, його фiзичні та хімiчні властивості. Актуалізувати знання по iншим темам, показати учням
зв'язок науки та життя, пiдтримувати інтерес до хімії, розвивати вмiння логічно
мислити, працювати з пiдручником та додатковим матеріалом.
Тип уроку:
засвоєння нових знань і вмінь.
Методи
навчання: бесiда, розповідь,
робота з пiдручником, з наочним матеiiалом,
роздатковий матерiалом.
Обладнання: комп’ютер, мультимедійний проектор, презентація,
періодична система хімічних елементів
Д.І.Менделєєва; алюмінієві таблетки, алюмінiєвий посуд, хлорид на
кислота, пробiрки, вiдео – хімічні властивості алюмiнію, картинки «Застосування
Алюмінiю», «Алюмiній, поширення у природі».
Хiд уроку
І.
Організаційний момент – 1 хв
1.1. Привiтання учнів.
1.2. Перевірка присутності учнiв: кількість за списком
_______, кількість присутніх на уроці _________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
ІІ.
Перевірка д/з
Самостійна
робота – 7 хв
Усне
опитування
III. Актуалізація
опорних знань і мотивація навчальної діяльності – 3 хв
Ми з вами
знаємо, що у кожного хiмiчного елемента є «своя кiмната» у великому будинку –
перiодичній системі Д.І.Менделєєва. Сьогодні ми з вами познайомимося ще iз
одним мешканцем цього будинку – це метал, який добре вiдомий вам з дитинства.
Для
того, щоб визначити вам, що це за метал, спробуйте вiдповiсти на питання:
1.
Який
метал найпоширенiший в земної корi серед металевих елементiв?
2.
Який
метал займає третє мiсце за поширеністю у земної корi серед всіх хімічних елементів?
3.
Цей
метал колись був дорожче золота, одного разу iмператор Наполеон ІІІ, дав
банкет, де найпочеснiшi гостi отримали посуд з цього метала, а решта гостей їла
iз звичайного золотого посуду. Про який метал йде мова?
Якi асоцiації виникають у вас при словi «Алюмiній»?
(відповіді учнів)
Учитель. Чи знаєте ви …
-
Яким
способом вперше добутий даний метал?
-
Чи зустрiчається
алюмiній в природi у чистому виді?
-
Чому
алюмiній називають «Срiбло з глини»?
-
Чи
можна варити кислі компоти або квасити капусту в алюмiнієвому посуді?
-
Якщо вам потрiбно налити воду в алюмiнiєву
каструлю, то буде проходити хiмiчна реакцiя?
І зараз ми з
вами зробимо подорож, щоб познайомитися з незвичайним хiмiчним елементом – алюмінієм,
будовою його атому, з фiзичними та хiмiчними властивостями алюмiiію як простої
речовини.
Повідомлення
теми і мети уроку – 1 хв.
ІV. Вивчення нового матеріалу – 25 хв
Усiм знайомі
вироби з алюмiнiю: фольга, посуд, дріт. Але колись вiн був дуже рiдкiсним і
дорогим металом. На алюмiнiєвий злиток, виставлений у 1855 р. на Всесвітнiй
Паризькiй виставці, дивилися як на найрiдшу коштовнiсть. У тi часи 1 кг алюмiнiю
коштував дорожче золота й у 1500 разів дорожче залiза.
«Історія відкриття алюмінію».
В «Естественной
истории» римського iсторика Плінія Старшого є така легенда «Одного разу до
римського імператора Тиберiя прийшов незнайомець. В дар iмператору вiн принiс
виготовлену їм чашу iз блискучого, як
срiбло, але занадто легкого металу. Майстер розповiв, що добув цей металiіз
«глинястої землi». Але iмператор, боячись, що знецiняться його золото та срiбло,
наказав стратити майстра, а його майстерню зруйнувати».
Очевидно легенда досить сумнівна, тому що
смородний Алюміній в природі не зустрічається через свою високу активність, і
за часів римської імперії не могло бути технічних засобів, які б дозволили
здобути Алюміній із глинозему. Це лише легенда.
А як же був відкритий алюміній?
Лише майже через
2000 років - у 1825 р. Ханс Християн Ерстед одержав кілька мг. металічного
Алюмінію Назва елементу утворена від латинського
«алюмен», так в давнину називали галуни, їх використовували для фарбування
тканини. Нiмецький вчений Велер у 1827
році добув алюмiнiй при нагрiваннi алюмiнiю хлориду iз лужними металами . А в
1855 році Сент-Клер Девiль вперше добув алюміній промисловим способом.
В перiод
вiдкриття алюмiнiй був дорожче за золота. Англiйцi хотiли показати високу повагу
до великого росiйського хiiіка Д.І.Менделєєва и подарували йому хiмiчнi терези,
в яких одна чашка була виготовлена iз золота а друга – з алюмiнiю. Чашка iз
алюмiнiю стала дорожче золотої.
Поширеність у природі
Алюміній –
найпоширеніший металічний елемент на Землі, займає 3 місце серед усіх хімічних
елементів: 8 % земної кори. Алюміній -
це активний метал,тому в природі він міститься тільки у вигляді сполук, він
входить до складу алюмосилікатів, до яких належать: глини, слюди, польові
шпати, зокрема каолін. Промислово важливою алюмiнiєвою рудою є боксит Алюмiній входить до складу мiнералу
корунду, який є кристалiчним алюмiній оксидом. Рiзнi домiшки здатнi надавати
корундовi рiзних кольорiв. зеленого, жовтого, жовтогарячого, фiолетового та
iнших кольорiв й відтiнків. Його синiй рiзновид називають сапфiром, а червоний
— рубiном. І рубiни, і сапфiри є коштовними каменями
Алюміній як хімічний елемент.
Алюміній- метал
III-А групи другого періоду в Періодичній системі хімічних елементів
Д.І.Менделєєва. Алюміній в сполуках виявляє ступінь окиснення +3, так як має на
зовнішньому рівні 3 валентних електронів.Цей хімічний елемент у періодичній
системі має порядковий номер 13.
його 13 електронів
розташовані па трьох енергетичних рівнях, з них 3 містяться на зовнішньому
енергетичному рівні. Зверніть увагу на те, що в одному з Алюмінієм періоді
зліва розташований металiчний елемент Магнiй, справа — неметалiчний елемент
Силіiцій. Таке положення Алюмiнію, а також наявнiсть на зовнiшньому
енергетичному рiвнi трьох електронiв визначили характер хiмiчних властивостей
металу алюмiнію, оксиду та гiдроксиду Алюмiнію.
Алюміній —
металічний хімічний елемент, оксид і гідроксид якого наділені амфотерними властивостями.
За вмістом в
земній корі (8,8%) алюміній займає 3 місце. Серед металічних елементів за
поширенням у природі він на першому місці, проте у вільному стані не
трапляється. Алюміній входить до складу гірських порід і мінералів, серед яких
найпоширенішими є польовий шпат, каолін, або біла глина , корунд, боксит.
Основні природні
сполуки Алюмінію:
1.Нефеліни - (Na
K)2O
• ALO3
• 2Si2
2.Кріоліт - ALF3 • 3NaF
3.Боксити - алюмінієва
руда AL2O3 • xH2O
4.Каолін - AL2O3 • 2SiO2 •2H2O
5.Глиноземи -
суміш каоліну з піском SiO2, вапняком CaCO3, магнезитом MgCO3.
Алюміній як проста речовина.
Алюміній — срiблясто-бiлий з виразним металевим блиском
метал. Має густину 2,7 г/см3 і температуру плавлення 660 °С.
Легкий, м'який, ковкий, легко піддається прокату й штампуванню. З нього
виготовляють дроти, тоненьку плівку (алюмінієву фольгу), яку застосовують у
харчовiй і фармацевтичній галузях для пакування продуктiв і пiгулок. Проте
основне застосування алюмінію пов'язане з його високою електро - і
теплопровіднiстю, здатністю до утворення легких, міцних і корозiйностiйких
сплавів
1. Взаємодiя
алюмінiю з киснем.
На повiтрі
алюміній окиснюється, покривається тонкою оксидною плiвкою АІ2Оз і
набуває матового кольору. Ця плiвка завтовшки всього 5-10 нм надійно захищає
метал вiд подальшої взаємодiї з киснемiі водою, що завжди є в повiтрi.
У киснi порошок
або стружка алюмiнiю згорають при високiй температурi з утворенням оксиду:
4АІ + 302 = 2А1203
2. Взаємодiя
алюмiнію з iншими неметалами.
За рiзних температурних
умов, у деяких випадках iз застосуванням каталiзаторів, алюмiній реагує з бiльшістю
неметалів (виняток становлять водень та інертнi гази):
2АІ + 3S = А12S3
2А1 + ЗСІ2 = 2АІСІ3 - вiдео
2А1 + ЗІ2 = 2А1І3
Назвіть продукти
розглянутих реакцій.
Реакція алюмінiю з
йодом вiдбувається, якщо до сумiшi алюмiнiєвого порошку з йодом додати кiлька
крапель води, яка виконує роль каталiзатора. Вiдразу розпочинається бурхлива
реакцiя.
3. Взаємодiя алюмінiю з кислотами.
Алюміній,
позбавлений оксидної плiвки, активно реагує з хлоридною кислотою і дещо повiльніше
з розбавленою сульфатною кислотою з видiленням водню:
2АІ + 6 НСІ = 2АІСІ3 + Н2↑ - дослiд
Здiйснити
взаємодiю алюмiнію з концентрованою нiтратною та сульфатною кислотами на холодi
практично неможливо.
4. Взаємодiя
алюмінію з водою:
2АІ + 6Н20 = 2АІ(ОН)3 + ЗН2
| - вiдео
Для того щоб
вiдбулася ця взаємодiя, треба спочатку зняти з поверхнi алюмінію захисну
оксидну плiвку. Це можна зробити, наприклад, за допомогою наждачного паперу.
5. Взаємодiя
алюмiнію з оксидами метаiічних елементiв.
Алюміній вiдновлює
багато металів з їх оксидiв. Реакції екзотермiчні, температура становить
1200-3000 °С:
2АІ + Сг203 →А1203
+ 2Сг
2А1 + W03 = А1203
+ W
Цю властивiсть
алюмiнію застосовують у промисловостi для добування деяких металiв.
Відновлення
металiв з їх оксидiв за допомогою алюмiнію дiстало назву алюмотермiя (алюмiнотермiя).
Вiдкриття
алюмотермії належить хімiку М. М. Бекетову. З його бiографічними даними ви
ознайомилися у 8 класі, вивчаючи ряд активностi металiв, установлений вченим
експериментально та названий на його честь.
Алюміній – за фiзичними
властивостями – типовий метал. За хiмiчними властивостями – алюмiній – амфотерна
сполука, так як реагує i з кислотами, і з лугами.
Значення Алюмiнію
Алюміній дуже добре проводить електричний струм – за електропровіднiстю
вiн iде пiсля срiбла та мiді. Тому з чистого алюмiнію виготовляють електропроводи.
Алюмінiєве покриття добре
захищає стальнi та чавунiі вироби вiд корозiї. Для цього поверхню таких виробiв
насичують алюмінієм – алітують.
Сплавам алюмiнію з мiддю,
магнiєм, силiцієм властиві легкiсть та висока мiцність, тому вони
використовуються в авiації, суднобудуванні, залiзничному транспорті, у
будiвництві, приладобудуваннi.
Алюміній застосовують для
одержання металiв і неметалiв - картинки
Цікаво
У Франції
побудовано корабель водотонажнiсть понад 50 тис. т., завдовжки 315 м.,
розрахований на 2 тис. пасажирів. Корпус, шлюбки, труби й навiть меблi виготовленi
з алюмiнію вкритого епоксидною смолою, будують мости, виготовляють консервну
тару. Найтонший порошок алюмiнію застосовується для виготовлення горючих i
вибухових речовин.
V. Закріплення набутих знань – 2 хв
1. Електронна конфiгурація атома Аl:
а) 1s22s22p3; б) 1s22s22p63s23p1;
в) 1s22s22p63s23p3; г) 1s22s22p63s23p2.
2. Ступiнь
окиснення яку має алюмiній в складних сполуках:
а) - 3; б) +1;
в) +2; г) + 3.
3.
Перiод пеiіодичної системи, в
якому розташований алюміній:
а) І ; б) ІІ ;
в) ІІІ; г) ІV
4. Тип хiмічного зв’язку в простiй
речовинi алюмінію:
а) йонний; б)ковалентний
полярний;
в) ковалентний полярний; г) металевий.
5. Група і підгрупа перiодичної системи, в
якiй розташований алюміній:
а) ІІІ, головна; б) ІІІ, побічна;
в) ІІ, головна; г)ІІ,
побічна.
6. Алюмiній стiйкий
до корозій через те, що:
а) має оксидну плівку; б) твердий;
в) теплопровідний; г) електропровідний.
7. Алюмінiй має:
а) 13 протонів, 13 електронів,
13 нейтронів;
б) 13 протонів, 14 електронів,
13 протонів;
в) 14 протонів, 13 електронів,
13 протонів;
г) 13 протонів, 13 електронів, 14
протонів.
8.Скласти ессе про алюміній або сінквейн:
1 рядок-тема -1 іменник
2 рядок- опис теми 2 прикметники
3 рядок- опис дії 3 дієслова
4рядок- фраза з 4 слів, що показує ставлення до теми
5 рядок- висновок 1 іменник, що розкриває суть теми
Зразок
Алюміній
Амфотерний, легкий
Взаємодіє, реагує, проводить
Алюміній проводить електричний
струм
Метал.
9. Знайти відповідність між
реагентами та продуктами реакції
(взаємоперевірка
на індивідуальних картках)
|
1 варіант |
2 варіант |
||
|
1. 2Аl+6H2O 2. 2Al+3S 3. 2Al+6NaOH 4. 2Al+3I2 |
A.Al2S3 Б.2AlI3 В.2Al(OH)3 Г.2Na3AlO3+3H2 Д.2Al(OH)3+3H2 |
1.4Al+3O2 2.2Al+6HCl 3.2Al+3Br2 4.2Al + Fe2O3 |
А.2AlCl3 + 3H2 Б.2AlBr3 В.2Fe+Al2O3 Г.
2Al2O3 Д.AlCl3+3H2 |
VІ. Домашнє завдання – 1 хв
1.Напишіть рівняння хімічних
реакцій, щоб здійснити ланцюжок перетворень.
1) Al
– Al2(SO4)3 – Al(OH)3- NaAlO2
2) Al- Al2O3-
AlCl3- Al(OH)3- Al(NO3)3
2. Вивчити конспект.
3. Творчі завдання:
а) при зберіганні в алюмінієвому
посуді борщу з кислої капусти він набуває неприємний «металевий» присмак. З
яким хімічним процесом ця пов’язано?
4. Підготувати повідомлення або
презентацію «Алюміній і здоров’я людини»
VІІ. Підбиття підсумків уроку
Пояснення
питань, які виникли у учнів. Виставлення оцінок за урок.
Немає коментарів:
Дописати коментар