Сьогодні о 18:00
Вебінар:
«
Методичні ігри для урізноманітнення уроків природничого циклу
»
Взяти участь Всі події

Урок "Алюміній. Амфотерний характер його сполук"

Хімія

22.05.2019

2098

44

0

Опис документу:
Урок з теми "Алюміній. Амфотерний характер його сполук" для І курсу І-ІІ рівня акредитації. У конспекті розглянуто положення хімічного елемента в періодичній системі, будову його атома, просту речовину алюміній (поширення в природі, добування, фізичні та хімічні властивості, біологічна роль, застосування) та розглянуто сполуки алюмінію.
Перегляд
матеріалу
Отримати код

Тема: Алюміній. Амфотерний характер його сполук.

Мета:

а) навчальна: розширити й поглибити знання студентів про метали на прикладі Алюмінію; розглянути фізичні й хімічні властивості Алюмінію; з’ясувати амфотерний характер його сполук. Оволодіти : уміннями характеризувати хімічні властивості металів, записуючи відповідні рівняння хімічних реакцій;

б) розвиваюча: розвивати спостережливість студентів на заняті з хімії;
розвивати пізнавальний інтерес студентів до предмету; розвивати такі мисленнєві операції: вміння порівнювати, узагальнювати, робити висновки;

в) виховна: сформувати науковий світогляд студентів при вивченні фізичних та хімічних властивостей Алюмінію та його сполук, їх застосування; сприяти екологічному вихованню.

Тип заняття : вивчення нового матеріалу.

Методи навчання: розповідь, бесіда, виконання вправ "Зіпсований настрій", "бліц-контроль".

Оснащення: Періодична система хімічних елемент Д.І. Менделєєва, ряд активності металів, презентація, роздатковий матеріал: характеристика хімічного елемента, план фізичних властивостей, перетворення, бліц-контроль.

Структура заняття

1 Організаційний момент - 2 хв.

2. Перевірка домашнього завдання -5 хв.

3. Мотивація навчальної діяльності - 1 хв.

4. Вивчення нового матеріалу - 50 хв.

5. Засвоєння знань - 20 хв.

6. Підведення підсумків - 1 хв.

7. Домашнє завдання - 1 хв.

Хід заняття

1. Організаційний момент.

2. Перевірка домашнього завдання.

1. Здійснити ланцюжок перетворення:

Са → СаО → Са(ОН)2 → СаСО3 → СаНСО3

2. Гра "Кіт у мішку"

Студенти по черзі витягують із мішка запитання і відразу дають відповіді на нього.

Запитання:

  1. Який метал найпластичніший? (Золото)

  2. Який метал найтугоплавкий? (Вольфрам)

  3. Назвіть метали, які мають найкращу електричну провідність. (Срібло, мідь, алюміній)

  4. Який метал має таку електронну формулу: 1s22s22p63s2? (Магній)

  5. Назвіть найважчий метал. (Осмій, густина=22,6 г/см3).

  6. Які метали є наймякші? (Лужні метали)

  7. Назвіть найлегший метал. (Літій, густина=0,53 г/см3)

  8. Назвіть метал, який за нормальних умов є рідиною. (Ртуть)

  9. Який метал є найлегкоплавкий? (Ртуть).

3. Мотивація навчальної діяльності.

Розв'яжіть анаргами (кожен ряд отримує одну анаграму і який ряд перший її розв'яжить).

1. Ннігерот - нітроген

2. люйАмніі - алюміній

3. фууСльр - сульфур

Далі із цих трьох хімічних елементів виберіть, який зайвий і чому? (Алюміній - метал, Нітроген, Сульфур - неметали).

Ми продовжуємо вивчати теми "Метали". Скажіть будь ласка, що об'єднує ці предмети?(Алюмінієва ложка, глиняна ваза, алюмінієва фольга).

Так, вірно всі ці предмети об'єднує те, що вони виготовлені з алюмінію. І щоб перейти до вивчення нової теми, послухайте одну легенду. Яка говорить, що одного разу до римського імператора Тиберія прийшов незнайомець. У подарунок імператору він приніс виготовлену ним чашу із блискучого, як срібло, але надзвичайно легкого металу. Майстер сказав, що це ні ким невідомий метал він зумів отримати із глини. Тіберій боявся, що новий метал з його прекрасними властивостями знеціне золото і срібло, він наказав відрубити винахіднику голову, а його майстерню зруйнувати, щоб ніхто не займався виробництвом "небезпечного" металу.

Про який метал йде мова? (Алюміній)

Отож, сьогодні, як ви вже здогадалися мова йтиме про Алюміній. Отже, записуємо тему уроку: «Алюміній. Амфотерний характер його сполук».

4. Вивчення нового матеріалу.

Історична довідка (повідомлення студента).

Першим, кому вдалось одержати металічний алюміній, був датський учений Г.К. Ерстед. У 1825 році Ерстед отримав алюміній з бокситу (Al2O3 + домішки).

Ханс Кристіан Ерстед

У 1827 році німецький хімік Фрідріх Веллер вдосконалив спосіб, який запропонував Ерстед і одержав алюміній у вигляді порошку.

Фрідріх Веллер

Дуже складною виявилася задача одержання його у вигляді зливку. 18 років наполеглевої праці дозволили досліднику приготувати його у вигляді маленьких, розміром зі шпилькову голівку, гранул. Новий метал виявився схожим на срібло, але значно легшим. Такі цінні якості й визначили його вартість: ХІХ - на початку ХХ ст. алюміній коштував дорожче від золота. Після того як було розроблено технології його одержання у великих кількостях, він швидко подешевшав і набув широкого застосування.

Положення алюмінію в періодичній таблиці, будова його атома.

Характеристика за планом

1. Символ хімічного елемента.

2. Положення в періодичній системі:

- порядковий номер;

- період;

- група;

- підгрупа.

3. Будова атома.

4. Електронна формула.

5. Електронна конфігурація.

Алюмінsй № 13. Алюміній розташований і 3 періоді, 3 групі головної підгрупи.

) ) )

2 8 3

Z= +13

p=13

e=13

n= 27-13=14

Електронна формула: 1s22s22p63s21

Це означає, що всі його валентні електрони знаходяться тільки на зовнішньому рівні в стані 3s21, тому Алюміній відносять до р-елементів.

Електронна конфігурація атома Алюмінію:

На зовнішньому енергетичному рівні три електрони, ступінь окиснення в сполуках +3, оскільки атому Алюмінію до утворення стійкої востмиелектронної оболонки легше віддати 3е, аніж приєднати 5е.

Поширення у природі (повідомлення студента).

Алюміній — найпоширеніший метал у земній корі, де посідає перше місце серед металів і третє серед інших елементів ( після О і Si).

Унаслідок високої хімічної активності алюміній у вільному стані не трапляється, але зустрічається у вигляді різноманітних сполук. Основна його частина припадає на алюміній оксид (Al2O3). Цю речовину кожен із нас зустрічав і не один раз - її називають глиноземом або простою глиною.

Природні сполуки: боксит - Al2O3 xH2O, корунд - Al2O3, кріоліт - Na3AlFe6, а також різні алюмосилікати: каолін(глина) - Al2O3 2SiO2 2H2O, польовий шпат - К2О Al2O3 ∙6SiO2, нефелін - (Na, K)2OAl2O3 ∙ 2SiO2.

Фізичні властивості.

Студенти самі зазначають фізичні властивості алюмінію за планом.

План

1. Агрегатний стан.

2. Якого кольору пластинка?

3. Визначте, має блиск дана пластинка.

4. Опустіть пластинку на 1/4 її довжини в стакан з гарячою водою на 10-15 секунд. Витяніть пластинку із води, протріть серветкою і визначте, володіє алюміній теплопровідністю.

5. Візьміть в руки алюмінієву фольгу. Визначте, володіє алюміній пластичністю? Легкий - цей метал?

6. Помістіть в стакан з холодною водою алюмінієву пластинку, проверність декілька раз. Спостерігається розчинення алюмінію?

Студенти коротко записують свої спостереження у таблицю.

Доповнення викладача:

Легкий метал ρ=2,7 г/см3; легкоплавкий t=660 0С; електропровідний (третє місце після срібла, міді). Алюміній є активним металом у воді він не розчиняється, так як на його поверхні утворюється оксидна плівка.

Таблиця 1.

Фізичні властивості

Властивості

Ознаки

1

Агрегатний стан

 

2

Колір

 

3

Запах

 

4

Металевий блиск

 

5

Твердість

 

6

Пластичність

 

7

Теплопровідність

 

8

Електропровідність

 

9

Температура плавлення

 

Добування.

Електроліз розчину алюміній оксиду:

2Al2O3 електроліз 4Al + 3O2

Хімічні властивості.

Алюміній — відновник (див. таблицю).

Реагент

Рівняння реакції

Продукти реакції

Умови перебігу реакції

Кисень

I +3O2 = 2AI2O3

Алюміній оксид

Звичайні умови

Хлор

2AI +3CI2 = 2AICI3

Алюміній хлорид

Звичайні умови

Сірка

2AI + 3S = AI2S3

Алюміній сульфід

Нагрівання

Вуглець

4AI + 3C = AI4C3

Алюміній карбід

Нагрівання

Вода

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

Алюміній гідроксид і водень

Звичайні умов у разі знищення оксидної плівкии

Хлоридна кислота

2AI +6HCI = 2AICI3 + 3H2

Алюміній хлорид і водень

Звичайні умови

Розбавлена сульфатна кислота

3H2SO4 +2AI= AI2(SO4)3 + 3H2

Алюміній сульфат і водень

Звичайні умови

Розчини лугів

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

Натрій тетрагідроксоалюмінат і водень

Звичайні умови

Взаємодія з оксидами

Fe2O3 + 2AI=AI2O3 + 2Fe

Алюміній оксид і залізо

Нагрівання

Спосіб відновлення металів з їх оксидів алюмінієм називається алюмінотермією.

Біологічна роль (повідомлення студента). Добова потреба організму людини становить 49 мг. Бере участь у побудові епітеліальної та сполучної тканини організму, у процесах регенерації кісткової тканини (накопичується в кістках, печінці, легенях, нирках, головному мозку).

Алюміній може надходити в організм і з питною водою, якщо його в ній багато - до 4 мг на літр. Найбільше алюмінію міститься у вівсянці і пшениці, горосі, рисі, картоплі; трохи менше - в баклажанах, ківі, в персиках, квасолі, і манної крупі.

Признаки недостачі. Дані про можливі патогенні ефекти дефіцита алюмінію у людині відсутні.

При надлишку алюмінію знижується склад гемоглобіну і еритроцитів у крові. Він пригнічує активність шлункових і слюнних ферментів. Надлишок його викликає анемію, може бути нервовою отрутою - паралізує центральну нервову систему і серце, також призводить до захворювань Альцгеймера і Паркінсона.

Застосування:

1. сплави алюмінію — у промисловості (літакобудування, машинобудування);

2. добування металів алюмінотермією;

3. виробництво сталі;

4. радіотехніка;

5. електродроти;

6. побутові предмети;

7. алюмінієва фольга в харчовій промисловості.

Алюміній оксид (глинозем)

Фізичні властивості. Біла тверда речовина, тугоплавка, з дуже високою твердістю, нерозчинна у воді речовина. У природі зустрічається у вигляді корунду та його різновидів.

Добування.

І. У промисловості з мінералів: бокситів або нефелінів.

ІІ. У лабораторії:

1) спалювання алюмінію:

4AI + 3O2 = 2AI2O3

2) прожарювання алюміній гідроксиду:

2AI(OH)3 = AI2O3 +3H2O

Хімічні властивості.

Алюміній оксид виявляє амфотерні властивості, тобто реагує як з кислотами, так і з основами (див. таблицю).

Хімічні властивості алюміній оксиду

Реагент

Рівняння реакції

Продукти реакції

Умови перебігу реакції

Хлоридна кислота

AI2O3+6HCI=2AICI3+3H2O

Алюміній хлорид і вода

Нагрівання

Твердий натрій гідроксид

AI2O3 +2NaOH= 2NaAIO2+H2O

Алюміній хлорид і вода

Нагрівання, сплавення

Розчин натрій гідроксиду

AI2O3 + 2NaOH +3H2O = 2Na[AI(OH)4]

Натрій тетрагідроксо-алюмінат

Нагрівання

Застосування:

1. у лазерах;

2. як абразивний матеріал;

3. ювелірні прикраси, годинники;

4. як тугоплавкий матеріал.

Алюміній гідроксид

Фізичні властивості. Біла тверда речовина, практично нерозчинна у воді.

Добування.

1. Його добувають взаємодією розчинів солей алюмінію з лугами:

AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 + 3NaCl

Хімічні властиовсті.

Реагент

Рівняння реакції

Продукти реакції

Умови перебігу реакції

Хлоридна кислота

AI(OH)3+3HCI=AICI3+3H2O

Алюміній хлорид і вода

Нагрівання

Твердий натрій гідроксид

AI(OH)3 +NaOH= NaAIO2 + 2H2O

Натрій метаалюмінат

Нагрівання сплавлення

Розчин натрій гідроксиду

AI(OH)3 + NaOH = Na[AI(OH)4]

Натрій тетрагідроксоалюмінат

Звичайні умов

Хімічний зв'язок Al - O в оксиді та гідроксиді - ковалентний полярний, близький за полярністю до зв'язку О-Н. Тому оксид і гідроксид алюмінію можуть виявляти основні та кислотні властивості залежно від кислотно-основних властивостей речовин, з якою реагують. З кислотами вони реагують як основні оксиди і гідроксили, з лугами - як кислотні.

5. Засвоєння знань.

1. Допишіть рівняння реакцій та розставте коефіцієнти:

а)

1. Al + H2O

2. Al + O2

3. Al2O3 + HCl

4. Al + S

5. Al + NaOH + H2O

б)

1. Al + ? AlN

2. Al + ? AlCl3 + ?

3. Cr2O3 + ? Al2O3 + Cr

4. ? + C Al4C3

5. Al(OH)3 + ? → ? + H2O

2. "Зіпсований настрій".

Коли алюміній прийшов у кав'ярню, там вже сиділи: кисень, натрій хлорид в розчині, розведена сульфатна кислота, натрій гідроксид і концентрована нітрвтна кислота. Присутність кого в кав'ярні зіпсувало йому настрій? Чому? Підтвердіть свою відповідь рівняннями реакцій.

3. Бліц-контроль

Доповніть речення та закінчіть рівняння реакцій.

1. У Періодичній системі Алюміній розташований у ____ періоді.

2. В електронній оболонці атомів Алюмінію заповнюється ____ електронних шарів.

3. Чи піддається алюміній корозії ______

4. Ступінь окиснення Алюмінію в сполуках дорівнює ____

5. У хімічних взаємодіях атоми Алюмінію тільки _______________

6. Формула Алюміній оксиду __________

7. Чи зустрічається Алюміній у природі у вільному вигляді _____

8. Алюміній оксид утворює мінерал _____________

9. Спосіб відновлення металів з їх оксидів за допомогою Алюмінію називають ______________

10. Оксид та гідроксид Алюмінію мають ______________ характер.

11. Al + H2SO4(розб.) → ______________________________

12. Al(OH)3 + ? → Na[ Al(OH)4] + ?

Робота в парах.

4. Гра "Снігова куля".

На перфокартах запропоновано закінчити хімічні рівняння реакцій. Студенти парами виконують завдання і передають наступній парі у ряді перфокарту. Перемагає той ряд, який швидко і правильно виконає всі завдання.

Al + H2O

Al2O3 + HCl

AlCl3 + NaOH

Al + C

5. Cкласти сенкан.

Сенкан - це творча робота, яка має коротку форму вірша, який складається з 5 нерифмованих рядків.

Привила складання сенкана:

Перший рядок - тема сенкану, заключає в себе одне слово (зазвичай іменник і займенник), яке позначає об'єкт або предмент, про який йде мова.

Другий рядок - два слова (частіше всього прикметник або дієприкментинк), вони дають опис властивостей вибраного в сенкані предмета або об'кта.

Третій рядок - утворений трьома дієсловами або дієприслівником, описуючи характерні дії дії об'єкта або предмета.

Четвертий рядок - фраза із чотирьох слів, яка виражає особисте відношення автора сенкана до предмета або об'єкта, який описують.

П'ятий рядок - одне слово-резюме, що характеризує суть предмета або об'экта.

Приклад:

1.Алюміній

Легкий, сріблясто-білий

Згорає, відновлюється, розчиняєть

Пасивує з концентрованими кислотами

Амфотерність

2. Алюміній

Пластичний, активний

Плавиться, блистить, нерозчиняється

Використовується в літако- та суднобудувані

Дуже важливий метал

6. Підведення підсумків.

7. Домашнє завдання.

1. Вивчити конспект.

2. Гра "Лото".

Складіть із запропонованих речовин генетичний ланцюг перетворення та розв’яжіть його.

Al2O3

Al(OH)3

Al

AlCl3

Al(NO3)3

Література:

1. Буринська Н.М.. Величко Л.П. Хімія 10кл. / Н.М.Буринська, Л.П. Величко. - Перун, 2006

2. Бутенко А.М. Хімія 10 кл. / А.М. Бутенко. - Х.: Гімназія, 2011. - 320 с.: іл.

3. Басов В.П., Родіонов В.М. Хімія / В.П. Басов, В.М. Родіонов. - К.: Каравела, 2013. - 340 с.

4. Ісаєнко Ю.В., Гога С.Т. Практичний довідник з хімії/Ю.В.Ісаєнко, С.Т. Гога. - Весна, 2008

Відображення документу є орієнтовним і призначене для ознайомлення із змістом, та може відрізнятися від вигляду завантаженого документу.