Алюминий и сплавы алюминия. Презентация на тему " алюминий" Применение алюминия и его солей презентация

ТИП УРОКА: комбинированный урок с демонстрационными и лабораторными опытами, направлен на объяснение нового материала. (Презентация. Приложение 4)

ЦЕЛЬ УРОКА:

  • Продолжить формирование системы знаний о строении и свойствах металлов.
  • Расширить знания учащихся об алюминии, как элементе и веществе.
  • Способствовать закреплению понимания взаимосвязи строения, свойств и применения веществ.

ЗАДАЧИ УРОКА:

Обучающие:

  • Рассмотреть строение атома алюминия.
  • Изучить нахождение алюминия в природе, способы получения и открытие этого элемента, физические и химические свойства, а также применение.
  • Научить учащихся самостоятельно проводить химический эксперимент с использованием инструкций и соблюдать правила техники безопасности при работе в кабинете химии.

Развивающие:

  • Развить умения формулировать гипотезы и проводить их опытную проверку.
  • Совершенствовать умения работать с лабораторным оборудованием и реактивами.
  • Продолжить формирование умений обрабатывать и анализировать экспериментальные данные, делать выводы о свойствах вещества.

Воспитывающие:

  • Формировать потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям.
  • Воспитать культуру общения через работу в парах "ученик - ученик", "учитель - ученик".
  • Воспитать у учащихся наблюдательность, внимание, пытливость, инициативу и культуру эксперимента.

СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ:

  • компьютерная презентация, таблица растворимости,
  • электрохимический ряд напряжения металлов,
  • периодическая система Д. И. Менделеева,
  • коллекция "Алюминий",
  • химическое оборудование и химические реактивы;
  • рабочие листы.

ХОД УРОКА

Сами, трудясь, вы сделаете всеи для близких людей и для себя,
а если при труде успеха не будет, неудача - не беда, попробуйте ещё.
Д. И. Менделеев.

Организационный момент

I. Актуализация знаний.

Учитель. Сегодня нам предстоит познакомиться с металлом хорошо знакомым вам с детства. Послушайте легенду.

"Однажды к римскому императору Тиберию пришёл незнакомец. В дар императору он принёс изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно лёгкого металла. Мастер поведал, что получил этот металл из "глинистой земли". Но император, боясь, что обесценятся его золото и серебро, велел отрубить мастеру голову, а его мастерскую разрушить".

О каком металле идёт речь? (Ответ: об алюминии) Слайд 1,2

Учитель: Давайте составим с вами план изучения металла алюминия. Что нам нужно включить в план урока?

Ученики: Нахождение в природе, получение и открытие металла,строение атома алюминия, физические и химические свойства, применение. (Слайд 3.)

План изучения нового материала.

  1. Открытие алюминия.
  2. Характеристика элемента алюминия по положению в периодической системе Д.И.Менделеева. Строение атома.
  3. Строение простого вещества. Физические свойства алюминия
  4. Химические свойства алюминия.
  5. Нахождение в природе. Способы получения.
  6. Применение алюминия.

Ребята, обратите внимание, у вас на партах рабочие листы (Приложение 1 ). В течение всего урока вы будете с ним работать, в нем также есть домашнее задание, которое вы выполните дома и на следующий урок сдадите мне на проверку.

II. Изучение нового материала

1. История открытия алюминия. (Сообщение учащегося. Приложение 2 ). (Слайд 5)

Для создания мотива изучения нового материала важно познакомить учащихся с историей открытия алюминия. Можно дать задание приготовить сообщение по этому вопросу ученику устно или в виде презентации.

2. Характеристика элемента алюминия по его положение в ПСХЭ Д.И.Менделеева. Строение атома.

Итак, рассмотрим строение атома алюминия. Предлагаю вам определить пропущенные слова в тексте, который имеется у вас в рабочих листах. (Слайд 7)

  • Порядковый номер алюминия - _______.
  • Алюминий - элемент __________группы, __________ подгруппы
  • Заряд ядра атома алюминия равен ______
  • В ядре атома алюминия __________протонов.
  • В ядре атома алюминия _________нейтронов.
  • В атоме алюминия ________ электронов.
  • Атом алюминия имеет _________энергетических уровня.
  • Электронная оболочка имеет строение __________.
  • На внешнем уровне в атоме алюминия _________ электронов.
  • Степень окисления атома алюминия в соединениях равна ________.
  • Простое вещество алюминий является ____________.
  • Оксид и гидроксид алюминия имеют ___________________ характер.

Учитель: Правильно ли составлена схема строения атома алюминия на следующем слайде? Свой ответ обоснуйте, опираясь на схему.(Слайд 8.)

Ученик: Схема составлена правильно. На внешнем уровне у атома алюминия 3 электрона (2s и 1p), следовательно, алюминий проявляет валентность III и степень окисления +3, 0.

3. Строение простого вещества.Физические свойства алюминия

Учитель: Какой тип химической связи имеет металл алюминий? Тип кристаллической решетки? (Слайд № 9)

Пользуясь коллекцией "Алюминий" и планом в рабочих листах, составьте характеристику физических свойств этого металла.

План характеристики физических свойств металла алюминия:

1. В каком агрегатном состоянии находится алюминий при данных условиях?

2. Какого цвета? Блеск?

3. Имеет ли алюминий запах?

4. Проявляет ли данный металл пластичность, хрупкость, эластичность?

5. Растворяется ли в воде при данных условиях?

6. Какова температура плавления?

7. Какова плотность вещества?

8. Обладает ли алюминий теплопроводностью и электропроводностью?

Проверьте свои результаты, посмотрев на слайд. (Слайд 10).

Физические свойства алюминия:

  • белый металл с серебристым блеском;
  • мягкий;
  • легкий (плотность = 2,7 г/см 3);
  • хороший проводник тепла и тока;
  • пластичный;
  • характерна относительно высокая упругость (не становится хрупким при низких температурах); устойчив к коррозии на воздухе, а также в химических средах;
  • плавится при температуре 660 0 С.

Физ. минутка.

В работах профессора М. М. Кольцевой доказано, что тренировки тонких дифференцированных движений пальцев является стимулом для развития речи, мышления, и мощным тонизирующим фактором для коры головного мозга в целом.

Растирание рук, массаж всех пальцев. Надавливаем на суставы пальцев с боков, а также сверху - снизу.

Потирание рук. Способствует приливу крови и эмоциональной усталости.

Колечко. Поочередно и как можно быстрее учащиеся перебирают пальцы рук, соединяя в кольцо с большим пальцем последовательно указательный, средний, и т д в прямом и обратном порядке.

4. Химические свойства алюминия.

Учитель: Какими химическими свойствами должен обладать алюминий исходя из его положения в периодической системе Д.И. Менделеева и сравнивая строение атомов элементов III периода?

Свойства атома (слайд № 11,12)

Ответы: в периоде с увеличением заряда ядра атома уменьшается радиус атома и способность элемента отдавать электроны тоже уменьшается, поэтому алюминий проявляет более слабые восстановительные (металлические) свойства, чем натрий и магний, он относится к переходным металлам и занимает промежуточное положение между металлами и неметаллами, его соединения являются амфотерными.

Задание 1: определите место алюминия в электрохимическом ряду напряжений и сделайте вывод об его активности. (Учащиеся смотрят на электрохимический ряд напряжений).

Ответ: алюминий находится в начале ряда напряжений сразу после щелочных и щелочноземельных металлов. Поэтому он должен проявлять высокую химическую активность .

Учитель: алюминий применяется в быту, из него изготавливают бытовые изделия. Известно, что ни кислород, ни вода на него не действуют (учитель опускает алюминиевую пластину в стакан с водой). В результате противоречий между знаниями и жизненными наблюдениями создается такая ситуация:

  • Почему алюминий, стоящий в начале ряда напряжений проявляет пассивность?
  • Почему в алюминиевой кастрюле можно сварить суп?
  • Потому что поверхность алюминия покрывается очень прочной тонкой оксидной пленкой, которая защищает металл от воздействия воздуха и воды.

Ребята, в начале урока мы сказали, что алюминий - это переходный металл. Следовательно, с какими веществами будет взаимодействовать алюминий?

Ученик: С неметаллами (галогенами, серой, углеродом и т.д.). (Слайд 13.) (видеофрагмент "Взаимодействие алюминия с иодом, серой, кислородом")

Задание 2. Написать уравнение реакции взаимодействия алюминия с кислородом. Ученики пишут уравнение реакции: 4Al + 3O 2 ->2Al 2 O 3

По аналогии ученики пишут уравнения реакций взаимодействия алюминия с другими простыми веществами: серой, галогенами (хлором), азотом:

2Al +3Cl 2 -> 2AlCl 3

2Al + 3S -> Al 2 S 3

2Al + N 2 -> 2AlN

В уравнениях реакций ученики отмечают степени окисления алюминия до и после реакции и делают вывод, что алюминий в реакциях является восстановителем как и другие металлы.

Задание 3. Взаимодействие алюминия со сложными веществами.

1). Учитель : если с алюминия удалить оксидную пленку, то алюминий должен проявлять свойства аналогичные щелочно-земельным металлам. Ученики пишут уравнение реакции взаимодействия алюминия с водой по аналогии со щелочными и щелочно-земельными металлами и отмечают условия реакции (удалить с поверхности металла оксидную пленку(слайд 13, видеофрагмент)

2Al + 6H 2 O -> 2Al(OH) 3 + 3H 2

Учитель: Запомните, что в обычных условиях оксидная пленка защищает алюминий от разрушения (коррозии).

Вспомните, с какими сложными веществами взаимодействуют металлы и алюминий в том числе?

Ученик: С растворами кислот. Алюминий будет вытеснять водород, т.к. в ряду напряжения металлов он стоит правее водорода.

Учитель: Действительно алюминий взаимодействует с растворами кислот с выделением водорода. А концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют поверхность алюминия, образуя на его поверхности прочную оксидную пленку, которая препятствует дальнейшему протеканию реакции. Поэтому эти кислоты перевозят в алюминиевых цистернах.

Запишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой в рабочих листах. Один ученик пишет уравнение реакции у доски.

Проверьте себя. (Слайд 13.)

Основываясь на то, что алюминий - переходный металл, подумайте, с какими еще сложными веществами может взаимодействовать алюминий?

Ученик: С растворами щелочей.

Учитель: Давайте вместе запишем уравнение реакции взаимодействия алюминия с раствором гидроксида натрия. Что образуется в результате реакции? (Слайд 13.)

Ученик: Данная реакция протекает с образованием алюмината натрия и выделением газообразного водорода.

А сейчас осуществите эти две реакции на практике. При выполнении опыта соблюдайте правила по технике безопасности. (Инструкция в рабочих листах)

Инструкция по выполнению лабораторной работы

Цель: Изучить отношение алюминия к кислотам и щелочам.

Правила работы с кислотами и щелочами: Соблюдай осторожность при работе с кислотами и щелочами! В случае попадания на кожу - промой водой! При нагревании, прогрей сначала всю пробирку.

Опыт 1. В пробирку положите 2 кусочка алюминия и прилейте 3-4 мл раствора соляной кислоты. Пробирку слегка нагрейте.

Опыт 2. В пробирку положите 2 кусочка алюминия и прилейте 3-4 мл раствора гидроксида натрия. Пробирку слегка прогрейте.

Учитель: Что такое алюминотермия?

Ученик: Алюминотермия - это способ восстановления многих металлов из их оксидов с помощью алюминия, если в электрохимическом ряду напряжения металл расположен после алюминия.

Учитель: Как вы думаете, будет ли протекать следующая реакция?

Ученик: Данная реакция будет протекать, так как алюминий в электрохимическом ряду напряжений стоит правее железа, то есть он будет вытеснять железо из его оксида.

Учитель: Составьте уравнение данной реакции в рабочих листах. (Слайд 13.)

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. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, так как покрыт защитной оксидной пленкой.

5. Нахождение в природе. Получение.

Задание I. Рассмотрите диаграмму "Распространение элементов в природе". (Слайд 14)

Вопрос: определите, какое место занимает алюминий среди других элементов.

Задание II. Рассмотрите образцы природных соединений. (Слайд 15). Сравните их по твердости. прочности, цвету.

Ответы: алюминий - самый распространенный металл в природе. Его содержание в земной коре составляет 8,8 %. Он занимает 3 место по распространенности среди других элементов (после кислорода и кремния).

Получение. (слайд 16)

Учитель: Алюминий очень прочно связан в природных соединениях с кислородом и другими элементами, и выделить его из этих соединений химическими методами очень трудно. Алюминий можно получить электролизом - разложением расплава его оксида Al 2 O 3 с помощью электрического тока. Но температура плавления оксида алюминия около 2050 о С.

Технически доступным алюминий стал после того, как был найден способ понизить температуру плавления Al 2 O 3 хотя бы до 1000 о С. Этот способ открыли в 1886 году американец Ч.Холл и француз П.Эру, которые установили, что Al 2 O 3 хорошо растворяется в расплавленном криолите, формула которого Na 3 AlF 6 .

Мировое производство алюминия постоянно растет и занимает по объему второе место среди металлов.

6. Применение

Учитель: В течение всего урока звучали отрасли применения алюминия. Как вы уже поняли, масштабы применения этого металла широки. И с каждым годом отрасли применения данного металла расширяются. Как вы думаете, с чем связано столь широкое применение алюминия?

1. Алюминий - самый распространенный металл в земной коре.

2. Обладает высокой коррозионной стойкостью.

3. Малая плотность.

4. Сплавы на основе алюминия обладают прочностью.

5. Высокая электропроводность и теплопроводность.

6. Высокая химическая активность используется в алюминотермии.

Учитель: Давайте рассмотрим основные области применения алюминия и его сплавов.

(Слайд 17).

Ответы: основные области применения алюминия связаны с легкостью, прочностью и устойчивостью. В таком сочетании полезных свойств нуждается в первую очередь транспорт. Главные потребители алюминиевых сплавов - самолетостроение и автомобилестроение.

Учащиеся смотрят учебник, стр.60 рисунок 15, и продолжают отвечать с добавлением учителя: указанные свойства алюминиевых сплавов, а также их красивый внешний вид обусловили широкое применение их в строительстве. Алюминий и его сплавы используют при отделке станций метрополитена, фасадов зданий. Гофрированными листами сплавов покрывают крыши.

Высокая электрическая проводимость чистого алюминия используется в электротехнике. Из алюминия изготавливают электропровода. При одинаковом электрическом сопротивлении масса алюминиевого провода значительно меньше массы медного. Это облегчает сооружение опорных мачт, на которые подвешиваются провода.

Широко применяется "серебряная краска" на основе алюминиевого порошка. Она не только придает красивый внешний вид изделиям, но и защищает их от химического разрушения. Для защиты от солнечных лучей покрывают цистерны, предназначенные для перевозки нефтепродуктов.

В быту алюминий используют в виде кухонной посуды. Здесь используются такие свойства как высокая теплопроводность, способность противостоять действию не только холодной, но и кипящей воды и неядовитость его соединений, которые в небольшом количестве могут образоваться при действии на алюминий слабых органических кислот, содержащихся в пище.

III. Закрепление изученного материала.

  1. Ученый, впервые получивший алюминий. (Эрстед ).
  2. Минерал состава Al 2 O 3 , обладающий очень высокой прочностью и твердостью. (Корунд ).
  3. Способ получения металлов из оксидов с помощью алюминия. (Алюминотермия ).
  4. Латинское слово, от которого образовано название химического элемента Al. (Алюмен ).
  5. Процесс разложения веществ с участием электрического тока. (Электролиз ).
  6. Чем является алюминий в химических реакциях? (Восстановитель) .

Проверка теста (слайд 15)

V. Подведение итогов урока. Объявляются оценки за устные ответы и работу у доски.

  1. Над какой темой мы сегодня работали?
  2. Что нового вы узнали об алюминии?
  3. Решили ли мы проблему об активности алюминия?
  4. Какими путями решали эту проблему?
  5. К каким выводам пришли?
  6. Оцените свою работу на уроке:
  • материал усвоен (на всех этапах урока "4", "5")
  • материал усвоен недостаточно (оценки "3", "4")

V. Домашнее задание.

  • 1 группа: параграф 13 до стр.60.
  • 2 группа: параграф 13 до стр.60; Вопросы 1,2,3 на стр. 62.
  • 3 группа: параграф 13 до стр.60; используя материал сегодняшнего урока, составьте цепочку превращений алюминия и его соединений.

Заключение.

Я металл, серебристый и лёгкий,
И зовусь самолётный металл,
И покрыт я оксидною плёнкой
Чтоб меня кислород не достал

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com


Подписи к слайдам:

Слайд 1
Алюминий

Слайд 2
13
Алюминий(лат. Aluminium)
3 8 2
26,9815
3s2 3p1
Порядковый номер. Химический элемент III группы главной подгруппы 3-го периода.

Слайд 3
Число
протонов p+=13 электронов ē=13 нейтронов n0=14

Слайд 4
Схема расположения электронов на энергетических подуровнях
+13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
1s
2s
2p
3s
3p
в соединениях проявляет степень окисления +3

Слайд 5
Al – типичный металл
Восстановительные свойства Al 0- 3ē Al+3Тип химической связи -металлическаяТип кристаллической решетки – кубическая гранецентрированная

Слайд 6
Физические свойства вещества
Al – серебристо-белый металл, пластичный, легкий, хорошо проводит тепло и электрический ток, обладает хорошей ковкостью, легко поддаётся обработке, образует лёгкие и прочные сплавы. =2,7 г/см3 tпл.=6600С

Слайд 7
Особенности физических и химических свойств алюминия, его нахождения в природе и применения:
Алюминий – самый распространенный металл земной коры. Его ресурсы практически неисчерпаемы.Обладает высокой коррозионной стойкостью и практически не нуждается в специальной защите.Высокая химическая активность алюминия используется в алюминотермии.Малая плотность в сочетании с высокой прочностью и пластичностью его сплавов делает алюминий незаменимым конструкционным материалом в самолетостроении и способствует расширению его применения в наземном и водном транспорте, а также в строительстве.Относительно высокая электропроводность позволяет заменять им значительно более дорогую медь в электротехнике.

Слайд 8
Алюминий реагирует с простыми веществами - неметаллами
4Al+3O2 = 2Al2O3 Поверхность покрывается пленкой оксида, в мелкораздробленном виде горит с выделением большого количества теплоты.2. 2Al + 3Cl2 = 2 AlCl33. 2Al + 3S = Al2S3 - при нагревании4. 4Al + 3С = Al4С3 - при нагревании

Слайд 9
Алюминий растворяется в растворах кислот2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H22Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2Концентрированная серная и азотная кислоты пассивируют алюминий.2. Алюминий реагирует с растворами солей менее активных металлов2Al + 3СuCl2 = 2AlCl3 + 3Cu

Слайд 10
Алюминий реагирует со сложными веществами:
3. Алюминий при высокой температуре реагирует с оксидами менее активных металлов (Алюминотермия – получение металлов: Fe, Cr, Mn, Ti, W и других, путем их восстановления алюминием) 8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe

Слайд 11
Алюминий реагирует со сложными веществами:
4.Так как алюминий – амфотерный металл, он реагирует с растворами щелочей. При этом образуется тетрагидроксоалюминат натрия и выделяется водород: 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H25. При удалении оксидной пленки с поверхности алюминия, он реагирует с водой с образованием гидроксида алюминия и водорода:2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 +3H2

Слайд 12
Получение алюминия
Алюминий получают электролизом раствора глинозема в расплавленном криолите (Na3AIF6) иэлектролизом расплава AlCl3

Слайд 13
Применение Al

Слайд 14
Соединения алюминия В природе алюминий встречается только в виде соединений и по распространенности в земной коре занимает первое место среди металлов и третье – среди всех элементов (после кислорода и кремния). Общее содержание алюминия в земной коре составляет 8,8 % по массе.

Слайд 15
Оксид алюминия Al2О3:
Очень твердый (корунд, рубин)в кристаллическом состоянии, порошок белого цвета, тугоплавкий - 20500С. Не растворяется в воде.Амфотерный оксид, взаимодействует:а) с кислотами Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2Oб) со щелочами Al2O3 + 2OH- = 2AlO-2 + H2OОбразуется:а) при окислении или горении алюминия на воздухе 4Al + 3O2 = 2Al2O3б) в реакции алюминотермии 2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Feв) при термическом разложении гидроксида алюминия 2Al (OH)3 = Al2O3 + 3H2O

Слайд 16
Белый нерастворимый в воде порошок.Проявляет амфотерные свойства, взаимодействует:а) с кислотами Al (OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2Oб) со щелочами Al (OH)3 + Na OH = NaAlO2 + 2H2OРазлагается при нагревании 2Al (OH)3 = Al2O3 + 3H2OОбразуется:а) при взаимодействии растворов солей алюминия с растворами щелочей (без избытка)Al3+ + 3OH- = Al (OH)3 б) при взаимодействии алюминатов с кислотами (без избытка)AlO-2 + H+ + H2O = Al (OH)3
Гидроксид алюминия Al(ОН)3:

Слайд 17
Домашнее задание:
1) Пользуясь материалом презентации, и учебника, выучить свойства алюминия и его соединений.2) Выполнить интерактивные задания по теме «Алюминий» на сайте лицея, записать правильные ответы в тетрадь.3) Выполнить виртуальную практическую работу «Химические свойства алюминия», оформить ее в тетради.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Данная статья применяется на уроках химии при изучении темы "Металлы", расширеят кругозор обучающихся, имеет профессиональную направленность....

3 А төркеме металларының үзлекләрен алюминий мисалында өйрәнү.Химик элементларның периодик системасында элементның урнашуы буенча аңа характеристика бирү.Атом төзелешенә нигезләнеп, ...

Данные материалы могут быть использованы учеником для самостоятельного изучения темы "Алюминий" и организации самоконтроля....

Открытие алюминияВпервые был получен датским физиком
Эрстедем в 1925 году.
Название было дано от латинского
«alume»,так в древности назывались
квасцы для крашения тканей.

Применение

Применяется в одной из отраслей
металлургии – алюмотермии
Алюминаты используются во многих
отраслях промышленности
В авиапромышленности
В фармацевтики
Для дубления кож
Для крашения тканей

Электронное строение

Алюминий, как и все элементы, находящиеся
в III группе, главной подгруппе, имеет на
последнем энергетическом уровне 3
электрона, что объясняет его амфотерные
свойства.
Алюминий имеет радиус атома равный 0,125
нм.
Его восстановительные свойства хотя и
велики, но значительно меньше, чем у
элементов, стоящих в первой и второй
группах, из-за уменьшения радиуса атома.

Физические свойства

Самый распространенный металл в природе.
Легкий
Серебристо-белый
Пластичный
Не имеет характерного металлического блеска
(покрыт тонкой белой пленкой из оксида алюминия)
По электропроводности превосходит другие металлы,
кроме серебра и меди
Температура плавления – 6600С
Образует с другими металлами легкие, но прочные
сплавы

Химические свойства

Алюминий активен, но при нормальных
условиях активность снижена наличием
прочной оксидной пленки, которая
защищает металл от атмосферных
воздействий.
Обладает амфотерными свойствами

Взаимодействует с…

Неметаллами
Кислородом
Щелочами
Водой
Кислотами
Оксидами металлов

Соли алюминия (алюминаты)

Алюминат натрия используют для получения
оксида алюминия в текстильной
промышленности, как протраву для тканей, в
бумажной промышленности, для ионнообменной очистки воды
Алюминат кальция – для приготовления
быстротвердеющего цемента.
Алюминат бария – для очистки воды от
сульфат-, карбонатионов и ионов кальция

Взаимодействие с неметаллами

Способен к взаимодействию под
действием температуры с серой, азотом
и углеродом.
С галогенами реагирует при
нормальных условиях.

Взаимодействие со щелочами

1.
2.
3.
2Al + 2NaOH + 6H2O=2Na +
3H2
2NaOH + Al2O3 + 3H2O=2Na
2Al + 6H2O=3H2 +2Al(OH)3
NaOH + Al(OH)3=Na

Взаимодействие с водой

Если в отсутствии воздуха удалить с
поверхности алюминия оксидную
пленку, то он активно реагирует с
водой.
2Al + 6H2O=2H2 + 2Al(OH)3

Взаимодействие с кислотами

Концентрированные серная и азотная
кислоты пассивируют алюминий
(образуется плотная оксидная пленка).
При взаимодействии с разбавленными
кислотами алюминий образует соли.

Взаимодействие с кислородом

Алюминий взаимодействует с
кислородом воздуха, образуя при этом
оксид алюминия, покрывающий металл
тонкой плотной белой пленкой.
При сильном нагревании порошок
алюминия воспламеняется и сгорает
ослепительным белым пламенем.

Взаимодействие с оксидами металлов

При высоких температурах алюминий
способен восстанавливать многие
металлы из их оксидов.

Алюминий

Учитель химии и биологии Егорова Ю.В.

МКОУ «СОШ №4»


Алюминий (лат. Aluminium)

Порядковый номер. Химический элемент III группы главной подгруппы 3-го периода.


Число

протонов p + =1 3

электронов ē=1 3

нейтронов n 0 = 14


Схема расположения электронов на энергетических подуровнях

+ 13 Al 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

При высокой температуре очень редко образует соединения со степенью окисления +1, +2.

в соединениях проявляет степень окисления +3


Al – типичный металл

  • Восстановительные свойства

Al 0 - 3ē Al +3

  • Тип химической связи - металлическая
  • Тип кристаллической решетки – кубическая гранецентрированная

Физические свойства вещества

Al – серебристо-белый металл, пластичный, легкий, хорошо проводит тепло и электрический ток, обладает хорошей ковкостью, легко поддаётся обработке, образует лёгкие и прочные сплавы.

=2 ,7 г/см 3

t пл. =660 0 С

Легко вытягивается в проволоку и прокатывается в фольгу толщиной до 0,01 мм.


Особенности физических и химических свойств алюминия, его нахождения в природе и применения:

  • Алюминий – самый распространенный металл земной коры. Его ресурсы практически неисчерпаемы.
  • Обладает высокой коррозионной стойкостью и практически не нуждается в специальной защите.
  • Высокая химическая активность алюминия используется в алюминотермии.
  • Малая плотность в сочетании с высокой прочностью и пластичностью его сплавов делает алюминий незаменимым конструкционным материалом в самолетостроении и способствует расширению его применения в наземном и водном транспорте, а также в строительстве.
  • Относительно высокая электропроводность позволяет заменять им значительно более дорогую медь в электротехнике.

Алюминий реагирует с простыми веществами - неметаллами

  • 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

Поверхность покрывается пленкой оксида, в мелкораздробленном виде горит с выделением большого количества теплоты.

2. 2Al + 3Cl 2 = 2 AlCl 3

3. 2Al + 3S = Al 2 S 3 - при нагревании

4. 4 Al + 3 С = Al 4 С 3 - при нагревании

Алюминий при нагревании сгорает на воздухе. Вследствие образования защитной пленки не реагирует с HNO 3 , не растворяется в H 3 PO 4 . С трудом взаимодействует с H 2 SO 4 , медленно – с растворами HNO 3 и H 3 PO 4 , быстрее – с раствором HCl, растворяется в растворах щелочей: Al + 4HNO 3 = Al(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O/

При обычной температуре реагирует с Cl 2 , Br 2 , при нагревании – с F 2, I 2 , S, C, N 2 ; с H 2 непосредственно не реагирует.


  • Алюминий растворяется в растворах кислот

2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2

2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2

Концентрированная серная и азотная кислоты пассивируют алюминий.

2 . Алюминий реагирует с растворами солей менее активных металлов

2Al + 3СuCl 2 = 2AlCl 3 + 3Cu


Алюминий реагирует со сложными веществами:

  • 3. Алюминий при высокой температуре реагирует с оксидами менее активных металлов (Алюминотермия – получение металлов: Fe, Cr, Mn, Ti, W и других, путем их восстановления алюминием)

8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe


Алюминий реагирует со сложными веществами:

4.Так как алюминий – амфотерный металл, он реагирует с растворами щелочей.

При этом образуется тетрагидроксоалюминат натрия и выделяется водород:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

5. При у далении оксидной пленки с поверхности алюминия, он реагирует с водой с образованием гидроксида алюминия и водорода:

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 +3H 2


Получение алюминия

Алюминий получают электролизом раствора глинозема в расплавленном криолите (Na 3 AIF 6 ) и

электролизом расплава AlCl 3

Алюминий получают разложением электрическим током раствора его оксида в расплавленном криолите (Na 3 AIF 6):

2Al 2 O 3 = 4 Al + 3O 2 – 3352 кДж

Из – за высокой энергии химической связи в оксиде процесс его разложения чрезвычайно энергоемок, что ограничивает использование алюминия.


Применение Al

Основные свойства применения алюминия и его сплавов:

  • Судостроение;
  • Строительство;
  • Самолетостроение;
  • В химической технике;
  • Автомобильная промышленность;
  • Производство посуды;
  • Производство алюминированных тканей;
  • Изготовление аппаратуры для пищевой промышленности;
  • Провода для линий электропередач;
  • Получение металлов из их оксидов «алюминотермией»;
  • Ракетостроение;
  • Химическое машиностроение;
  • Упаковочный материал;
  • Производство пеноалюминия ρ = 0,19 г/ см 3

Соединения алюминия В природе алюминий встречается только в виде соединений и по распространенности в земной коре занимает первое место среди металлов и третье – среди всех элементов (после кислорода и кремния). Общее содержание алюминия в земной коре составляет 8,8 % по массе.


Оксид алюминия Al 2 О 3 :

Очень твердый (корунд, рубин)в кристаллическом состоянии, порошок белого цвета, тугоплавкий - 2050 0 С.

Не растворяется в воде.

Амфотерный оксид , взаимодействует :

а) с кислотами Al 2 O 3 + 6H + = 2Al 3+ + 3H 2 O

б) со щелочами Al 2 O 3 + 2OH - = 2AlO - 2 + H 2 O

Образуется:

а) при окислении или горении алюминия на воздухе

4 Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

б) в реакции алюминотермии

2 Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Fe

в) при термическом разложении гидроксида алюминия 2 Al (OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O


Гидроксид алюминия Al(ОН) 3 :

Белый нерастворимый в воде порошок.

Проявляет амфотерные свойства , взаимодействует :

а) с кислотами Al (OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O

б) со щелочами Al (OH) 3 + Na OH = NaAlO 2 + 2H 2 O

Разлагается при нагревании 2Al (OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

Образуется:

а) при взаимодействии растворов солей алюминия с растворами щелочей (без избытка)

Al 3+ + 3OH - = Al (OH) 3

б) при взаимодействии алюминатов с кислотами (без избытка)

AlO - 2 + H + + H 2 O = Al (OH) 3


Домашнее задание:

  • 1) Пользуясь материалом презентации, и учебника, выучить свойства алюминия и его соединений.
  • 2) Выполнить интерактивные задания по теме «Алюминий» на сайте лицея, записать правильные ответы в тетрадь.
  • 3) Выполнить виртуальную практическую работу «Химические свойства алюминия», оформить ее в тетради.
Похожие публикации