Открытый урок по теме: «Алюминий»

Открытый урок по теме:

«Алюминий»



Цель урока: дать характеристику химическому элементу АЛЮМИНИЮ, исходя из его положения в ПСХЭ. Обобщить и расширить сведения обучающихся о строении и свойствах простого вещества алюминия. Познакомить обучающихся с природными соединениями алюминия. Дать понятия о получении алюминия и его применение.



Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления полученных знаний.



Оборудование и реактивы: коллекция природных соединений алюминия, образцы изделий из алюминия, порошок и фольга, порошок алюминия, растворы соляной кислоты, концентрированного раствора щёлочи, концентрированной серной кислоты, сульфата меди (II), вода, пробирки, колба с кислородом, спиртовка, ложечка для сжигания веществ, стеклянные трубочки, мультимедиа, карточки с номерами.



Виды учебных занятий: лекция, фронтальный опрос, исследовательская  лабораторная работа, работа с учебником.





№ п/п

Этапы урока

Содержание

1.

Организация начала урока

Содержание психологической атмосферы урока; подготовка необходимого оборудования; включение обучающихся в деловой ритм урока. Формирование целей и задач урока ожидаемых результатов. 

2.

Мотивация учебной деятельности.

Вступительное слово учителя. Постановка проблемы исследования.

3.

Активизация опорных знаний.

Воссоздание знаний обучающихся об алюминии, его степени окисления.

4.

Изучение нового материала.

Главный этап урока – овладение обучающихся новыми знаниями посредством исследовательской работы по плану предложенному учителем.

5.

 Первичная проверка усвоения знаний. Первичное закрепление знаний. Контроль и самоконтроль знаний.

Формулировка ответов на поставленные вопросы по свойствам алюминия. Выполнение тестовых заданий. Взаимопроверка. 

6.

 Подведение итогов урока.

Анализ учебной и исследовательской деятельности обучающихся, выставление оценок.

7.

Информация о домашнем задании.

Сообщение.  Объём и содержание домашнего задания, инструктаж по его выполнению.














Мотивация учебной деятельности.

По пути в школу я обнаружила странное объявление:



Потерялся

химический элемент, житель третьего этажа, третьего подъезда многоэтажного дома.



Особые приметы: образует амфотерный оксид и гидроксид.

Прошу срочно вернуть за вознаграждение.



Учитель

Обучающийся

А кому вернуть – не указано. Сможете ли вы ребята определить номер квартиры, из 

которой потерялся химический элемент и назвать его.

Это химический элемент №13 - алюминий

Алюминий занимает важное место среди всех металлов в жизни человека. И наш сегодняшний урок будет посвящён этому металлу – алюминию (учитель записывает тему урока на доске).

Записывают тему уроков в тетрадях

Активизация опорных знаний.

Учитель предлагает обучающимся дополнить характеристику химическому элементу – AI, исходя из его положения в ПСХЭ.









2713 AI III группа (А)3 период (малый)

Ne = 13  Npx = 13   Nn0 = 14

+13 

       2e 8e 3e

AI0   –    3e → AI+3

атом               ион

химический элемент металл

Ребята, давайте вспомним, с семействами каких химических элементов металлов мы с вами знакомились на предыдущих уроках?

Семейства щелочных и щелочноземельных металлов.

Сравним металлические свойства алюминия с металлическими свойствами натрия и магния.

Металлические свойства AI выражены слабее, чем у Mg и Na, а число электронов на внешнем уровне у AI больше, чем у Mg и Na. AI труднее отдавать электроны с внешнего энергетического уровня.

Изучение нового материала.

Химический элемент AI образует известное вам простое вещество – AI. (демонстрирует AI в виде порошка и фольги).



Опишите физические свойства алюминия.

Твёрдый, серебристо-белого цвета, имеет металлический блеск, который сохраняется даже в порошке, пластичен, хорошо проводит электрический ток и тепло.

Свойства алюминия определяется его строением (какой тип химической связи и тип кристаллической решётки имеет простое вещество AI.  Учитель просит обучающихся открыть учебник §…..стр…. и дополнить характеристику физических свойств.

Металлическая химическая связь и металлическая кристаллическая решётка, температура плавления 6600 и плотность 

2,7 г/см3.

На экране демонстрируются шкалы:

Относительная твёрдость некоторых металлов;

Плотность некоторых металлов;

Температура плавления некоторых металлов;

Относительная теплопроводность и электропроводность

Обучающиеся сравнивают свойства AI с другими металлами и делают выводы.

AI – достаточно твёрдый металл, лёгкий, с небольшой температурой плавления и по электропроводности уступает только Ag, Cu и Au.

Учитель делает вывод, что такие уникальные свойства алюминия нашли широкие области применения.



Демонстрация изделий из алюминия.



После знакомства с коллекцией изделий, обучающиеся заполняют следующую таблицу:

Свойства AI

Области его применения.

Лёгкость

Самолётостроение

пластичность

Изготовление фольги

Проводит ток

Изготовление проводов

Металлический блеск

Изготовление красок

Проводит тепло, неядовит, устойчив к коррозии

Производство посуды



В вытеснительном ряду металлов AI занимает место сразу же за активными, в природе он встречается в виде различных соединений. 



Демонстрация коллекции природных соединений.

Обучающиеся рассматривают коллекцию.

Так как в природе AIвстречается в виде соединений, то для получения простого вещества, необходимо разработать промышленный способ. Демонстрация на экране. Промышленный способ получения алюминия.

В промышленности алюминий получают из расплава оксида алюминия в криолите, используя метод электролиза

                   эл.ток

    2AI2O3 ----------4AI + 3O2 

(расплав в криол.)

Этот метод открыли американский и французский учёные Ч.Холл и П.Эру в 1886г.

AI – достаточно активный металл по отношению к другим веществам. Он может взаимодействовать как с простыми, так и со сложными веществами.



Учитель предлагает обучающимся вспомнить с какими простыми веществами неметаллами AI может взаимодействовать?

С кислородом

     0             0            +3      -2

4AI + 3O2 = 2AI2 O3

                        оксид алюминия

Демонстрация эксперимента.

Порошок AI помещают в ложечку для сжигания веществ, сверху кладут запал (2 – 3 спичечных головки), который поджигают. Ложечку быстро вносят в колбу с кислородом. Алюминий горит ярким ослепительным пламенем.



Ребята, где вы наблюдали подобное горение?

При поджигании обычных бенгальских огней.



С галогенами

    0               0             +3   -1

2AI + 3CI2 = 2AICI3

                        хлорид алюминия

С серой

    0          0             +3   -2

2AI + 3S = 2AI2S3

                        сульфид алюминия

AI0 - восстановитель



Для того, чтобы узнать, с какими классами из сложных веществ AI будет взаимодействовать проведём лабораторную исследовательскую работу.



 

Инструкция проведения исследования.

Объект исследования: алюминий.



Цель исследования(слайд): изучение химических свойств алюминия.



Методы исследования: научно-теоретические, экспериментальные.

Исследования мы будем проводить с помощью химического эксперимента.

Результаты всех экспериментов мы занесли в таблицу (по ходу исследования заполняется таблица,  которую получает каждый ученик и эта таблица проецируется на экран).

Но прежде чем приступить к выполнению эксперимента, вспомним правила ТБ при работе с химическими реактивами и лабораторным оборудованием. (Ученики перечисляют правила работы с кислотами и щелочами).



Таблица.  Результаты взаимодействия алюминия со сложными веществами.



№ п/п

Взаимодействие AI со сложными веществами

Признаки химических реакций

Уравнение химических реакций

1.

H2O

Не взаимодействует

-

2.

HCIр-р

Выделяется газ

2AI + 6HCI = 2AICI3 + 3H2↑

3.

CuSO4р-р

Изменение цвета, образование цвета.

2AI + 3CuSO4 = A2(SO4)3 + 3Cu↓

4.

MgCI2

Не взаимодействует



5.

NaOHконц.р-р

Выделяется газ

2AI + 3NaOHконц. + 6H2O = 2Na[AI(OH)4] + 3H2↑

6.

H2SO4 конц. (демонстрирует опыт учитель)

Не взаимодействует

-











Уравнение взаимодействия алюминия со щёлочью записывает и объясняет учитель.



Давайте подведём итог исследования и сделаем выводы.

Алюминий как и все металлы средней активности может взаимодействовать: 

1) с растворами кислот (так как находятся в вытеснительном ряду металлов до водорода);

2) с растворами солей, но при этом соблюдается правило  - более активный металл вытесняет менее активный из раствора его солей.

Учитель объясняет обучающимся данный факт и рассказывает о существовании на поверхности металла окисной плёнки которая………

В отличии от других металлов алюминий не взаимодействует с водой и концентрированными кислотами, но активно взаимодействует со щелочами.

Это свойство используется при перевозки концентрированных кислот (их перевозят в алюминиевых цистернах.



С какими ещё классами сложных веществ может реагировать алюминий?

С оксидами металлов (алюминотермия).

Учитель предлагает закончить уравнение химической реакции 

                       t0

AI + Fe2O3 ----

                    t0

AI + Fe2O3 = 2Fe + AI2O3



Первичная проверка усвоения знаний. Первичное закрепление знаний. Контроль знаний и самоконтроль.



Тестовые задания проецируются на экран, ученики поднимают карточки с номерами правильных ответов.



1. Распределению электронов по энергетическим уровням атома алюминия соответствует ряду:

1. 3e     8e     2e

2. 2e     8e     3e                                          

3. 8e     2e     3e                                              2

4. 2e     3e     8e



2. Какое из физических свойств алюминия названо неверно:

1. электропроводность;

2. теплопроводность;

3. хрупкость;                                                         3

4. металлический блеск.



3. В промышленности алюминий получают методом:

1. пирометаллургии;

2. гидрометаллургии;

3. электрометаллургии;                                             3

4. всеми перечисленными методами.





4. Окисная плёнка при комнатной температуре предохраняет алюминий от взаимодействия с:

1. хлором;

2. раствором гидроксида натрия;

3. концентрированной серной кислотой;                                3

4. с раствором соляной кислоты.



5. С какими из перечисленных веществ не будет реагировать алюминий?

1. раствор серной кислоты;

2. водой;

3. серой;                                                                                 2

4. оксидом железа (III)







Подведение итогов. Рефлексия. Подводится итог деятельности обучающихся, выставляются оценки.



Критерии выставления оценок:



за активную работу на уроке;

за составление таблицы с результатами исследования и записью химических уравнений;

за выполнение теста.



Домашнее задание

Параграф -  §13



Рассмотреть реакцию взаимодействия алюминия с раствором соляной кислоты с позиции ОВР и в свете ТЭД.