Презентация по химии на тему &quot;Алюминий и его соединения&quot; (9 класс)

Открытый урок по химии в 9 классе по теме:

«Алюминий и его соединения»

Тип урока – комбинированный, урок получения и применения новых знаний.

Форма организации учебной деятельности обучающихся: групповая, беседа, лабораторная работа

Цель урока – продолжить формирование представлений о металлах и их соединениях на примере алюминия.

Задачи:

Образовательная: сформировать представление о строении атома алюминия на основании положения в ПСХЭ Д.И. Менделеева, физических и химических свойствах алюминия, амфотерности соединений алюминия и природных соединений;

Развивающая: продолжить развивать умение работать с различными источниками информации и проводить лабораторные опыты;

Воспитывающая: продолжить формировать коммуникативные качества, внимательность, ответственность и аккуратность.

Оборудование: ПК.

Структура урока:

I этап – организационный

II этап – мотивационный

III этап – добыча новых знаний

IV этап – рефлексия.

Ход урока

1-й этап. Организационный. Создание комфортной обстановки и положительной мотивации. 2-й этап – мотивационный.

Некий изобретатель, имя которого история не сохранила, принёс императору Тиберию, правившему Римом в 14-27 гг. н. э., чашу из металла, напоминающего цветом серебро, но более лёгкого. Этот подарок стоил жизни мастеру. Тиберий приказал казнить его. А мастерскую уничтожить, поскольку боялся, что новый металл может обесценить серебро в императорской сокровищнице. Этот металл более 30 лет украшал пальцы, шеи и уши великосветских модниц. Так как первоначально килограмм этого металла стоил на 80 рублей дешевле равного веса золота.

Загадка Звучит музыка из передачи «Что? Где? Когда?», лаборант вносит черный ящик.

“Спрятан в ящике предмет –

Без него не съесть обед,

Вещь незаменимая.

Вещь необходимая.

Если мы садимся кушать,

Тот предмет нам очень нужен

Из чего же сей предмет

Серебристо-белый цвет

Вам позволит дать ответ.”

(Учащиеся называют металлы, в том числе и алюминий).

Записываем в тетрадях тему урока «Алюминий и его соединения»

Я - металл незаменимый,

Очень летчиком любимый,

Легкий, электропроводный,

Но характер – переходный!

3- й этап Добыча новых знаний

Один ученик выступает от имени Историка

Название Алюминий происходит от латинского alumen - так ещё за 500 лет до н. э. назывались алюминиевые квасцы КAl(SO4)2, которые применялись как протрава при крашении тканей и для дубления кожи, а также как кровоостанавливающее средство. Пропитка древесины раствором алюмокалиевых квасцов делало её негорючей.

Открытие алюминиевой руды. В 1821 году геолог Пьер Бертье обнаружил во Франции залежи глинистой красноватой породы. Свое название «боксит» (bauxite) порода получила по наименованию местности, где была найдена – Les Baux.

Для получения металлического алюминия датский учёный Х.К.Эрстедом использовал амальгированный калий в качестве восстановителя алюминия из оксида. Но что за металл был получен тогда выяснить так и не удалось. Через два года, алюминий был получен немецким ученым-химиком Велером, который получил алюминий, используя нагревание безводного хлорида алюминия с металлическим калием, 22 октября 1827 года он получил около 30 граммов алюминия в виде порошка. Ему понадобилось еще 18 лет непрерывных опытов, чтобы в 1845 году получить небольшие шарики застывшего расплавленного алюминия (корольки).

Он оказался похожим на серебро, но был значительно легче его. Алюминий был очень дорогим металлом, и вплоть до начала XX века, его стоимость была выше стоимости золота и он считался элитным материалом, предназначенным для изготовления украшений и предметов роскоши.

Первыми продуктами из алюминия считаются медали с барельефами Наполеона III, который всячески поддерживал развитие производства алюминия, и Фридриха Вёлера, а также погремушка наследного принца Луи-Наполеона, выполненная из алюминия и золота.

Открытый учеными химический метод получения алюминия довел до промышленного применения выдающийся французский химик и технолог Анри-Этьенн Сент-Клер Девиль. Он усовершенствовал метод Вёлера и в 1856 году совместно со своими партнерами организовал первое промышленное производство алюминия на заводе братьев Шарля и Александра Тиссье в Руане (Франция).

В 1899 г. английские ученые подарили Д. И. Менделееву весы, изготовленные из золота и алюминия. Теперь же килограмм этого металла стоит меньше рубля.

Второй ученик выступает от имени Географа

Наиболее распространённый металл в земной коре среди других металлов и третий по распространённости химический элемент в земной коре после кислорода и кремния. Считается, что земная кора состоит на 8% из алюминия и является при этом составной частью свыше 270 минералов.

Немного расскажем об истории алюминия в России. На берегу реки Воложбы были найдены известняки, которые оказались бокситами. Впоследствии здесь появился первый бокситовый рудник России. В это же время проводились исследования в области электрометаллургии алюминия. Начинали строиться заводы, занимающиеся производством алюминиевых сплавов в небольших количествах. В течение первой половины 20 века стремительно развивалось изучение алюминия, способов его получения.

Точной датой рождения промышленности алюминия в России называют 14 мая 1932 года, когда на заводе в Ленинградской области был получен первый слиток алюминия. В советский период истории металлургия стремительно развивалась.

В начале 90х годов произошел экономический спад, который нанес непоправимый удар по промышленности. Произошел распад Советского союза, и как следствие появились проблемы с обеспечением сырьем. Глиноземные заводы оказались за границей, а российские не смогли удовлетворить запрос алюминиевых заводов больше чем на 40%. Естественно, это отразилось на военно-промышленных комплексах и машиностроении. Восстанавливаться металлургическая промышленность начала после середины 90х годов.

За первую половину нашего века мировое производство алюминия возросло более чем в 250 раз, достигнув в настоящее время почти 5 млн. т; по объему производство алюминия занимает второе место после производства железа.

Лидерами по добыче алюминосодержащих руд уже долгое время являются Австралия, Вьетнам и Гвинея, а его промышленный выпуск сосредоточен в Ките, Бразилии и той же Австралии.

Лидером по производству алюминия в 2008 году стал Китай.

Получение:

Оксид алюминия растворяют в расплаве криолита Na3AlF6 c использованием графитовых электродов. Метод энергоемкий поэтому в России заводы по получению алюминия находятся на Урале, Западной и Восточной Сибири вблизи ГЭС или ГРЭС. Это Хакасский, Новокузнецкий, Братский, Красноярский металлургические комбинаты. Чистый алюминий плавится при 2050оС, .не растворяется в воде ввиду наличия оксидной пленки. В результате электролиза температура понижается до 1000оСВ присутствии AlF3получается технический алюминий. Образуется AlF (одновалентный), который легко возгоняется и распадается при 800оС и таким образом получается чистый алюминий.

Задание № 1

нанесите на контурную карту мира области месторождений бокситных руд

Задание № 2

Химическая формула

Содержание

Al2O3, %

Нефелин (K, Na)2 O•Al2O3•2SiO2 32,3-35,9

Алунит (K, Na)2 SO4 •Al2(SO4)3•4Al(OH)3 37

Каолинит Al2O3•2SiO2•2Н2О 39,5

Боксит Al2O3 n H2O 28-60

Ответить на вопросы:

а) Какие классы неорганических соединений входят в состав алюминиевых минералов?

б) Какой минерал имеет самое высокое значение массовой доли алюминия?

Работа учащихся в тетрадях с синхронным комментированием записи.

Третий ученик выступает от имени Химика

Постоянно имея в быту дело с предметами из металла, человек использует их разнообразные свойства: например, выдавить без особых усилий зубную пасту из тюбика можно только благодаря пластичности алюминия;

Задание №

рассмотрите образцы алюминия и опишите его физические свойства.

Физические свойства: Твердое вещество серебристо-белого цвета: плотность – 2,7 г/см3, Т кип = 2500 оС; Тпл.660 оС . Высокая пластичность – прокатывается в фольгу. Электро- и теплопроводен, обладает высокой теплоотражательной способностью.

Строение атома Al. Порядковый номер – 13. Значит заряд ядра +13. Количество отрицательно заряженных электронов находится на трех энергетических уровнях: соответственно на первом – 2; на втором – 8; на третьем – 3. Электронная формула:1s2 2s22p63s23p1. Отсюда следует, что число возможных химических связей равно – 3.Степень окисления +3. Высший оксид – Al2O3 является амфотерным, т.е. оксиду алюминия соответствует основание Al(OH)3 и ортоалюминиевая кислота H3AlO3

Алюминий получают электролизом – использование электрической энергии несет в себе исторический аспект, кроме того это достаточно дорогостоящий метод;

- исходя из положения алюминия в электрохимическом ряду напряжения металлов, он достаточно активный металл, для вытеснения его из соединений химическими методами необходимо применение калия и натрия, которые сами в природе в свободно виде не встречаются и должны быть получены.

Напоминаю, что по положению в ряду напряжения алюминий является металлом средней активности, следовательно, должен реагировать с водой. Однако из повседневной жизни мы знаем, что посуду из алюминия очень широко применяют в быту для приготовления горячей пищи.

Химические свойства: заранее открыть видеоопыты алюминия на сайте http://paramitacenter.ru/content/eksperiment-po-himii-vzaimodejstvie-alyuminiya-so-schelochyu-i-vodoj

Знать правила работы с едкими веществам.

На первом этапе будете исследовать взаимодействие алюминия с простыми веществами, на втором — со сложными.

Просмотр видео горение алюминия, взаимодействия с бромом.

Задание 4. Составьте уравнения реакции с простыми веществами: кислородом , бромом, серой., Объясните, к какому типу химических реакции относятся данные реакции и назовите полученные вещества.

4Al + 3O2=2Al2O3

2Al + 3Br2=2AlBr3

2Al+3S=Al2S3

Al2S3 +6H2O=2Al(OH)3 +3H2S

Алюминий реагирует и с другими неметаллами, кроме водорода. Напишите реакцию с углеродом и назовите полученное соединение:

4) 4Al + 3С = Al4С3

Опыт № 1.

Просмотр видео

К двум кусочкам алюминия прилили 1 мл гидроксида натрия. Подогрели. Объясните наблюдение. Составьте уравнение химической реакции на доске.

2Alо + 2NaOH + 6H2O = 2Na(Al(OH)4) + 3H2

6) 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OН)4] + 3H2↑

Как правильно назвать полученное вещество? К какому классу веществ можно отнести Na[Al(OН)4]?

Опыт № 2

Просмотр видео

Из хлорида алюминия и гидроксида натрия получите гидроксид алюминия. Разделите полученный осадок на две пробирки.

В одну прилить раствор соляной кислоты. Что вы наблюдаете? Запишите уравнения реакции.

В другую прилить гидроксид натрия. Что вы наблюдаете?

Какой можно сделать вывод об соединениях алюминия на примере гидроксида?

Вывод: Алюминий обладает восстановительными свойствами при взаимодействии с неметаллами и оксидами металлов, проявляет амфотерные свойства, при разрушении оксидной пленки реагирует с водой.

Расставьте пропущенные коэффициенты

4Al + O2 = Al2O3

Al + 3Сl2 = AlСl3

2Al + S = Al2S3

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

2Al + HСl = 2AlСl3 + H2

Al + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2

Al + HgСl2 = 2AlСl3 + 3Hg

Обобщение нового материал

А сейчас давайте сделаем выводы о химической активности алюминия.

В какие реакции вступает алюминий?

В какую группу металлов можно поместить алюминий, исходя из его активности?

Для чего нужно удалять оксидную пленку с поверхности алюминия?

Почему алюминий может реагировать с растворами щелочей, а металлы IA и IIA групп нет?

Стадия рефлексии: Обсуждение результатов.

Составление эссе об алюминии или синквейна.

Одним словом (сущ.) выразите тему сегодняшнего урока,

подберите к этому слову два прилагательных,

подберите три глагола,

составьте фразу, в которой будет отражена значимость этого слова,

подберите синоним этому слову.

Подведение итогов, выставление оценок.

Домашнее задание. Изучить параграф «Алюминий и его соединения»

**Составить рекламу алюминия. **Решить задачу: Дан сплав алюминия с медью массой 270 г и массовой долей меди 20%. Теоретический выход водорода составил 85%. Вычислить массу алюминия и практический выход водорода, если сплав взаимодействует с водным раствором едкого натра.