Урок по химии по теме алюминий

конспект урока по теме «Алюминий»
план-конспект урока по химии (9 класс) по теме

первый урок в теме «Алюминий»

Скачать:

Вложение Размер
konspekt_po_teme_alyuminiy.doc 93 КБ

Предварительный просмотр:

УРОК ХИМИИ В 9 КЛАССЕ ПО ТЕМЕ:

«АЛЮМИНИЙ: ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО»

Цель урока: изучить особенности строения атома алюминия, а также физические и химические свойства простого вещества.

Образовательные: изучение особенностей атома алюминия, его физических и химических свойств,

развитие представления о переходных химических элементах,

Воспитательные: воспитание культуры работы с химическим оборудованием и реактивами,

Развивающие: развитие умения и навыка самостоятельной и групповой деятельности;

Основные понятия: химический знак “Аl”, химический элемент, простое вещество, электронная оболочка, степень окисления, переходный элемент, амфотерные свойства соединения.

Оборудование: Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, коллекция “Алюминий и его сплавы”, алюминий: фольга, проволока, порошок, растворы соляной кислоты и гидроксида натрия.

Тип урока: изучение нового материала

І. Организационный момент.

ІІ. Изучение нового материала.

1. Погружение в тему урока.

Учитель: — Мы продолжаем изучение большой и важной темы “Металлы”. Сегодня нам предстоит познакомиться с металлом хорошо знакомым вам с детства. Историю открытия этого металла можно озаглавить как «Серебро из глины».

“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”.

Только в 1827 году нем. химик Ф. Вёлер получил новый металл. На эти эксперименты ему понадобилось 18 лет! К тому времени металл успел стать популярным, но, поскольку его получали в мизерных количествах, цены на него превышали цены на золото!

О каком металле идёт речь?

( Ответ: об алюминии)

Учитель: — Таким образом, тема нашего урока: “Алюминий – химический элемент и простое вещество”. Запишите тему в тетради.

Цель урока — изучить особенности строения атома алюминия, а также физические и химические свойства простого вещества.

2. Актуализация и обогащение субъективного опыта учащихся.

Учитель: — С чего мы начинаем изучение химического элемента?

Учащийся: — С характеристики его положения в Периодической системе Д.И.Менделеева.

Учитель: — итак, дайте характеристику химического элемента алюминия, используя следующий план

План – характеристика химического элемента

  1. Положение элемента в периодической системе

а) порядковый номер,

б) номер периода (малый или большой),

в) номер группы (главная или побочная)

б) число протонов,

в) число нейтронов,

г) число электронов

  1. Свойства атом (окислительные или восстановительные)
  2. Степень окисления
  3. Характер оксидов и гидроксидов

Кратко запишите характеристику элемента в тетради:

Символ AI Порядковый номер ____,

Номер периода ________ ,

Номер группы и подгруппы ___________ .

Состав атома 27 Al (13 1 р + 14 1 n) 13 ℮

Строение электронной оболочки Al +13 ) 2 ) 8 ) 3

Рефлексия этапа работы.

После выполнения задания в классе разворачивается коллективное обсуждение по следующим вопросам учителя:

1. Сколько электронов находится на внешнем энергетическом уровне атома алюминия?

Ответ: три электрона.

2. Какую степень окисления проявляет алюминий в сложных веществах?

3. Алюминий будет отдавать или принимать электроны? Какие свойства он при этом проявляет?

Ответ: отдавать электроны, проявляет восстановительные свойства.

Значит алюминий это…

Какой же это металл: активный или неактивный?

Ответы могут быть разные: из своего жизненного опыта ребята отвечают, что это неактивный металл (алюминиевые провода не реагируют с водой), другие делают предположение об активности алюминия, так как он находится в электрохимическом ряду напряжения металлов сразу после активных металлов.

Учитель: — Для решения вопроса об активности алюминия, что мы должны рассмотреть?

Учащийся: — Физические и химические свойства алюминия, как простого вещества.

Учитель: — Используя свои наблюдения, жизненный опыт перечислите физические свойства алюминия и область его применения. Заполните таблицу.

Характеристика физических свойств алюминия и область его применения

Таблица. Физические свойства алюминия и область их применения

Источник

Конспект урока по теме «Алюминий»
план-конспект урока по химии (9 класс) по теме

Конспект урока к учебнику О.С. Габриеляна «Химия 9 класс»

Скачать:

Вложение Размер
9_kl-konspekt-_alyuminiy.doc 772 КБ

Предварительный просмотр:

Конспект урока по теме

  1. Дать представление о строении атома алюминия на основании его положения в ПСХЭ, о физических и химических свойствах простого вещества алюминия и его нахождении в природе
  2. Обобщить знания учащихся о применении алюминия, его соединений и сплавов в народном хозяйстве
  3. Обсудить значение алюминия в организме человека
  1. Для лабораторных работ: штативы для пробирок, пробирки, алюминиевая стружка, 1М раствор соляной или соляной кислоты, спички, ПСХЭ, коллекции природных соединений алюминия в чашках Петри;
  2. Для демонстраций: изделия из алюминия (кострюля, столовые приборы, модель самолёта, бенгальские огни, алюминиевая проволока, фольга пищевая, новогодний «дождик»), спички;
  3. Для окончания урока: раздатки для родителей
  4. Технические средства: компьютер, колонки, медиапроектор, экран.
  1. Организационный момент
  2. Введение в новую тему
  3. Изучение нового: 1) Нахождение алюминия в природе 2) История открытия и получения алюминия 3) Строение атома алюминия; 4) Физические свойства алюминия; 5) Сплавы алюминия 6) Химические свойства алюминия; 7) Применение алюминия и его соединений; 8) Алюминий в организме человека
  4. Закрепление полученных знаний
  5. Домашнее задание
  6. Окончание урока

1. Организационный момент

Играет негромкая музыка в японском стиле.

Звучат стихи ученика Иевлева Виктора, посвящённые алюминию

Посади лёгкую птицу на камень

Приходящие дуновения зимы…

Наконец-то твои порывы

Удаляются далеко от гор!

Кружись на ветру…

В бледной заре на восходе

Найди свой путь к вечности…

2. Введение в новую тему

Современную жизнь невозможно представить без алюминия. Этот блестящий легкий металл, прекрасный проводник электричества, получил в последние десятилетия самое широкое применение в различных отраслях производства. Между тем известно, что в свободном виде алюминий не встречается в природе, и вплоть до XIX века наука даже не знала о его существовании. Только в последней четверти прошлого столетия была разрешена проблема промышленного производства металлического алюминия в свободном виде. Это стало одним из крупнейших завоеваний науки и техники этого периода, значение которого мы, может быть, еще не оценили до конца.

3. Изучение нового материала

  1. Нахождение алюминия в природе

По содержанию в земной коре алюминий занимает первое место среди металлов и третье среди других элементов (после кислорода и кремния). Земная кора на 8,8% состоит из алюминия. Однако этот химически активный металл не может существовать в свободном состоянии и встречается только в виде различных и очень разнообразных по своему составу соединений. Основная их масса приходится на оксид алюминия (Аl 2 О 3 ). Это соединение каждый из нас встречал не один раз — в обиходе оно называется глиноземом, или просто глиной. Глина примерно на треть состоит из оксида алюминия и является потенциальным сырьем для его производства. Вся трудность состоит в том, чтобы восстановить алюминий (отнять у него кислород). Химическим путем добиться этого чрезвычайно сложно, так как связь двух элементов здесь очень прочная.

Природные соединения алюминия (минералы):

  1. Корунд — Al 2 O 3 (рубин, сапфир)
  2. Берилл — 3ВеО • Al 2 О 3 • 6SiO 2 (аквамарин, изумруд)
  3. Бокситы — Al 2 O 3 • H 2 O
  4. Каолинит — Al 2 O 3 ×2SiO 2 × 2H 2 O
  5. Глинозёмы — Аl 2 О 3
  6. Полевой шпат (ортоклаз) — K 2 O×Al 2 O 3 ×6SiO 2
  7. Нефелины — KNa 3 [AlSiO 4 ] 4
  8. Алуниты — KAl(SO 4 ) 2 • 2Al(OH) 3
  9. Криолит — Na 3 AlF 6

Промышленное значение имеют боксит, алунит и нефелин.

Лабораторная работа «Ознакомление с образцами природных соединений алюминия»

2) История открытия и получения алюминия

? Что означает название алюминия Aluminium? (сообщение)

В 1807 году английский химик Гэмфри Дэви открыл вещество под названием «alum» («квасцы»), которое представляло собой соль неизвестного металла, этот металл был назван им «алюмиум». Позднее, это название было преобразовано в «aluminium» («алюминий»). Дэви безуспешно пытался выделить этот металл с помощью электролиза (вещество практически не растворялось в воде).

В 1825 году датскому физику Эрстеду удалось выделить алюминий, как отдельный элемент.

В 1845 Немецкий учёный Фридрих Вёлер году провёл обширные исследования по изучению свойств этого металла, одно из которых была его необычайная лёгкость. Также он использовал новый способ получения алюминия. AlCl 3 + 3K = 3KCl + Al

В 1886 году Поль Эру во Франции и Чарльз Холл из Огайо одновременно изобрели способ получения алюминия с помощью электролитического метода. Оба этих учёных родились в 1863 году и умерли в 1914 году в возрасте 51 года. Согласно этому методу расплаву подвергался не сам Al 2 O 3 , а его раствор в расплавленном криолите Na 3 AlF 6 . Данный процесс проводится в электрических печах при температуре 960°C. Способ, изобретённый двумя этими выдающимися учёными, используется и до сих пор.

Надвоицкий алюминиевый завод

Предприятие расположено в центральной части Карелии, в пос. Надвоицы Сегежского района. Введен в эксплуатацию в 1954 году. Основная продукция — первичный алюминий и силумин (сплав алюминия с кремнием).

Реакция: 2Al 2 O 3 Na3AlF6, ток 4Al + 3O 2

3) Строение атома алюминия

? Дайте характеристику химического элемента алюминия по его положению в ПСХЭ

! Алюминий – элемент главной подгруппы III группы и 3-го периода ПСХЭ

Д.И. Менделеева. Порядковый номер – 13. Это означает, что в состав атома алюминия входят 13 электронов и 13 протонов (заряд ядра +13). Относительная атомная масса алюминия – 27, следовательно, в состав ядра входят 14 протонов (27-13=14).

Как и положено элементу 3-го периода, атомы алюминия имеют три энергетических уровня. На последнем уровне атомы алюминия содержат три электрона. Следовательно, распределение электронов по уровням в атомах алюминия таково: 13 Al 2e — , 8e — , 3e — .

? Какие свойства (окислительные или восстановительные) проявляют атомы алюминия?

! Подобно всем металлам, атомы алюминия проявляют восстановительные свойства.

? Какую степень окисления при этом будет проявлять алюминий?

4) Физические свойства алюминия

? Опишите физические свойства алюминия (Лабораторная работа)

? Как человек использует физические свойства алюминия? Запишите ответ в свой опорный конспект

5) Сплавы алюминия

Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому обычно используют не чистый алюминий, а разные сплавы на его основе.

1) Алюминиево-магниевые сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью и хорошо свариваются; из них делают, например, корпуса быстроходных судов.

2) Алюминиево-кремниевые сплавы (силумины) лучше всего подходят для литья. Из них часто отливают корпуса разных механизмов.

3) Алюминиево-медные сплавы (в частности, дюралюминий) можно подвергать термообработке, что намного повышает их прочность. К сожалению, термообработанные материалы нельзя сваривать, поэтому детали самолётов до сих пор соединяют заклёпками. Сплав с бо́льшим содержанием меди по цвету внешне очень похож на золото, и его иногда применяют для имитации последнего.

Дуралюмин, или просто «дюраль»; название происходит от немецкого города Дюрена)- Кельты называли его Дурум (Durum), что в переводе означает «замок, крепость». Этот сплав после закалки приобретает особую твёрдость и становится примерно в 7 раз прочнее чистого алюминия. В то же время он почти втрое легче железа. Его получают, сплавляя алюминий с небольшими добавками меди, магния, марганца, кремния и железа.

6) Химические свойства алюминия

Легко реагирует с простыми веществами:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 (демонстрация горения бенгальских огней)

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3 (демонстрация видеоролика)

На стр. 69 учебника вы найдёте записи взаимодействия алюминия с бромом, серой и углеродом. Дополнительное домашнее задание: рассмотрите эти реакции с точки зрения окислительно-восстановительных реакций.

Со сложными веществами:

3) восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия) (демонстрация видеоролика) :

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

При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой. Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной индустрией. Демонстрация оксидной плёнки алюминия

4) с водой (после удаления защитной оксидной пленки (демонстрация видеоролика)) :

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

Самопроверка записи химических уравнений

5) со щелочами (с образованием тетрагидроксоалюминатов и других алюминатов):

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na[Al(OH) 4 ] + 3H 2 или

2(NaOH•H 2 O) + 2Al = 2NaAlO 2 + 3H 2

Физкультминутка. Упражнения для глаз

6) Легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах (Лабораторная работа) :

2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 или

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

А вот концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют алюминий, образуя на поверхности металла плотную, прочную оксидную плёнку, которая препятствует дальнейшему протеканию реакции. Поэтому эти кислоты перевозят в алюминиевых цистернах

Вывод об амфотерности алюминия.

Гидроксид и кислота

Растворят металл всегда.

Потому любой уверен –

? Какими свойствами будут обладать оксид и гидроксид алюминия?

! Амфотерными, т.е. в зависимости от условий, будут реагировать с кислотами и щелочами

AlCl 3 (изб) + 3NaOH = Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl

Используется при очистке воды, так как обладает способностью поглощать (адсорбировать) различные вещества, в медицине, в качестве антацидного средства (для лечения кислотозависимых заболеваний желудочно-кишечного тракта посредством нейтрализации соляной кислоты, входящей в состав желудочного сока – «Альмагель»). Применяется в качестве антипирена (подавителя горения) в пластиках и других материалах

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

Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.

7) Применение алюминия и его соединений (обобщение знаний, проверка записей конспекта)

Игра: выберите предметы, сделанные из алюминия и объясните какие свойства использовал человек при их изготовлении

  1. конструкционный материал (лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость);
  2. производство кухонной посуды, алюминиевой фольги (нетоксичен, высокая теплопроводность);
  3. изготовление проводов (лёгкость, электропроводность). Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 2 раза дешевле. Правда, у алюминия как электротехнического материала есть неприятное свойство — из-за прочной оксидной плёнки его тяжело паять;
  4. изготовления зеркал (высокий коэффициент отражения в сочетании с дешевизной и лёгкостью напыления);
  5. ювелирные изделия (когда алюминий был очень дорог, из него делали разнообразные ювелирные изделия. Мода на них сразу прошла, когда появились новые технологии его получения, во много раз снизившие себестоимость. Сейчас алюминий иногда используют в производстве бижутерии);
  6. алюминий зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е173 (группа красителей);
  7. высокоэффективное ракетное горючее;
  8. краска «серебрянка» (блеск в порошке);
  9. восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия);
  10. хлорид алюминия AlCl 3 применяют в качестве катализатора (?) в производстве очень многих органических веществ

8) Алюминий в организме человека

  1. В организм человека ежесуточно поступает от 5 до 50 мг алюминия
  2. При горячей обработке пищевых продуктов за счёт использования алюминиевой посуды, происходит загрязнение пищи этим металлом
  3. Алюминий также поступает в организм с пищей, питьевой водой, через лёгкие, с лекарственными препаратами, дезодорантами
  4. Депонируется в костях, печени, лёгких и сером веществе головного мозга
  5. С возрастом содержание алюминия в лёгких и головном мозге увеличивается

Внимание! Опасность! В больших концентрациях алюминий отрицательно действует на нервную систему и может вызвать судороги, снижение или потерю памяти, способствует развитию старческого атеросклероза, у детей замедляется развитие, поражается желудок, кишечник. В этом случае помогут крапива, хвощ полевой, препараты, содержащие янтарную кислоту.

Раздатка для родителей: «Алюминий является постоянной составной частью клеток. В небольших количествах он необходим человеку, но в случае избытка этот металл может представлять серьёзную опасность для здоровья. Алюминий попадает в организм с пищей, водой, дезодорантами, из алюминиевой посуды. Поэтому хранить и готовить в такой посуде молочные блюда, щи, компоты, солёную рыбу, маринованные овощи и грибы, квашеную капусту нельзя, так как в кислой среде алюминий постепенно растворяется и частично переходит в продукты».

4. Закрепление полученных знаний

1) Тест с взаимопроверкой «Какие утверждения верны?»

1. Алюминий встречается в природе только в виде соединений (+)

2. Силумин – сплав алюминия с серой (-)

3. Атомы алюминия проявляют восстановительные свойства (+)

4. Алюминий плохо проводит электричество (-)

5. Алюминий может реагировать как с кислотами, так и со щелочами (+)

6. В случае избытка алюминий может представлять серьёзную опасность для здоровья (+)

7. Мировое производство алюминия постоянно уменьшается (-)

2) Отгадайте ребус:

5. Домашнее задание

Обязательное: § 13 стр. 68-74, ? 1, 4 стр. 75, закончите конспект урока

Дополнительное: 1) Запишите уравнения химических реакций взаимодействия алюминия с бромом, серой и углеродом. Рассмотрите их с точки зрения ОВР. 2) ? 5 стр.75

Творческое: Поэт Андрей Вознесенский написал в 1959 году стихотворение «Осень», в котором использовал алюминий в качестве художественного образа: …А за окошком в юном инее лежат поля из алюминия… Объясните, какие свойства алюминия подразумевал поэт. Придумайте красивые образные выражения с использованием свойств алюминия, которые можно использовать при написании сочинений.

6. Окончание урока

1. Габриелян, О.С. Химия. 9 класс: учеб. Для общеобразоват. учреждений / О.С. Габриелян. – М.: Дрофа, 2008. – 270 с.

2. Акопян, В. Не всё хорошо, что блестит (статья) / В. Акопян // Вестник ЗОЖ. – 2004. — №1.

Источник