Алюминий и его соединения
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему

Слайд 1

Слайд 2

ЦЕЛИ УРОКА Рассмотреть положение алюминия в Периодической системе элементов. Ознакомить учащихся с нахождением алюминия в природе, получением, физическими и химическими свойствами. Сформировать понятие «пассивация поверхности».

Слайд 3

Изучаемые вопросы Алюминий как химический элемент: положение в Периодической системе, строение атома, электроотрицательность, Нахождение в природе. Алюминий – простое вещество. Получение, физические и химические свойства: взаимодействие с кислородом и другими неметаллами, оксидами металлов, водой, растворами кислот и щелочей. Действие на алюминий концентрированных азотной и серной кислот на холоде.

Слайд 4

Al 13 Алюминий (лат. Aluminium ) 3 8 2 26 ,9815 3 s 2 3p 1 Был впервые получен датским физиком Х.К. Эрстедом в 1825 г. Название этого элемента происходит от латинского алюмен , так в древности назывались квасцы, которые использовали для крашения тканей. Латинское название, вероятно, восходит к греческому «халмэ» - рассол, соляной раствор.

Слайд 5

Al 13 Алюминий (лат. Aluminium ) 3 8 2 26,9815 3 s 2 3p 1 Порядковый номер. Химический элемент III группы главной подгруппы 3-го периода.

Слайд 6

Число протонов p + =1 3 нейтронов n 0 = 14 электронов ē=1 3

Слайд 7

Изотопы алюминия В природе представлен лишь один стабильный изотоп 27 Al . Искусственно получен ряд радиоактивных изотопов алюминия, наиболее долгоживущий 26 Al имеет период полураспада 720 тысяч лет.

Слайд 8

Схема расположения электронов на энергетических подуровнях +13 Al 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 1 s 2s 2p 3s 3p в соединениях проявляет степень окисления + 3

Слайд 9

Al – типичный металл Схема образования вещества Al 0 - 3 ē  Al + 3 Тип химической связи - металлическая Тип кристаллической решетки – металлическая

Слайд 10

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

Слайд 11

Химические свойства вещества Al активный металл восстанавливает все элементы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта защитной оксидной плёнкой Al 2 O 3

Слайд 12

Алюминий реагирует: 1 . 4 Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 + Q – покрывается пленкой оксида, но в мелкораздроблен-ном виде горит с выделением большого количества теплоты. 2. 2Al + 3Cl 2 = 2 AlCl 3 (Br 2 , I 3 ) – на холоду 3. 2Al + 3S = Al 2 S 3 - при нагревании 4. 4 Al + 3 С = Al 4 С 3 - при нагревании 5. Алюминотермия – получение металлов: Fe, Cr, Mn, Ti, W и другие, например: 3 Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe

Слайд 13

Алюминий реагирует: 6 . С водой при удалении с поверхности оксидной пленки 2 Al + 6Н 2 O = 2 Al (ОН) 3 + 3Н 2 7. С растворами щелочей образуя соли алюминаты: 2Al + 2 N аОН + 2 Н 2 O = 2 N а Al О 2 + 3Н 2 8 . С разбавленными кислотами (Н CL,H 2 SO 4 ) 2Al + 6Н CL = 2AlCl 3 + 3Н 2

Слайд 14

Пассивация поверхности Концентрированные азотная и серная кислоты на холоде пассивируют алюминий, упрочняя защитную пленку на его поверхности.

Слайд 15

Получение вещества Алюминий получают электролизом раствора глинозема в расплавленном криолите ( Na 3 AIF 6 ), электролизом расплава AlCl 3 (расходуется около 16 кВт · час на 1 кг Al) Электролиз: Al 2 O 3 при 950 0 С в расплаве криолита: На катоде: Al 3+ + 3e = Al 0 На угольном аноде (расходуется в процессе электролиза): O 2- - 2e = 0 0 ; C + O = CO ; 2CO + O 2 = 2CO 2 ;

Слайд 16

Домашнее задание: И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская С. 182-185 Задания 1-3,5,6.

Слайд 17

Соединения алюминия Цели урока : ознакомить учащихся с соединениями алюминия. Сформировать знания о свойствах его оксида и гидроксида. Охарактеризовать области применения алюминия, его сплавов и соединений. Сформировать умение распознавать ион алюминия.

Слайд 18

Соединения алюминия Изучаемые вопросы : соединения алюминия, их состав и способы получения. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия. Качественная реакция на ион алюминия. Применение алюминия, его сплавов и соединений.

Слайд 19

Оксид алюминия Al 2 О 3 : Очень твердый (корунд, рубин) 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

Слайд 20

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 2 Al (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 Гидроксид алюминия Al (ОН) 3 :

Слайд 21

Качественная реакция на ион Al 3+ Реактивом на ионы Al 3+ являются ионы OH - При действии раствора щелочи на соль алюминия образуется белый осадок Al (ОН) 3 , который растворяется в избытке щелочи. AlCl 3 + 3 NaOH = Al(OH) 3 + 3 NaCl Al 3+ + 3OH - = Al (OH) 3 Al (OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O Al (OH) 3 + OH - = AlO - 2 + 2 H 2 O

Слайд 22

ЛО.14 Получение гидроксида алюминия и исследование его кислотно-основных свойств 1.В пробирку налейте 2-3мл раствора соли алюминия и прилейте столько же водного раствора аммиака AlCl 3 + 3 N Н 4 OH = Al(OH) 3 + 3N Н 4 Cl 2. Полученный в предыдущем опыте осадок разделите на две части. К первой прилейте соляную кислоту, к другой – избыток раствора гидроксида натрия Al (OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O Al (OH) 3 + Na OH = NaAlO 2 + 2H 2 O

Слайд 23

Применение Al

Слайд 24

Ряд факторов применения алюминия: 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 самолетостроений 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 25

Влияние соединений алюминия на загрязнение окружающей среды. Почти все загрязняющие вещества, которые первоначально попали в атмосферу, в конечном итоге оказываются на поверхности суши и воды. Оседающие аэрозоли могут содержать ядовитые тяжелые металлы – свинец, кадмий, ртуть, медь, ванадий, кобальт, никель. Обычно они малоподвижны и накапливаются в почве. Но в почву попадают с дождями также кислоты. Соединяясь с ними, металлы могут переходить в растворимые соединения, доступные растениям. В растворимые формы переходят также вещества, постоянно присутствующие в почвах, что иногда приводит к гибели растений. Примером может служить весьма распространенный в почвах алюминий, растворимые соединения которого поглощаются корнями деревьев. Алюминиевая болезнь, при которой нарушается структура тканей растений, оказывается для деревьев смертельной.

Слайд 26

Металл будущего Вывод: Обладая такими свойствами как лёгкость, прочность, коррозионноустойчивость, устойчивость к действию сильных химических реагентов - алюминий нашёл большое значение в авиационном и космическом транспорте, применение во многих отраслях народного хозяйства. Особое место занял алюминий и его сплавы в электротехнике, а за ними будущее нашей науки и техники.

Слайд 27

Домашнее задание И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская С. 185 -186 Задания 4 Н. Работа IV ,вариант 11(5). 16(2). 17(3). 19(2).