Урок химии по теме "Алюминий"

Цели: формирование знаний о свойствах алюминия; развитие умений наблюдать, делать выводы, объяснять ход эксперимента.

Задачи: сформировать знания о физико - химических свойствах алюминия на основе положения элемента в ПСХЭ и строения атома; установить причинно - следственную связь между строением и свойствами алюминия; продолжить формирование навыков составления уравнений химических реакций с участием простых и сложных веществ; показать практическое применение химических знаний.

Ход урока.

1. Проверка выполнения домашнего задания

1. Работа по карточкам.

К - 1. В пробирке 1 и 2 находятся мягкая вода и вода с временной жесткостью (содержит гидрокарбонаты кальция и магния). Распознайте, в какой пробирке находится вода с временной жесткостью. Запишите уравнения проведенных реакций в ионной форме.

К - 2. В пробирке 1 и 2 находятся мягкая вода и вода с постоянной жесткостью (содержит сульфат магния). Распознайте, в какой пробирке находится вода с постоянной жесткостью. Запишите уравнения проведенных реакций в ионной форме.

2. Фронтальный опрос

1. Сформулируйте определение жесткости воды. Какие виды жесткости вам известны?
2. С наличием в воде, каких катионов и анионов связана временная, карбонатная жесткость?
3. С наличием в воде, каких катионов и анионов связана постоянная, некарбонатная жесткость?
4. Что такое общая жесткость воды? С наличием в воде, каких катионов и анионов связана общая жесткость?

2. Изучение нового материала

1. Введение в тему.

 Номер тринадцать. Пробиркин не суеверен и не боится войти. Дверь металлическая, но очень лёгкая. А внутри что? Это цех авиационного завода? Вот крыло самолета, а это хвост. А рядом груда посуды – кастрюль, мисок, ложек и кружек, и еще рулоны фольги. Ой, а проводов–то сколько висит! Наверное, здесь пункт по приёму металлолома. Тут горы этого металла! Попробуйте определить о каком веществе, идет речь.

2. Формулировка темы и цели урока (Учащиеся самостоятельно).

А что нам необходимо узнать об алюминии, чтобы иметь достаточно полное представление об этом веществе? Итак, тема нашего урока: “Алюминий”. (Учащиеся записывают в тетрадь. ) Мы вместе с Пробиркиным постараемся собрать наиболее полную информацию об алюминии и его соединениях. Итак, в путь!

Алюминий как химический элемент.

 Станция 1. «Мой адрес не дом и не улица». Попробуем определить «адрес» алюминия. (Запись в тетрадь с комментированием учащимися).

₁₃ Al, 3 период, III группа А,

 Известно, что свойства вещества определяются его строением. Поэтому рассмотрим строение атома алюминия. (Запись в тетрадь с комментированием учащимися).

 Z = +13, число электронов – 13, электронная формула: 1S²2S²2P⁶3S²3P¹ , на внешнем уровне расположено три электрона.

 Что вы можете сказать о свойствах алюминия, исходя из его положения в ПСХЭ и строения атома? (Алюминий – р - элемент. До завершения внешнего ЭУ ему не хватает 5 - ти электронов, значит, в химических реакциях от будет проявлять свойства восстановителя. Т. к на внешнем ЭУ атома алюминия расположено 3 электрона, то его оксид и гидроксид будут проявлять амфотерные свойства)

4. Алюминий как простое вещество.

1. Нахождение в природе. (Рассказ учителя)

 Станция 2. «Алюминий в природе». Алюминий – третий по распространенности в земной коре элемент. Он уступает только кремнию и кислороду. В природе алюминий встречается в виде соединений: бокситов (Al₂O₃^. nH₂o с примесями SiO₂, Fe₂O₃, CaCO₃), каолина (Al₂O₃. 2SiO_2. H₂o), нефелина (Na₂O, K₂O Al₂O₃ 2SiO₂), корунда (Al₂O₃). Окрашенные кристаллы корунда красного цвета – рубины, синего – сапфиры. Как вы считаете, почему алюминий не встречается в природе в свободном состоянии? (На основании строения атома и положения в ряду активности металлов можно сделать вывод о том, что алюминий обладает высокой химической активностью, поэтому в природе в свободном виде не встречается. )

  2). Получение алюминия (Рассказ с элементами беседы)

 Станция 3. «Получение алюминия». Сейчас алюминий относительно дёшев, только давайте вернёмся века на полтора назад. Императором Франции в то время был Наполеон III. Он любил произвести впечатление на своих подданных и устроил однажды банкет. Члены императорской семьи и наиболее почётные персоны были удостоены великой чести кушать алюминиевыми ложками и вилками! Гости же попроще не могли позволить себе такую роскошь, им пришлось смириться с самыми привычными для монарших банкетов золотыми и серебряными приборами. Обидно было до слёз, даже аппетит пропал. Но ничего не поделаешь, ведь и сам Наполеон не мог обеспечить каждого гостя алюминием, который тогда был дороже золота! Когда один из европейских монархов приобрел камзол с драгоценными алюминиевыми пуговицами, он стал свысока посматривать на других правителей, которым такая роскошь была не по карману. Пуговицы эти были редчайшим ювелирным изделием, а сам металл – волшебным и необыкновенным. Как вы считаете, в чем была причина такой огромной стоимости металла, при таком широком распространении в природе? (Несмотря на широкое распространение, алюминий было сложно выделить из его соединений).

 Впервые алюминий получил в 1825 году датский физик Х. Эрстед, но это открытие осталось малоизвестным. В 1827 г. немецкий химик Ф. Вёлер получил алюминий при нагревании хлорида алюминия с калием без доступа воздуха. Однако для промышленного получения такой способ был слишком дорог, поэтому алюминий очень долго не могли производить в больших количествах. Представьте себе, вокруг, в почве, этого элемента было очень много, особенно в глине. Люди буквально топтали его ногами. Но все способы извлечения алюминия из руды были энергоёмкими и дорогими, удавалось получать лишь крупинки этого металла. Его так и называли «Серебро из глины». Притягивали людей необыкновенные качества этого «глиняного Серебра» – лёгкость, стойкость, красивый блеск. Он был самым лёгким из всех известных металлов, устойчивых к действию воздуха. Но как ни старались именитые инженеры, алюминий продолжал оставаться очень дорогим, пока не был разработан электролитический способ его получения. А что же такое «электролиз»? (Это химическая реакция, которая происходит под действием электрического тока).

 Промышленный способ производства алюминия, который в своей основе применяется до сих пор, был разработан в 1866 году двумя молодыми учёными американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру, причём независимо друг от друга. В чём заключается этот способ? Природным соединением, из которого экономически выгодно получать алюминий, оказался боксит Al₂O₃^. nH₂O, который предварительно очищают от примесей. Однако температура его плавления очень высока – 2050⁰С и проводить электролиз технически невозможно. В настоящее время алюминий получают электролизом раствора оксида алюминия в расплавленном криолите при температуре около 950⁰С. При этом на катоде выделяется алюминий, а на аноде – кислород.

2Al₂O₃ ^ток→ 4Al + 3O₂

 В настоящее время по объёму производства алюминий прочно занимает 2 место после железа и его сплавов (среди металлов). Для выплавки 1т алюминия требуется 13 - 17000 квт/час электрической энергии, поэтому алюминиевые заводы расположены вблизи крупных ГЭС.

 Вспомните из курса географии, где на территории нашей страны встречаются месторождения алюминиевого сырья? Где построены алюминиевые заводы? (Месторождения алюминиевого сырья в нашей стране имеются на Урале, в Сибири, Башкирии. )

2. Физические свойства (Самостоятельная работа с образцами алюминия и справочными данными по инструктивной карточке. Коллективное обсуждение).

Весь материал – смотрите документ.