Слайд 3Цели урока:
Изучить свойства металлов 3 А группы на примере алюминия.
Дать
характеристику элемента по его положению в периодической системе химических элементов.
На основе строения атома рассмотреть его физические и химические свойства, указать области применения алюминия.
Ответить на вопрос: « Почему алюминий называют металлом будущего?»
Слайд 4Алюминий находится в _ периоде, _ группе. Порядковый
номер _, атомная масса _. Атом алюминия содержит _ протонов, _ нейтронов, _ электронов. Заряд ядра _ . Электроны располагаются на _ энергетических уровнях. На последнем энергетическом уровне _ электрона. Для алюминия характерна степень окисления _
3
3А
13
27
13
14
13
+13
3
3
+3
Слайд 5 Алюминий – самый распространенный в природе металл.
Слайд 6В природе алюминий в связи с высокой химической активностью встречается почти
исключительно в виде соединений. Некоторые из них:
Бокситы
Al2O3 · H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3) Нефелины — KNa3[AlSiO4]4
Глинозёмы (смеси каолинов с песком SiO2, известняком CaCO3, магнезитом MgCO3)
Полевые шпаты
(K,Na)2O·Al2O3·6SiO2, Ca[Al2Si2O8]
Каолинит — Al2O3·2SiO2 · 2H2O
Слайд 7 3ВеО · Al2О3 · 6SiO2
Изумруд
аквамарин
Берилл
Слайд 8Алуниты — (Na,K)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3
Корунд Al2O3
Рубин
Сапфир
Слайд 9BeAl2O4.
Александрит
Хризоберилл
Слайд 10ПРИРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
Название соединения
Формула
Содержание Al
Каолинит
Боксит
Полевой шпат
Корунд
Нефелин
Al2O3*2SiO2*H2O
Al2O3* H2O
K2O*Al2O3*6SiO2
Al2O3
Na2O*Al2O3*2SiO2
22,5%
45%
10%
53%
19%
Слайд 11История открытия алюминия
ОРИХАЛК
До сих пор не разгадана тайна Атлантиды - легендарного
острова, погрузившегося много тысяч лет назад в пучину океана. По мнению Платона, жители Атлантиды пользовались разными металлами. Среди них был металл, называемый "орихалк". Какой же металл называли так атланты? Возможно, алюминий. Такую чисто интуитивную догадку высказал в свое время знаменитый русский поэт Валерий Брюсов. Правда, ему было известно, что для получения алюминия пользуются силой электрического тока. Однако слишком скудны сведения об этой древней цивилизации, и мы не знаем, располагали ли атланты простейшими электрическими машинами и не применяли ли какой-либо иной способ получения алюминия.
Слайд 12Древний историк Плиний Старший рассказывает об интересном событии. Однажды к римскому императору Тиберию,
правившему в 14-27 гг. нашей эры,пришел незнакомец. В дар императору он преподнес изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно легкого металла. Мастер поведал, что этот никому не известный металл он сумел получить из глинистой земли. Должно быть, чувство благодарности редко обременяло Тиберия да и правителем он был недальновидным. Боясь, что новый металл с его прекрасными свойствами обесценит хранившиеся в казне золото и серебро, он отрубил изобретателю голову, а его мастерскую разрушил, чтобы никому не повадно было заниматься производством «опасного»
Написанные им 37 томов "Естественной истории" наиболее полно отражают знания, накопленные на протяжении веков в странах древнего мира.
У него мы находим слово "алюмен" (что означает "вяжущий"). Нет, это еще не алюминий, а лишь одно из его соединений. Так Плиний называл квасцы, которые тогда уже применяли красильщики в качестве протравы при окраске тканей.
Слайд 13Квасцы служили не только делу мира, но иногда применялись и на
войне. Есть легенда о том, что однажды, в начале нашей эры, неприятель, осадивший римлян, решил поджечь крепость, в которой укрылись легионеры. Укрепление было деревянным. Солдаты обложили башни крепости связками хвороста и подожгли. Ветер раздувал огонь, но стены незыблемо стояли и даже не были опалены.
Их словно заколдовали. Враги так и не поняли, что за чудо произошло. А ведь в те времена верили в чудеса и сверхъестественные силы! Но все оказалось гораздо проще. Римляне, видимо, знали кое-что о квасцах. Они обмазали деревянные башни и стены раствором квасцов, и дерево стало огнестойким. Прошло почти полторы тысячи лет, прежде чем ученые по-настоящему заинтересовались квасцами и попытались разгадать тайну их состава.
Слайд 14в XVI веке, т. е. спустя примерно полторы тысячи лет, в историю алюминия была вписана
новая страница. Это сделал талантливый немецкий врач и естествоиспытатель Парацельс Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм.
Исследуя различные вещества и минералы, в том числе квасцы, Парацельс установил, что они «есть соль некоторой квасцовой земли», в состав которой входит окись неизвестного металла, впоследствии названная глиноземом.
Слайд 15В 1807 году Дэви удалось электролизом щелочей открыть натрий и калий, но разложить с помощью электрического
тока глинозем он так и не сумел. Подобные же попытки предпринял спустя несколько лет швед Берцелиус, но и его работы не увенчались успехом. Несмотря на это, ученые все же решили дать «неподдающемуся» металлу имя: сначала Берцелиус назвал его алюмием, а затем Дэви изменил алюмий на алюминий.
"Alumen называют a lumen, так как он придает краскам lumen (свет, яркость), будучи добавлен при крашении".
Слайд 16 В чистом виде его впервые получил датский физик Х. Эрстед
в 1825 г.
в 1827 г. Велер выделил металлический алюминий нагреванием безводного хлористого алюминия с металлическим калием.
В 1854 г. француз А. Сент- Клер Девиль получил его посредством электролиза.
Слайд 17в 19 веке на императорских приемах алюминиевая посуда была самой престижной.
Наполеон III устроил однажды банкет, на котором особо почетным гостям выдали алюминиевые ложки и вилки. Гости попроще удостаивались обычными для императорского двора золотыми и серебряными приборами. К тому же только у сына Наполеона III была очень дорогая по тем временам алюминиевая погремушка.
Слайд 18 Алюминий был дороже золота. Так дорог, что из него делали
только драгоценные
украшения. В Англии хотели почтить
богатым подарком нашего великого химика Менделеева.
и сделали химические весы, в которых одна чаша была из золота,
другая из алюминия. Чаша из алюминия стоила дороже золотой.
Слайд 19 Алюминий – серебристый металл, его плотность – 2,7 г/ см3,
tпл = 660 0C, tкип = 2350 0C. Алюминий обладает хорошей ковкостью, высокой электропроводностью и теплопроводностью, пластичностью, высокой отражающей способностью, легко поддается обработке, образует легкие и прочные сплавы.
Слайд 20Химические свойства
Горение алюминия в кислороде
Химически активен. Легко окисляется кислородом воздуха, при
этом покрывается пленкой оксида, предохраняющей металл от дальнейшего взаимодействия с кислородом. Если порошок алюминия или алюминиевую фольгу сильно нагреть, то металл сгорает ослепительным пламенем, превращаясь при этом в тот же оксид.
Без оксидной пленки алюминий активно взаимодействует с неметаллами. При обычной температуре реагирует с хлором и бромом, а с фтором и йодом –лишь при нагревании.
Слайд 21 Металлический алюминий является сильным восстановителем и восстанавливает другие металлы из
их оксидов:
Слайд 22Взаимодействие алюминия с водой
Химические свойства
Взаимодействие алюминия с сложными
веществами
Алюминий взаимодействует с кислотами, щелочами и солями
Лабораторный опыт
Поместите в три пробирки алюминий. В первую пробирку добавьте раствор соляной кислоты, во вторую –раствор гидроксида натрия, в третью –раствор сульфата меди (II). Объясните явления. Напишите уравнения в молекулярном и ионном виде.
Слайд 24 2Al + 6H2O + 2KOH = 2K Al(OH)4 +3H2
Тетрагидроксоалюминат
калия
Напишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой и разберите её с т. з. окисления – восстановления.
Алюминий без оксидной пленки активно взаимодействует с водой:
Слайд 25Применение алюминия и его соединений
В чистом виде алюминий находит
применение из-за своей мягкости: из него изготавливают прокладки для герметизации различных приборов, провода т. к.этот металл третий по электропроводности.
Большая часть производимого алюминия идет для получения легких сплавов.
Дуралюмин по прочности на разрыв близок к стали, но почти в 3 раза легче её. Его используют для производства самолетов.
Слайд 27
Сплавы алюминия используют в строительстве, т. к. из них легко
изготовить различные профили балок и разные конструкции.
Слайд 29 Алюминий очень технологичный металл: его можно обрабатывать давлением при нормальных
и чуть повышенных температурах. Изделия из него можно готовить методами прокатки, вытягивания, штамповки, ковки, прессовки.
Слайд 30 Гель из гидроксида алюминия входит в состав лекарств для
лечения болезней желудка.
Гидроксид алюминия используется для очистки воды, т. к. обладает способностью поглощать различные вещества.
Оксид алюминия в виде корунда используется как абразивный материал для обработки металлических изделий.
Оксид алюминия в виде рубина широко используется в лазерной технике.
Оксид алюминия применяется в качестве катализатора, для разделения веществ в хроматографии.
Слайд 31Получение алюминия
Впервые получен восстановлением хлорида алюминия металлическим калием или
натрием без доступа воздуха:
AlCl3 + 3Na = Al + 3NaCl
2. В промышленности – электролиз раствора глинозема Al2O3 в расплаве криолита Na3AlF6 с добавкой CaF2. криолит используется как растворитель оксида алюминия, а добавка фторида кальция позволяет поддерживать температуру плавления в электролитической ванне не выше 1000 0С.
Слайд 34Выполните тест
1. Самым распространенным в земной коре металлом является
а) Са б)
Аl в) Na г) Fe
2. Алюминий входит в состав следующего природного соединения
а) сильвинит б) кальцит в) гипс г) корунд
3. При растворении алюминия в воде получается раствор
а) алюминия б) оксида алюминия в) гидроксида алюминия
г) гидрида алюминия
4. В ряду Na – Мg – Аl – Si
а) увеличивается число энергетических уровней в атомах
б) усиливаются металлические свойства элементов
в) уменьшается высшая степень окисления элементов
г) ослабевают металлические свойства элементов
Слайд 35Выполните тест
1. Самым распространенным в земной коре металлом является
а) Са б)
Аl в) Na г) Fe
2. Алюминий входит в состав следующего природного соединения
а) сильвинит б) кальцит в) гипс г) корунд
3. При растворении алюминия в воде получается раствор
а) алюминия б) оксида алюминия в) гидроксида алюминия
г) гидрида алюминия
4. В ряду Na – Мg – Аl – Si
а) увеличивается число энергетических уровней в атомах
б) усиливаются металлические свойства элементов
в) уменьшается высшая степень окисления элементов
г) ослабевают металлические свойства элементов
Слайд 36Найдите в таблице соответствующие обусловленности применения алюминия его свойствам. Из букв,
соответствующих правильным ответам, вы составите название одного из природных соединений алюминия. Подумайте, почему в некоторых клетках стоят *
Слайд 37Найдите в таблице соответствующие обусловленности применения алюминия его свойствам. Из букв,
соответствующих правильным ответам, вы составите название одного из природных соединений алюминия. Подумайте, почему в некоторых клетках стоят *