Методы работы на уроке: Лекция с использованием презентации, учебного фильма.
Демонстрация: а) горение алюминия в кислороде; б) отношение алюминия к концентрированной азотной кислоте.
Лабораторный опыт: а) ознакомление с образцами алюминия и его сплавов, руды алюминия; б) взаимодействие алюминия с кислотами и со щелочами.
Повторение: строение атома, закономерность изменения свойств элементов и их соединений в периодах и группах. Амфотерность в свете теории электролитической диссоциации и ОВР.
Цель урока: Уметь составлять уравнения химических реакций, характеризующих общие свойства алюминия. Уметь разъяснять явление амфотерности на примере алюминия, характеризовать природные соединения алюминия; знать области применения алюминия и его сплавов.
Изложение.
Урок начинается стихотворением:
«Он яркой звездой загорится,
Белый и легкий металл,
В 13-й клетке таблицы
Почетное место занял.
Для легкости в сплавы дается,
Мощь самолетов создал.
Тягуч и пластичен, отлично куется
Серебряный этот металл.
В составе багровых рубинов,
В сапфировой сине огней,
В серой обыденной глине
В виде наждачных камней,
Всюду металл тот я вижу,
В отчетливой клетке из линий.
К веку легчайших металлов идет
Наш чудесный металл».
Вопрос: О каком металле шла речь в стихотворении?
Итак, герой нашего урока – металл. Да, самый обыкновенный металл – алюминий, с которым мы сталкиваемся повсюду. Казалось бы, что можно рассказать о нем? Но алюминий имеет большую и интересную историю. Всего каких- нибудь сто лет назад об алюминии знали лишь в лабораториях ученых. Промышленных способов извлечения алюминия из руды не было, алюминий ценился на вес золота.
Есть в истории алюминия и необъяснимые загадки. Древнеримский ученый Плиний Старший ( 1в.н.э.) сообщает, что однажды пришел к императору Тиберию неизвестный человек и принес легкую серебряную чашу. Посетитель утверждал, что научился получать алюминий из глины. Тиберий велел казнить изобретателя, чтобы никто не мог узнать секрет и обесценить «серебро». Возможность получения «серебра» из глины казалась нелепым вымыслом по крайней мере до 1827 г, когда люди впервые увидели алюминий. А сейчас мы можем задуматься над тем удивительным и загадочным даже для нас технологическим процессом, до которого додумался несчастный изобретатель великой империи рабов.
Первым изделием из алюминия были пуговицы на камзоле одного из последних королей Франции. Король был счастлив и гордился приобретением: никто из королей и монархов Европы не имел таких пуговиц.
В настоящее время алюминиевыми пуговицами никого не удивишь. Алюминий – довольно дешевый металл и наряду с другими металлами имеет самое широкое применение.
Итак, тема нашего урока: «Алюминий, его свойства и применение».
В романе «Что делать» (четвертый сон Веры Павловны) Н.Г. Чернышевский писал: (зачитываю отрывок).
Вопрос классу: какие физические свойства алюминия вы можете перечислить, прослушав этот отрывок?
Свойства: серебристый легкий металл, пластичный, обладает отражательной способностью (зеркало из алюминия более стойко и не тускнеет).
Вопрос: Какими еще физическими свойствами обладает алюминий?
Смотрим отрывок фильма «Алюминий», затем отвечаем на вопрос.
- легко прокатывается в листы, вытягивается в проволоку. Алюминий обладает высокими тепло- и электропроводностью, немного уступая в этом отношении меди и серебру.
Вопрос: Зарисуйте строение атома алюминия, и исходя из него дайте предположения какими химическими свойствами должен обладать алюминий.
Ученики рисуют в тетради. Через несколько минут показываю 1 слайд презентации (строение атома ).
Химические свойства алюминия обусловлены легкостью отрыва электронов, поэтому алюминий должен проявлять свойства металлов. Записываем уравнения в тетрадь. 2 слайд. ( с кислородом, галогенами, серой, водой, кислотами).
Демонстрация: Нагреваю алюминиевую фольгу на спиртовке – алюминий покрывается защитной пленкой, а если эту пленку снять, то происходит окисление ( уравнение).
Опыт2.Взаимодействие алюминия с бромом ( уравнение).
По отношению к воде алюминий устойчив, потому что покрыт защитной оксидной пленкой, но если погрузить в воду амальгамированный алюминий, то он будет вытеснять водород из воды. Записываем уравнение.
Лабораторный опыт. Каждый на своем рабочем месте: к алюминию прилить раствор соляной кислоты. Что наблюдаете? Записываем уравнение реакции.
Возвращаемся к схеме строения атома. Увеличение электронов на внешнем уровне и уменьшение атомного радиуса, соседство сверху и справа с неметаллами могут привести к особым свойствам – взаимодействию со щелочами.
Лабораторный опыт. Прилить к алюминию раствор гидроксида натрия. Что наблюдаем? Записываем уравнение реакции. Слайд 3.
Вопрос: Какой вывод можно сделать исходя из свойств алюминия?
Вывод: алюминий обладает амфотерными свойствами.
Демонстрация: алюминий + концентрированная азотная кислота =
Алюминотермия: 2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe
Вопрос: Где может найти применение данное свойство?
- в промышленности (металлотермия) для получения особо чистых металлов из их оксидов.
В середине 19 столетия, когда алюминий , был дороже драгоценных металлов и мировое производство его исчислялось килограммами в год, великий русский демократ Н.Г. Чернышевский проявил гениальную прозорливость, сказав, что этому металлу суждено огромное будущее, что алюминий – металл прогресса.
Предсказание Чернышевского сбылось, и алюминий по своему практическому значению стал в самом широком смысле слова металлом 20 века.
Вопрос: Какое же применение имеет металл настоящего и будущего, металл прогресса?
Смотрим фильм (или слайды из презентации). Слайд 4
Вопрос: какие свойства алюминия обусловили его широкое применение.
Небольшой вес, высокие противокоррозионные свойства, значительная прочность определили применение этого металла. Он занял прочное место в строительстве самолетов, машиностроении, судостроении. Самый тяжелый из группы легких металлов алюминий стали называть «крылатым металлом».
«Он серебрист, как белый иней,
В нем лунный свет и солнца жар,
Металл крылатый алюминий,
Он славу добрую снискал.
Его рождала мудрость века,
Движенье мускулистых рук,
Мечта и дерзость человека,
Сверхскоростных полетов звук.
Неугасимое горенье
В цехах завода до утра.
Вот здесь я черпал вдохновенье…
И дел литейных мастеров
Меня за труд благодарили».
Применение: - применяется для производства различных сплавов.
Наибольшее распространение имеют дюралюмины ( сплав алюминия и магния), силумины (сплав алюминия с кремнием).
- в виде чистого металла – на изготовление электропроводов и различной химической аппаратуры.
- используется для алитирования, т.е. насыщения поверхностей стальных и чугунных изделий (с целью защиты от коррозии).
Алюминий – третий по распространенности элемент в земной коре. Он встречается только в соединениях:
Важнейшие: Слайд 5
- Каолинит Al2O3*2SiO2*2H2O
- Корунд Al2O3 (прозрачные кристаллы)
- Полевой шпат, или ортоклаз К2O* Al2O3*6SiO2
- боксит (алюминиевая руда) Al2O3*nH2O
- нефелин Na2O*Al2O3*2SiO2
Одним из наиболее распространенных его соединений является корунд. Рубин, сапфир – разновидности корунда, окрашенные небольшими примесями. Слайд 6
«Есть в теплом море дивный яхонт…» Это о рубине. Яхонт – старинное русское название рубина. («Садко»).
Алый рубин и синий сапфир в древности и в средние века считали целебными камнями: «Рубин врачует сердце, мозг, силу и память человека, сапфир – хранит и умножает мужество, очищает глаза, укрепляет мускулы».
В «Сказках об Италии» А.М. Горький воссоздал образ жестокого обывателя Тамерлана, стремившегося покорить и разрушить весь мир: «На его страшной седой голове – белая шапка с рубином на острой верхушке… А в ушах царя – серьги из рубинов Цейлона, из камней цвета губ красивой девушки».
Рубин теперь не только предмет роскоши, он стал камнем – тружеником. Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах.
Дом. задание: $13 до соединений алюминия; упр.7 с.75