Аллюминий

Класс: 9

Цель: Изучение электронного строения атома алюминия, его физических и химических свойств.

Задачи:

• Знать электронное строение атома алюминия на основе его положения в ПСХЭ.
• Составить в тетради таблицу физических и химических свойств элемента алюминия.
• Записать уравнения реакций взаимодействия алюминия с неметаллами (О₂, I₂, C₂, S), со щелочами, кислотами и оксидами металлов.
• Знать практическое применение алюминия.

Воспитательная:

• Способствовать созданию доброжелательной обстановки, умению слушать и слышать друг друга, оказывать взаимопомощь.

• Продолжать развитие умений наблюдать, делать выводы, объяснять ход эксперимента и применение алюминия в быту.
• Формировать навыки составления уравнения химических реакций с участием простых веществ.
• Совершенствовать умение высказывать и обосновывать суждения.

• Обеспечить санитарно-гигиенические условия труда.
• Обеспечить привлекательность урока, учитывая дозировку информации и конкретных действий ученика.
• Создать оптимальный ритм труда, чтобы исключить умственную перегрузку учащихся.

1. Диалогово-словесный.
2. Наглядный.
3. Практический (работа с таблицей, с раздаточным материалом и схемой).
4. Работа в группах, парах.
5. Метод поощрения.
6. Частично-поисковый.
7. опережающий.
8. метод ролевой игры.

1. Самостоятельная работа;
2. Практическая работа в парах;
3. Фронтальная работа;
4. Индивидуальная работа.

Оборудование: Компьютер, экран, проектор.

Дидактические материалы: Карточки с заданиями, схема-кластер, опережающее задание по ролям, видеоматериалы с демонстрационными опытами, презентация.

Реактивы: Набор реактивов на столах (алюминиевая фольга, проволока, гранулы алюминия, растворы соляной и серных кислот, гидроксид натрия).

1. Организационный момент (2 минуты).
2. Проверка домашнего материала (2 минуты).
3. Актуализация знаний. Фронтальный опрос (3 минуты).
4. Изучение нового материала (30 минут).
5. Рефлексия (1 минута).
6. Оценивание (5 минут).
7. Домашнее задание (2 минуты).

1. Запись на доске и пояснение домашнего упражнения № 4 одним учеником.

1. Как называют элементы, которые находятся в главной подгруппе II группы? (Элементы II группы главной подгруппы называют щелочноземельными металлами.)
2. А все ли элементы II группы главной подгруппы являются щелочноземельными? (Не все элементы II группы главной подгруппы относятся к естественному семейству ЩЗМ. К щелочноземельным металлам относятся: Ca, Sr, Ba, Ra).
3. Охарактеризуйте электронное строение атома ЩЗМ по его положению в ПСХЭ (Периодической системе химических элементов).

4. (ЩЗМ находятся во II группе главной подгруппе, значит на внешнем энергетическом уровне находится два электрона, эти элементы проявляют степень окисления +2, это говорит о том, что они являются сильными восстановителями.)

Учитель: Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с химическим элементом и простым веществом алюминием (Al). (Слайд 2)

Запишите тему урока в тетрадь и давайте попытаемся вместе определить задачи нашего урока (учащиеся вместе с учителем формируют цель урока и записывают в тетрадь): знать положение алюминия в ПСХЭ, изучить его физические и химические свойства.

Учитель: Сегодня мы с вами изучим самый распространенный химический металл в природе. И ответим на вопрос: почему алюминия нет в свободном виде в природе?

Обратите внимание, на ваших столах находится схема-кластер, именно по ней мы будем поэтапно изучать алюминий.

Вы уже умеете определять строение атома по таблице Менделеева. В течении трех минут выполните задание письменно в тетради по карточке, которая находится на ваших столах (каждому ряду учащихся выдается разное задание), затем по одному человеку от каждого ряда прошу выйти к доске и сделать запись, а остальные проверяют.

1. Ряд: Дать характеристику элементу с порядковым номером 13 по положению в ПСХЭ. Написать электронную формулу.
2. Ряд: Сопоставить строение атомов натрия, магния, алюминия и сделать вывод об относительной химической активности этих металлов.
3. Ряд: Указать состав ядра алюминия и строение энергетической оболочки. Указать химическую связь и тип кристаллической решетки.

Фронтальный опрос - проверка выполненного задания. (письменная запись на доске, по одному человеку от каждого ряда)

Сейчас перед вами выступят историк, заведующий химической лабораторией, ваша задача внимательно послушать и узнать как можно больше сведений об алюминии.

Историк (сообщение учащегося по опережающему заданию): Я хочу вам рассказать историю открытия алюминия. Однажды к римскому императору Тиберию пришел незнакомец. В дар императору он преподнес изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно легкого металла. Мастер поведал, что это 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 хранившееся в казне золото и серебро, он приказал отрубить изобретателю голову, а его мастерскую разрушил, чтобы никому не повадно было заниматься производством “опасного металла”. Спустя полторы тысячи лет в историю алюминия была вписана новая страница. Это сделал талантливый немецкий врач и естествоиспытатель Парацельс Филипп. Таким образом алюминий был открыт еще полторы тысячи лет назад, а название и свойства были открыты спустя полторы тысячи великим ученым Филиппом Парацельсом.

Заведующий химической лабораторией (сообщение учащегося с записью на доске): В природе алюминий существует в виде бокситов Al₂O₃*n H₂O (с примесями SiO₂, Fe₂O₃, CaCO₃), коалина Al₂O₃*2 SiO₂*2 H₂O, нефелина (Na, K)₂O* Al2O3*2 SiO₂. (Слайд 3) Месторождение алюминиевого сырья на Урале, в Казахстане, Сибири и Башкирии. Ответьте, пожалуйста, на вопрос: Почему алюминия нет в свободном виде в природе? Попробуйте ответить на этот вопрос исходя из его положения в электрохимическом ряду напряжений металлов и положения в ПСХЭ.

Ученики: Исходя из положения алюминия в электрохимическом ряду напряжений металлов можно сказать, что он обладает химической активностью и поэтому не встречается в природе в свободном состоянии.

Алюминий р-элемент, он занимает промежуточное положение между металлами и неметаллами. Металлические свойства должны быть выражены слабее, чем у натрия и магния. Наличие у него 3 электронов на внешнем электронном уровне и несколько меньший радиус атома обуславливают уменьшение химической активности алюминия по сравнению с соответствующими элементами I и II группы.

Учитель: На ваших столах находятся образцы алюминия, охарактеризуйте по ним физические свойства и запишите в таблицу. Ученики обсуждают физические свойства алюминия и записывают в сравнительную таблицу. После дискуссии один из учеников озвучивает физические свойства алюминия, а остальные добавляют в таблицу

Заведующий химической лабораторией (подготовленный ученик): Это мягкий, легкий металл. Масса алюминиевой детали составляет лишь треть массы стальной детали таких же размеров. Устойчив к коррозии на воздухе, а также в среде многих газов и жидкостей. Обладает высокой отражательной способностью и благодаря своему блеску имеет декоративный вид. Отличается относительно высокой упругостью и не становится хрупким при низких температурах. Хорошо поддается обработке резкой и давлением – его можно раскатать в фольгу толщиной менее 0,01мм. Проводит электрический ток и тепло лучше, чем все другие обычные металлы (кроме меди).

Учитель: На физических свойствах алюминия основано его применение в быту. Посмотрите слайды 4-10, в конце просмотра назовите применения алюминия.

Ученики: Алюминий применяется в самолетостроении, в машиностроении, в производстве различных конструкций, а также применяется в быту.

Учитель: Алюминий, стоящий в начале ряда напряжений металлов, проявляет химическую пассивность. Почему? Причину пассивности алюминия выясним, посмотрев опыт “Плавление алюминия”, и ответим на вопрос. Внимание на экран (видео 1).

Учащиеся формулируют вывод: На поверхности образуется оксидная химическая пленка, поэтому он проявляет химическую пассивность.

Учитель: Далее рассмотрим химические свойства алюминия и запишем уравнения реакций. Внимание на экран. Видеозаписи взаимодействия алюминия с бромом (видео 2), с йодом (видео 3), с серой .

Учитель: Приглашаю от каждого ряда по одному ученику написать уравнения реакций алюминия с бромом, йодом и серой. Ученики пишут на доске уравнения реакций, класс работает вместе с ними записываем в таблицу.

Учитель: Итак, пассивность алюминия обусловлена наличием пленки оксида алюминия на его поверхности и, если удалить эту пленку, то алюминий должен проявлять активность, близкую к щелочноземельным металлам. Без оксидной пленки он способен реагировать с водой при обычных условия. Запишите в тетради уравнение реакции (один на доске, все проверяют): 2Al +6H₂O=2Al(OH)₂+3H₂. Подвергаются ли изделия алюминия коррозии?

Ученики: Да подвергаются, когда разрушается оксидная пленка.

Учитель: Оксидная пленка защищает алюминий от коррозии. С помощью лабораторных опытов рассмотрим отношение алюминия к кислотам и щелочам, взаимодействие алюминия с кислотами которых у вас нет, в раздаточном материале мы посмотрим на видео. Четырех человек из класса прошу выйти к доске и составить уравнения взаимодействия алюминия с кислотами (соляной, серной, бромоводородной) и щелочами на доске.

Учитель: Особенностью алюминия по сравнению с большинством металлов является его взаимодействие со щелочами, но алюминий не реагирует с концентрированной азотной кислотой, под ее влиянием на поверхности алюминия образуется нерастворимая в кислотах модификация оксида алюминия, предохраняющая его от дальнейших превращений. Подведем итоги. Что мы узнали сегодня на уроке?

Ученики: Алюминий – активный метал, реагирует с неметаллами, кислотами и щелочами; благодаря своим физическим свойствам и наличию защитной оксидной пленки широко применяется в технике и быту.

V. Рефлексия:

Учитель: На слайде вы видите вопросы, выберите один и на полях своих тетрадей поставьте букву этого вопроса, а я посмотрю как вы усвоили материал сегодняшнего урока.

1. Параграф 13, до соединений алюминия.
2. Повторить материал об амфотерных соединениях.
3. Творческое задание: Как влияет алюминий на здоровье человека? (индивидуальная работа)