“Мы отнюдь не властвуем над природой, все наше господство состоит в том, что мы, в отличие от других существ, умеем познавать ее законы и правильно их применять.”
Ф. Энгельс.
Цели:
- Дидактические. Систематизировать знания о свойствах элементов по их положению в Периодической системе Д.И. Менделеева. Продолжить формирование умений составлять уравнения химических реакций.
- Развивающие. Продолжить формирование интеллектуальных умений –анализ, синтез, сравнение, индукция, развивать произвольное внимание.
- Воспитательные. Продолжить формирование научного мировоззрения на процессы превращения веществ; нравственной сферы личности учащихся; интереса к предмету.
На доске: Дата, теме урока, эпиграф, домашнее задание.
На демонстрационном столе: изделия из алюминия (фольга, банки из напитков, посуда, алюминиевая пудра, демонстрационный столик, тигель, сухое горючее, ложечка для сжигания веществ.
На столах учащихся: таблицы “Физические свойства некоторых металлов”, коллекция “Алюминий”, спиртовка, спички, лабораторный штатив, штатив с пробирками, кусочек фольги, гранулы алюминия, серная кислота, гидроксид натрия.
Оборудование: мультимедийная приставка, компьютер, диск “Неорганическая химия” 8 класс, часть 2 (фрагмент “Реакция алюминия с йодом”), диск “Неорганическая химия” 9 класс Металлы главных подгрупп (фрагмент “Плавление алюминия”).
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Учитель. В 60-ые годы 19 века любая модница в своем гардеробе должна была непременно иметь изделие из этого металла. Наполеон III приказал изготовить из этого металла столовые приборы и на торжественных приемах ставил приборы только дорогим гостям, остальные кушали еду из серебряных приборов. В 1889 году Менделееву подарили игрушку сделанную из этого металла. В своем романе “Что делать” Н.Г. Чернышевский говорил, что этому металлу принадлежит будущее. Что же это за удивительный металл?
Посмотрите на слайд, на нем изображено вещество, которое называют боксит, найдите его в коллекциях. Вы видите, что оно красно– бурого цвета, похоже на глину, но именно из него получают сегодня элемент, о котором мы будем сегодня говорить, и который будем исследовать.
Так почему очень дорогой в 19 веке, этот элемент так доступен сейчас.
Сообщение ученика об открытии алюминия и его промышленном производстве с показом портретов ученых (А. Магграф, Х.К. Эрстед, Велер, Дэви, Ч.М. Холл, А. Вильм, Байер, Н. Бекетов, Бунзен, П. Федотьев).
Учитель. Итак, алюминий открыли и нашли место в Периодической системе. Скажите каким цветом алюминий окрашен в периодической системе? (Ответ: зеленым, так как его соединения обладают амфотерными свойствами)
А теперь дадим характеристику алюминию по его положению в таблице.
(Ответ: соседями по подгруппе являются бор и галлий, алюминий более металличен, чем бор, так как у алюминия больше радиус атома, но менее металличен, чем галлий, так как у него меньше радиус атома; соседями по периоду являются магний и кремний, алюминий более металличен, чем кремний, так как у него больше радиус атома и меньше электронов на внешнем уровне, алюминий менее металличен, чем магний, так как у него меньше радиус атома и больше электронов на внешнем уровне. Запишем электронное строение атома алюминия, видим, что на внешнем уровне три электрона, значит алюминий нетипичный металл. Степень окисления у него “+3”, высший оксид – Al2O3, протонов – 13, электронов – 13, нейтронов – 14, Ar = 27.)
Учитель. А теперь рассмотрим физические свойства алюминия (работа с коллекцией “Алюминий”, таблицами “Физические свойства некоторых металлов”.
(Ответ: алюминий занимает 4 место по электропроводимости, плотность 2,7, температура плавления -660, температура кипения -2327, отражает 90% белого света.)
А теперь посмотрим как плавится алюминий. (Фрагмент “Металлы главных подгрупп.)
Учитель. А теперь посмотрим диаграмму нахождения элементов в земной коре.
(Ответ: 1 место – кислород, 2 место – кремний, 3 место – алюминий.)
Учитель. Найдите в коллекции другие полезные ископаемые, содержащие алюминий, запишите их названия и формулы, дома определите в каком из них содержание алюминия наибольшее, подготовьте сообщение как сейчас получают алюминий в промышленности. А теперь познакомимся с химическими свойствами алюминия. У Николая Носова есть рассказ “Бенгальские огни” “… Мишка наскоблил опилок, высыпал сахар и серу из ступки, налил клея и сделал колбаски…”. Ну а как он удивил ребят прочтите сами, а мы попытаемся то же провести реакцию, похожую на бенгальские огни.
Опыт. Алюминиевая пудра насыпается в огонь.
Итак, с чем реагирует алюминий? Почему реакция идет так бурно? Запишите уравнение реакции, представьте его с точки окисления – восстановления)
(Ответ: с кислородом, в пудре на алюминии нет оксидной пленки.)
Учитель. С какими простыми веществами еще может реагировать алюминий? Запишите дома эти реакции, рассмотрите их с точки зрения ОВР.
(Ответ: с галогенами, серой, фосфором, углеродом.)
Учитель. А теперь давайте вспомним с какими сложными веществами могут реагировать металлы?
(Ответ: С водой и кислотами.)
Учитель. Алюминий активный металл и с водой реагирует только если убрать оксидную пленку, давайте посмотрим эту реакцию, а затем запишем уравнение, но для реакции мы возьмем алюминиевую фольгу, превратив ее в комочек.
(Опыт. Взаимодействие алюминия с водой.)
Учитель. Я думаю, что сейчас время физкульминутки и проведем ее под песню Виктора Цоя “Алюминиевые огурцы”. (Выполнение несложных упражнений для шеи, рук и головы.)
А теперь проведите реакцию взаимодействия алюминия с серной кислотой, запишите уравнение и представьте его как ОВР, не забудьте, чтобы реакция прошла быстрее, что нужно сделать? Как определите продукты?
(Ответ. Немного нагреть, продукт – водород, его можно определить если поднести горящую спичку, по звуку “пах”.)
Учитель. На столах вы видите реактив, гидроксид натрия, давайте попробуем провести реакцию алюминия с ним и проверить продукты реакции, а затем записать уравнение данной реакции вместе.
(Ответ: при взаимодействии алюминия с гидроксидом натрия то же выделяется водород, который можно обнаружить по звуку “пах”.)
Учитель. Кроме водорода образуется вещество – комплексная соль тетрагидроксоалюминат натрия, она растворимая. Какой мы можем сделать вывод?
(Ответ: алюминий переходный элемент, который проявляет свойства и металла, и неметалла.)
Учитель. Так как алюминий металл стоящий до водорода в электрохимическом ряду напряжений металлов, поэтому он может вытеснить металлы, стоящие после него. Давайте проведем опыт прильем к алюминиевой фольге немного сульфата меди (II). Опыт идет какое – то время, поэтому посмотрим результаты опыта поставленного вчера. Что вы наблюдаете?
(Ответ: на фольге налет красного цвета – это медь.)
Учитель. Итак, мы рассмотрели физические, химические свойства алюминия, а теперь должны обсудить как он влияет на организм. Посмотрим слайд.
Пищевая добавка Е173 – алюминий.
В теле взрослого человека 140мг алюминия.
Суточная потребность человека в алюминии 2,45мг.
Алюминий найдет свое место и в производстве новой так называемой “умной” одежды. Уже сейчас производители создали ткань, покрытую тонким слоем этого металла, которая получила название алюминированная ткань. Обладая интересными свойствами, такими как последовательное согревание и охлаждение, она может применяться в различных областях. Например, если на окне висят занавески, выполненные из этой ткани, то они будут отражать тепловые лучи в жаркие дни, но пропустят свет. Таким образом, в комнате будет прохладно и светло. Зимой занавески можно перевернуть металлической стороной в комнату, это позволит вернуть тепло в помещение. Такую ткань можно считать универсальной – обладатель плаща из алюминированной ткани может не опасаться ни зноя, ни холода. При этом в зависимости от погоды плащ нужно перевернуть той или иной стороной.
Кстати, налажено и производство алюминированных одеял. Хотя одним из основных их составляющих является металл, весят такие покрывала не более 55 граммов. Если “металлическое” одеяло свернуть, оно поместится в небольшой футляр по размеру чуть больше портсигара. Без сомнений, в недалеком будущем в жарких странах панамы, зонты и шляпы из алюминия будут пользоваться огромным спросом. К тому же, алюминированная одежда для туристов, рыбаков, геологов – всех тех, кому приходится много бывать на солнце, безусловно, найдет своих покупателей. Уместным будет использование “алюминиевых” технологий и в производстве формы для пожарных.
Учитель. Эрстед назвал алюминий металлом из глины, так как это металл с удивительно разнообразными свойствами всего за два века с момента своего появления сумел завоевать весь мир, став синонимом технического прогресса. Недаром алюминий называют "крылатым" металлом, он стал символом устремления людей ввысь, в небеса. В первую очередь алюминий ассоциируется с реактивными самолетами и космическими ракетами, которые без него просто невозможно было бы создать. А 21 век, по всеобщему признанию, и вовсе обещает стать веком алюминия. Поэтому дома вы должны составить таблицу, в которой отразить свойство алюминия и область его применения.