Розділ іі. Розробка дидактичного матеріалу для Вивчення теми «алюміній»

Розробка наочних посібників

    У класах з поглибленим вивченням хімії можна використати як наочні посібники набори, такі як:

«Алюминий» Министерство просвещения РСФСР Главучтехпром Ф-ка №14 «Природа и школа». Тип. «Гудок» Зак.82-75

                      

«Коллекция металлы и сплавы» Министерство просвещения РСФСР Главучтехпром «Природа и школа» Тип. Комб.14 1987.г3 1048. Ту 79 РСФСР 179-84

           

Також можна використовувати як наочність на уроках хімії при вивченні теми добування Алюмінію плакати «Электролизер для получения Алюминия»:

              

2.2 Розробка плану - конспекту уроку на тему «Алюміній як хімічний елемент і проста речовина. Фізичні та хімічні властивості алюмінію»

Амфотерні властивості алюміній оксиду і алюміній гідроксиду
    Мета:

- освітня: розширити й поглибити знання учнів про метали на прикладі Алюмінію – представника головної підгрупи ІІІ групи; розглянути фізичні й хімічні властивості Алюмінію; продовжити формувати в учнів уміння складати рівняння окисно-відновних реакцій.

- виховна: сформувати науковий світогляд учнів при вивченні фізичних та хімічних властивостей Алюмінію та його сполук, їх застосування; сприяти екологічному вихованню.

- розвиваюча:

1) розвивати спостережливість учнів на уроці хімії;
2) розвивати пізнавальний інтерес учнів до предмету;
3) розвивати навички складання рівнянь хімічних реакцій на прикладі хімічних властивостей Алюмінію та його сполук;
4) розвивати такі мисленнєві операції: вміння порівнювати, узагальнювати, робити висновки;
5) розвивати такі мисленнєві операції: вміння порівнювати, узагальнювати, робити висновки. розвивати самостійність учнів під час виконання завдань.

    Тип уроку: Урок засвоєння нових знань та вмінь.

    Методи: загальні (ПІ), часткові (СНП), конкретні (бесіда, розповідь).

    Обладнання: періодична система хімічних елементів, таблиця розчинності, ряд активності металів, алюмінієвий дріт.

Література:

1) Хімія. 10 клас: Розробки уроків (рівень стандарту) / А.В. Промоскаль. – Х.: Вид-во «Ранок», 2011. – 272 с.
2) А.Т. Пилипенко, В.Я. Починок, И.П. Середа, Ф.Д. Шевченко. - Справочник по элементарной химии. / Под ред. Академика АН УССР А.Т. Пилипенко. – К.: Наукова думка. – 1985.
3) Хімія. 10 клас. Стандарт і академічний рівень / І.Ю. Старовойтова,
О.В. Люсай. – Х.: Вид. група «Основа», 2010. – 79, [1]с.
4) Довідкові матеріали з хімії / І.І. Базелюк, Л.П. Величко, Н.В. Титаренко. – Київ; Ірпінь: ВТФ «Перун», 1998. – 224 с.

Хід уроку:

    І. Актуалізація опорних знань:

1. Пригадайте, що таке металічний зв'язок? Що знаходиться у вузлах кристалічних ґраток у металів?
2. Пригадайте, які метали ви вивчали на попередніх уроках? Назвіть типові властивості цих металів?
3. Що таке амфотерність?
4. Охарактеризуйте положення Алюмінію в Періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва.
5. Як ви думаєте, чи може Алюміній мати амфотерні властивості?
    ІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів:

    Одна легенда говорить, що одного разу до римського імператора Тиберія прийшов ювелір із металевою обідньою тарілкою, що не розбивається, виготовленою нібито з глини. Тарілка була дуже світлою й блищала, як срібло. За всіма ознаками вона мала бути алюмінієвою. При цьому ювелір стверджував, що тільки він і боги знають, як одержати цей метал з глини. Тиберій, побоюючись, що метал із легкодоступної глини може знецінити золото та срібло, і наказав, про всяк випадок, відрубати людині голову. Очевидно легенда досить сумнівна, тому що самородний Алюміній у природі не зустрічається через свою високу активність, і за часів Римської імперії не могло бути технічних засобів, які б дозволили здобути Алюміній із глинозему. Лише майже через 2000 років – у 1825 р. Ханс Християн Ерстед одержав кілька мг металічного Алюмінію.

    Отже, сьогодні, як ви вже здогадалися мова йтиме за Алюміній. Отже, записуємо тему уроку: «Алюміній як хімічний елемент і проста речовина. Фізичні та хімічні властивості алюмінію. Амфотерні властивості алюміній оксиду і алюміній гідроксиду»
    Учні повинні:

- знати: фізичні й хімічні властивості Алюмінію та його сполук.

- вміти: складати рівняння хімічних реакцій на прикладі хімічних властивостей Алюмінію та його сполук.
    ІІІ. Вивчення нового матеріалу:

    Положення в Періодичній системі. Учні характеризують положення Алюмінію у Періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва.
    Будова атома Алюмінію.

Учні обговорюють будову атома Алюмінію. Також характеризують інші елементи цієї підгрупи, порівнюють їх з Алюмінієм.

    Алюміній — метал III групи другого періоду в Періодичній системі хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Алюміній у сполуках виявляє ступінь окиснення +3, так як має на зовнішньому енергетичному рівні 3 валентних електрони.
    Фізичні властивості Алюмінію:
Алюміній – сріблясто-білий метал, легкий і пластичний, густина його = 2,7 г/см³, температура плавлення = 660 ⁰С. Легко витягується в дріт, прокочується у фольгу. За електропровідністю поступається лише сріблу й міді. Входить до складу легких сплавів.
    Хімічні властивості лужних металів.

Одержують Алюміній електролізом Al2O3 у розплавленому кріоліті за температури близько 1000 ⁰С.
    Взаємодія з неметалами:

1) З киснем: 4Аl + 3О₂ = 2Аl₂О₃

2) З галогенами: 2Аl + ЗВr₂ = 2АlВr₃

3) З іншими неметалами при підвищенні температури:

2Аl + 3S = Аl₂S₃ (сульфід алюмінію)
2Аl + N₂ = 2АlN (нітрид алюмінію)
4Аl + 3С = А1₄С₃ (карбід алюмінію)

Алюмотермія: 2Аl + 3W₃ = 3W + А1₂О₃

Взаємодія з водою після зняття оксидної плівки:

2Аl + 6Н₂О = 2Аl(ОН)₃ + ЗН₂

Після зняття оксидної плівки Алюміній розчиняється в лугах:

2Аl + 2NаОН + 2Н₂О = 2NаАlО₂ + 3Н₂

    Розчиняється в розведених кислотах:

2А1 + 6НС1 = 2АlСl₃ + ЗН₂

2А1 + ЗН₂SО₄ = Аl₂(S0₄)₃ + 3Н₂

Алюміній пасивується при взаємодії з концентрованою нітратною кислотою, тому з нею Алюміній взаємодіє лише при нагріванні:

Аl + 6НNO₃(конц.) = Аl(NО₃)₃ + 3NО₂ + 3Н₂О

Алюміній оксид Аl ₂ O ₃

    Проявляє амфотерні властивості:

Аl₂O₃ +6 НС1 = 2АlСl₃ + 3Н₂О

Аl ₂O₃ + 2NаОН + 3Н₂О = 2 Na[Al(OH)₄] – у розчинах

Аl ₂O₃ + 2NаОН = 2NaAlO₂ + Н₂О – у процесі сплавлення

Алюміній гідроксид Al(OH)₃

    Проявляє амфотерні властивості:

Аl (OH)₃ + 3НС1 = АlСl₃ + 3Н₂О

Аl (OH)₃ + NаОН = Na[Al(OH)₄] – у розчинах

2Аl (OH)₃ + Nа₂О = 2NaAlO₂ + 3 Н₂О – у розплаві

    Поширення в природі:

    За вмістом в земній корі (8.8%) алюміній займає 3 місце. У вільному стані алюміній не зустрічається.

    Основні природні сполуки Алюмінію:

1. Нефеліни — (Na,K)₂О • АlО₃ • 2Si₂.

2. Кріоліт — А1F₃ • 3NaF

3. Боксити — алюмінієва руда Аl₂O₃ • хH₂O

4. Каолін — А1₂О₃ • 2SiO₂ • 2Н₂О

5. Глиноземи — суміш каоліну з піском SiO₂, вапняком СаСО₃, магнезитом МgСО₃.

    Застосування:

— в електротехніці;
— для виробництва легких сплавів
— застосовують у виробництві чавуну та сталі для корозійної стійкості;
— для одержання металів у вільному стані;
— в будівельній промисловості;
— для виготовлення фольги.
    ІV. Узагальнення та систематизація знань.

1.Напишіть рівняння хімічних реакцій, щоб здійснити ланцюжок перетворень:

1) Al → Аl ₂ (SO₄)₃ → Аl (OH)₃ → NaAlO₂
2) Al → Аl ₂O₃ → АlСl₃ → Аl (OH)₃ → Аl(NO₃)₃
    V. Домашнє завдання:

Чит. §30-31.