Алюминий, его физические
и химические свойства

8 класс

А за окошком в юном инее
Лежат поля из алюминия.

А.Вознесенский

Тип урока. Урок изучения нового материала.

Цели и задачи урока.

Обучающие: дать понятие об алюминии и его свойствах; раскрыть связь между химическими знаниями и повседневной жизнью человека.

Развивающие: развивать познавательную активность, умение наблюдать за окружающим миром, задумываться над причинами его изменения.

Воспитательные: воспитывать культуру речи, поведения; прививать интерес к химии.

Методы и методические приемы.

1. Фронтальная беседа.

2. Выполнение упражнений.

3. Демонстрация экспонатов.

4. Демонстрация опытов.

5. Составление опорного конспекта.

6. Самостоятельная работа с учебником.

7. Подготовка и показ презентации.

Оборудование. Образцы природных минералов и руд – cоединений алюминия. Компьютер, интерактивная доска.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

Учитель сообщает учащимся цели и задачи урока. Объясняет, как в течение урока необходимо заполнять опорный конспект. Опорный конспект учащиеся составляют в произвольной форме по плану:

1) строение атома;

2) физические свойства;

3) химические свойства;

4) нахождение в природе;

5) получение;

6) применение.

II. Изучение нового материала

Учитель. Мы продолжаем изучение большой и важной темы «Металлы». Сегодня нам предстоит познакомиться с металлом, хорошо знакомым вам с детства. Послушайте легенду.

«Однажды к римскому императору Тиберию пришел незнакомец. В дар императору он принес изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно легкого металла. Мастер поведал, что получил этот металл из “глинистой земли”. Но император, боясь, что обесценятся его золото и серебро, велел отрубить мастеру голову, а его мастерскую разрушить». О каком металле идет речь?

Учащиеся называют алюминий.

Учитель. Около 100 лет назад Николай Гаврилович Чернышевский сказал об алюминии, что этому металлу суждено великое будущее, что алюминий – металл социализма. Он оказался провидцем: в XX в. элемент № 13 алюминий стал основой многих конструкционных материалов. Поразительны перемены в стоимости алюминия. В 1825 г. он стоил в 1500 раз дороже железа, в наши дни – лишь втрое. Сегодня алюминий дороже простой углеродистой стали, но дешевле нержавеющей. Если рассчитывать стоимость алюминиевых и стальных изделий с учетом их массы и относительной устойчивости к коррозии, то оказывается, что в наши дни во многих случаях значительно выгоднее применять алюминий, чем сталь.

Приоритет открытия алюминия, который одно время называли «серебро из глины», принадлежит датскому ученому Гансу Христиану Эрстеду. Он получил алюминий химическим способом в 1825 г. Название «алюминий» происходит от латинского alumen – так называли применяемые с древности квасцы – двойной сульфат KAl(SO₄)₂•12H₂O. Для работы у вас на парте имеются листы бумаги, на которых в ходе урока мы с вами составим опорный конспект. Дайте характеристику элемента по его положению в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, напишите схему электронного строения атома алюминия.

Ученик. Алюминий, порядковый номер 13, находится в 3-м периоде, III группе, главной подгруппе. На внешнем энергетическом уровне – три электрона, которые он способен отдавать.

Учащиеся на листах записывают в соответствующем разделе данные о строении атома алюминия.

Учитель (демонстрирует учащимся алюминий в виде кусочка металла и в виде порошка). Назовите основные физические свойства алюминия.

Ученик. Алюминий – серебристо-белый, легкий, пластичный металл, один из лучших проводников электричества. По ковкости он уступает только золоту, легко вытягивается в тончайшую проволоку, прокатывается в тонкие листы.

Учащиеся записывают на листах данные из справочника:

• серебристо-белый цвет;

• плотность Al – 2,69 г/см³ (платина – 21,45 г/см³; железо – 7,87 г/см³, натрий – 0,97 г/см³);

• температура плавления Al – 660 °C (вольфрам – 3420 °C; натрий – 97,9 °С;

• большая электро- и теплопроводность;

• очень пластичен.

Учитель. Как вы думаете, активным или неактивным металлом является алюминий?

Ответы могут быть разные: из своего жизненного опыта ребята отвечают, что это неактивный металл (алюминиевые провода, алюминиевая посуда не реагируют с водой), другие делают предположение об активности алюминия, т.к. он находится в электрохимическом ряду напряжения металлов сразу после активных металлов.

Учитель. Алюминий является активным металлом, для которого характерны как обычные свойства металлов, так и специфические, т. к. соединения алюминия являются амфотерными. Рассмотрим основные химические свойства алюминия.

Учитель записывает уравнения реакций на доске, учащиеся – в опорный конспект.

1. Взаимодействие с неметаллами:

4А1 + 3O₂ = 2Al₂O₃,

2А1 + 3I₂ = 2AlI₃,

2Al + 3S = Al₂S₃.

2. Взаимодействие с кислотами:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂.

3. Взаимодействие со щелочами:

2Al + 2NaОН + 2H₂O = 2NaAlO₂ + 3H₂.

4. Взаимодействие с оксидами металлов (алюмотермия):

3Fe₃O₄ + 8Al = 4Al₂O₃ + 9Fe.

С помощью компьютера и проектора демонстрируются опыты с диска «1С: Образовательная коллекция. Химия для всех XXI: Химические опыты со взрывами и без».

Учитель. Метод алюмотермии был открыт русским ученым Н.Н.Бекетовым в 1860-х годах, его до сих пор используют для получения металлов. Об этом мы с вами говорили раньше, когда изучали способы получения металлов.

Алюминий – самый распространенный металл в природе. В земной коре содержится ~8% алюминия, это третий по распространенности на нашей планете элемент после кислорода и кремния.

Ученик делает заранее приготовленное сообщение о драгоценных камнях: изумруде и рубине, показывает выполненную дома презентацию.

Учитель. Ввиду высокой химической активности, алюминий в свободном виде в природе не встречается. Выпишите из учебника в опорный конспект названия минералов, в состав которых входит алюминий, и области, где они применяются.

Учащиеся работают с учебниками и выписывают названия минералов, содержащих алюминий, и их применение.

Учитель. Рассматривая значение химического элемента, мы с вами говорили о его роли в организме человека и животных.

Ученик. Алюминий входит в состав тканей животных и растений; в органах млекопитающих животных обнаружено от 10^–3 до 10^–5 % алюминия (на сырое вещество). Алюминий накапливается в печени, поджелудочной и щитовидной железах. В растительных продуктах содержание алюминия колеблется от 4 мг на 1 кг сухого вещества (картофель) до 46 мг (желтая репа), в продуктах животного происхождения – от 4 мг (мед) до 72 мг на 1 кг сухого вещества (говядина). В суточном рационе человека содержание алюминия достигает 35–40 мг. Известны организмы – концентраторы алюминия, например плауны, содержащие в золе до 5,3% алюминия, моллюски, в золе которых 0,2–0,8% алюминия. Образуя нерастворимые соединения с фосфатами, алюминий нарушает питание растений (поглощение фосфатов корнями) и животных (всасывание фосфатов в кишечнике).

III. Закрепление знаний

Учитель предлагает учащимся задания, записанные на интерактивной доске. Учащиеся для проверки усвоения ими знаний отдают предпочтение тому из вариантов заданий, который наиболее полно проявит их знания и активность. Учитель поясняет каждый из предложенных вариантов. Для правильного выбора задания ребятам предлагается познакомиться с советами.

Советы для выбора и выполнения индивидуального задания

1. Внимательно прочти все задания.

2. Соотнеси свое желание в получении хорошей отметки с собственными возможностями правильного выполнения задания.

3. Выбирай и решай!

4. Проверь полученные результаты и мысленно оцени себя.

З а д а н и я

Часть A (на «3»).

Закончите следующие уравнения реакции, назовите продукты реакций:

а) Al + Br₂ —> … ;

б) Al + H₂SO₄(р-р) —> … ;

Часть B (на «4»).

Осуществите превращения, назовите продукты реакций:

а) Al —> Al₂O₃ —> AlСl₃;

б) Al —> AlCl₃ —> Al₂(SO₄)₃.

Часть C (на «5»).

Определите, что является веществом X в реакциях, напишите уравнения реакций:

а) Al + X —> Al(OH)₃;

б) Al + X —> Al₂O₃.

Проверка проводится сразу после выполнения заданий по готовым ответам на доске.

 

 

IV. Подведение итогов урока. Рефлексия

Ученики отвечают на следующие вопросы учителя.

1) Над какой темой мы сегодня работали?

2) Что нового вы узнали об алюминии?

3) Оцените свою работу на уроке.

О.П.ТИШКИНА,
учитель химии
(г. Калининград)