|
|
Строка 1: |
Строка 1: |
| '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Химия|Химия]]>>[[Химия 9 класс|Химия 9 класс]]>> Химия: Алюминий<metakeywords>химия, 9 класс, класс, урок химии, на тему, урок на тему, урок для 9 класса, Алюминий</metakeywords>''' | | '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Химия|Химия]]>>[[Химия 9 класс|Химия 9 класс]]>> Химия: Алюминий<metakeywords>химия, 9 класс, класс, урок химии, на тему, урок на тему, урок для 9 класса, Алюминий</metakeywords>''' |
| | | |
- | <u>''Строение и свойства атомов.''</u> Алюминий Аl — элемент главной подгруппы III группы Периодической системы Д. И. Менделеева. Атом алюминия содержит на внешнем энергетическом уровне три электрона, которые он легко отдает при химических взаимодействиях. У родоначальника подгруппы и верхнего соседа алюминия — бора радиус атома меньше (у бора он равен 0,080 нм, у алюминия — 0,143 нм). Кроме того, у атома алюминия появляется один промежуточный восьмиэлектрон-ный слой (2е-; 8е-; Зе-), который препятствует притяжению внешних электронов к ядру. Поэтому у атомов алюминия восстановительные свойства выражены гораздо сильнее, чем у атомов бора, который проявляет неметаллические свойства.<br><br>Почти во всех своих соединениях алюминий имеет степень окисления +3.<br><br>''Алюминий'' — простое вещество. Серебристо-белый легкий металл. Плавится при 660 °С. Очень пластичен, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в фольгу толщиной 0,01 мм. Обладает очень большой электрической проводимостью и теплопроводностью. Образует с другими металлами легкие и прочные сплавы.<br><br>Алюминий — очень активный металл. В ряду напряжений он находится сразу же после щелочных и щелочноземельных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта очень прочной тонкой пленкой оксида, которая защищает металл от воздействия компонентов воздуха и воды.<br><br>Если порошок алюминия или тонкую алюминиевую фольгу сильно нагреть, то они воспламеняются и сгорают ослепительным пламенем:<br> | + | <u>''Строение и свойства атомов.''</u> Алюминий Аl — элемент главной подгруппы III группы Периодической системы Д. И. Менделеева. Атом [[Алюминий_(Химия_9_класс)|алюминия]] содержит на внешнем энергетическом уровне три электрона, которые он легко отдает при химических взаимодействиях. У родоначальника подгруппы и верхнего соседа алюминия — бора радиус атома меньше (у бора он равен 0,080 нм, у алюминия — 0,143 нм). Кроме того, у атома алюминия появляется один промежуточный восьмиэлектрон-ный слой (2е-; 8е-; Зе-), который препятствует притяжению внешних электронов к ядру. Поэтому у атомов алюминия восстановительные свойства выражены гораздо сильнее, чем у атомов бора, который проявляет неметаллические свойства.<br><br>Почти во всех своих соединениях алюминий имеет степень окисления +3.<br><br>''Алюминий'' — простое вещество. Серебристо-белый легкий металл. Плавится при 660 °С. Очень пластичен, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в фольгу толщиной 0,01 мм. Обладает очень большой электрической проводимостью и теплопроводностью. Образует с другими металлами легкие и прочные сплавы.<br><br>Алюминий — очень активный [[Пропильной_металл|металл]]. В ряду напряжений он находится сразу же после щелочных и щелочноземельных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта очень прочной тонкой пленкой оксида, которая защищает металл от воздействия компонентов воздуха и воды.<br><br>Если порошок алюминия или тонкую алюминиевую фольгу сильно нагреть, то они воспламеняются и сгорают ослепительным пламенем:<br> |
| | | |
- | [[Image:ahim09-32.jpg]] | + | [[Image:Ahim09-32.jpg|химия 9 класс]] |
| | | |
| + | <br> |
| | | |
| + | Эту реакцию вы наблюдаете при горении бенгальских огней и фейерверков.<br><br>Алюминий, как и все металлы, легко реагирует с [[Простые_вещества_—_неметаллы|неметаллами]], особенно в порошкообразном состоянии. Для того чтобы началась реакция, необходимо первоначальное нагревание, за исключением реакций с галогенами — хлором и бромом, зато потом все реакции алюминия с неметаллами идут очень бурно и сопровождаются выделением большого количества теплоты:<br>[[Image:Ahim09-33.jpg|применения алюминия]] |
| | | |
- | Эту реакцию вы наблюдаете при горении бенгальских огней и фейерверков.<br><br>Алюминий, как и все металлы, легко реагирует с неметаллами, особенно в порошкообразном состоянии. Для того чтобы началась реакция, необходимо первоначальное нагревание, за исключением реакций с галогенами — хлором и бромом, зато потом все реакции алюминия с неметаллами идут очень бурно и сопровождаются выделением большого количества теплоты:<br>[[Image:ahim09-33.jpg]]
| + | <br> |
| | | |
| + | Алюминий хорошо растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах:<br><br>2Аl + 6НСl = 2АlСl3 + ЗН2 |
| | | |
| + | 2Аl + ЗН2SO4 = Аl2(SO4)3 + ЗН2<br><br>А вот концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют алюминий, образуя на поверхности металла плотную, прочную оксидную пленку, которая препятствует дальнейшему протеканию реакции. Поэтому эти кислоты перевозят в алюминиевых цистернах.<br><br>Как вы уже знаете, оксид и гидроксид алюминия обладают амфотерными свойствами, поэтому алюминий растворяется в водных растворах щелочей, образуя [[Соли._Полные_уроки|соли]] — алюминаты:<br><br>2Аl + 2NаОН + 2Н20 = 2NаАlO2 + ЗН2<br><br>Алюминий широко используется в металлургии для получения металлов — хрома, марганца, ванадия, титана, циркония из их оксидов. Как вы помните, этот способ носит название алюминотермии. На практике часто применяется термит — смесь Fе3O4 с порошком алюминия. Если эту смесь поджечь, например, с помощью магниевой ленты, то происходит энергичная реакция с выделением большого количества теплоты.<br><br>Выделяющейся теплоты вполне достаточно для полного расплавления образующегося железа, поэтому этот процесс используют для сварки стальных изделий.<br><br>Алюминий очень прочно связан в природных соединениях с кислородом и другими элементами, и выделить его из этих соединений химическими методами очень трудно. Алюминий можно получить электролизом — разложением расплава его оксида Аl2O3 на составные части с помощью электрического тока. Но температура плавления оксида алюминия около 2050 °С, поэтому для проведения электролиза необходимы большие затраты энергии.<br><br>Технически доступным металлом алюминий стал после того, как был найден способ понизить температуру плавления оксида алюминия хотя бы до 1000 °С. Этот способ открыли в 1886 г. американский и французский ученые Ч. Холл и П. Эру, которые установили, что оксид алюминия хорошо растворяется в расплавленном криолите, формула которого Nа3АlF6. Расплав оксида алюминия в криолите подвергают электролизу на алюминиевых заводах.<br><br>Мировое производство алюминия постоянно растет. Он оттеснил на третье и последующие места медь и другие цветные металлы и стал вторым по значению металлом продолжающегося [[Век_медный,_бронзовый,_железный|железного века]]. Алюминий почти втрое легче стали и устойчив к коррозии, поэтому выгоднее стали в тех областях применения, где требуются эти свойства.<br><br>Соединения алюминия. В природе алюминий встречается только в виде соединений и по распространенности в земной коре занимает первое место среди металлов и третье — среди всех элементов (после кислорода и кремния). Общее содержание алюминия в земной коре составляет около 9% (по массе). |
| | | |
- | Алюминий хорошо растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах:<br><br>2Аl + 6НСl = 2АlСl3 + ЗН2
| + | <br>[[Image:Ahim09-34.jpg|применения алюминия]] |
| | | |
- | 2Аl + ЗН2SO4 = Аl2(SO4)3 + ЗН2<br><br>А вот концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют алюминий, образуя на поверхности металла плотную, прочную оксидную пленку, которая препятствует дальнейшему протеканию реакции. Поэтому эти кислоты перевозят в алюминиевых цистернах.<br><br>Как вы уже знаете, оксид и гидроксид алюминия обладают амфотерными свойствами, поэтому алюминий растворяется в водных растворах щелочей, образуя соли — алюминаты:<br><br>2Аl + 2NаОН + 2Н20 = 2NаАlO2 + ЗН2<br><br>Алюминий широко используется в металлургии для получения металлов — хрома, марганца, ванадия, титана, циркония из их оксидов. Как вы помните, этот способ носит название алюминотермии. На практике часто применяется термит — смесь Fе3O4 с порошком алюминия. Если эту смесь поджечь, например, с помощью магниевой ленты, то происходит энергичная реакция с выделением большого количества теплоты.<br><br>Выделяющейся теплоты вполне достаточно для полного расплавления образующегося железа, поэтому этот процесс используют для сварки стальных изделий.<br><br>Алюминий очень прочно связан в природных соединениях с кислородом и другими элементами, и выделить его из этих соединений химическими методами очень трудно. Алюминий можно получить электролизом — разложением расплава его оксида Аl2O3 на составные части с помощью электрического тока. Но температура плавления оксида алюминия около 2050 °С, поэтому для проведения электролиза необходимы большие затраты энергии.<br><br>Технически доступным металлом алюминий стал после того, как был найден способ понизить температуру плавления оксида алюминия хотя бы до 1000 °С. Этот способ открыли в 1886 г. американский и французский ученые Ч. Холл и П. Эру, которые установили, что оксид алюминия хорошо растворяется в расплавленном криолите, формула которого Nа3АlF6. Расплав оксида алюминия в криолите подвергают электролизу на алюминиевых заводах.<br><br>Мировое производство алюминия постоянно растет. Он оттеснил на третье и последующие места медь и другие цветные металлы и стал вторым по значению металлом продолжающегося железного века. Алюминий почти втрое легче стали и устойчив к коррозии, поэтому выгоднее стали в тех областях применения, где требуются эти свойства.<br><br>Соединения алюминия. В природе алюминий встречается только в виде соединений и по распространенности в земной коре занимает первое место среди металлов и третье — среди всех элементов (после кислорода и кремния). Общее содержание алюминия в земной коре составляет около 9% (по массе).
| + | <br>Укажем важнейшие природные соединения алюминия.<br><br><u>''Алюмосиликаты''</u>. Эти соединения можно рассматривать как соли, образованные оксидами алюминия, кремния, щелочных и щелочноземельных металлов. Они и составляют основную массу земной коры. В частности, алюмосиликаты входят в состав полевых шпатов — наиболее распространенных минералов и глин.<br>''<br>Боксит'' — горная порода, из которой получают алюминий. Она содержит оксид алюминия Аl2O3. |
| | | |
- | <br>[[Image:ahim09-34.jpg]]
| + | ''Корунд'' — минерал состава Аl2O3, обладает очень высокой твердостью, его мелкозернистая разновидность, содержащая примеси, — наждак, применяется как абразивный (шлифовочный) материал.<br><br>Эту же формулу имеет и другое природное соединение — глинозем.<br><br>Хорошо известны прозрачные окрашенные примесями кристаллы корунда: красные — рубины и синие — сапфиры, которые используют как драгоценные камни. В настоящее время их получают искусственно и применяют не только для украшений, но и для технических целей, например, для изготовления деталей часов и других точных приборов. Кристаллы рубинов применяют в лазерах.<br><br>Оксид алюминия Аl2O3 — белое вещество с очень высокой температурой плавления. Может быть получен разложением при нагревании соответствующего ему гидроксида алюминия:<br><br>2Аl(ОН)3 = А12O3 + ЗН2O<br><br>Гидроксид алюминия Аl(ОН)3 выпадает в виде студенистого осадка при действии щелочей на растворы солей алюминия, например:<br><br>АlСl3 + ЗNaОН = Аl(ОН)3 + ЗNaСl<br>избыток<br><br>Как амфотерный гидроксид он легко растворяется в кислотах и в растворах щелочей:<br><br>Аl(ОН)3 + ЗНNO3 = Аl(NО3)3 + ЗН20<br><br><u>''<br>Алюминатами''</u> называют соли неустойчивых алюминиевых [[Кислоты._Полные_уроки|кислот]] — ортоалюминиевой и метаалюминиевой (ее можно рассматривать как ортоалюминиевую кислоту, от молекулы которой отняли молекулу воды). К природным алюминатам относится благородная шпинель (она украшает историческую реликвию — корону российских императоров) и драгоценный хризоберилл.<br><br>Соли алюминия, кроме фосфатов, хорошо растворимы в воде. Некоторые соли (сульфиды, сульфиты) разлагаются водой.<br><br>Хлорид алюминия АlСl3 применяют в качестве катализатора в производстве очень многих органических веществ.<br> |
- | | + | |
- | <br>Укажем важнейшие природные соединения алюминия.<br><br><u>''Алюмосиликаты''</u>. Эти соединения можно рассматривать как соли, образованные оксидами алюминия, кремния, щелочных и щелочноземельных металлов. Они и составляют основную массу земной коры. В частности, алюмосиликаты входят в состав полевых шпатов — наиболее распространенных минералов и глин.<br>''<br>Боксит'' — горная порода, из которой получают алюминий. Она содержит оксид алюминия Аl2O3.
| + | |
- | | + | |
- | ''Корунд'' — минерал состава Аl2O3, обладает очень высокой твердостью, его мелкозернистая разновидность, содержащая примеси, — наждак, применяется как абразивный (шлифовочный) материал.<br><br>Эту же формулу имеет и другое природное соединение — глинозем.<br><br>Хорошо известны прозрачные окрашенные примесями кристаллы корунда: красные — рубины и синие — сапфиры, которые используют как драгоценные камни. В настоящее время их получают искусственно и применяют не только для украшений, но и для технических целей, например, для изготовления деталей часов и других точных приборов. Кристаллы рубинов применяют в лазерах.<br><br>Оксид алюминия Аl2O3 — белое вещество с очень высокой температурой плавления. Может быть получен разложением при нагревании соответствующего ему гидроксида алюминия:<br><br>2Аl(ОН)3 = А12O3 + ЗН2O<br><br>Гидроксид алюминия Аl(ОН)3 выпадает в виде студенистого осадка при действии щелочей на растворы солей алюминия, например:<br><br>АlСl3 + ЗNaОН = Аl(ОН)3 + ЗNaСl<br>избыток<br><br>Как амфотерный гидроксид он легко растворяется в кислотах и в растворах щелочей:<br><br>Аl(ОН)3 + ЗНNO3 = Аl(NО3)3 + ЗН20<br><br><u>''<br>Алюминатами''</u> называют соли неустойчивых алюминиевых кислот — ортоалюминиевой и метаалюминиевой (ее можно рассматривать как ортоалюминиевую кислоту, от молекулы которой отняли молекулу воды). К природным алюминатам относится благородная шпинель (она украшает историческую реликвию — корону российских императоров) и драгоценный хризоберилл.<br><br>Соли алюминия, кроме фосфатов, хорошо растворимы в воде. Некоторые соли (сульфиды, сульфиты) разлагаются водой.<br><br>Хлорид алюминия АlСl3 применяют в качестве катализатора в производстве очень многих органических веществ.<br> | + | |
| | | |
| <u>''Открытие алюминия.''</u>Алюминий был впервые получен датским физиком X. Эрстедом в 1825 г. Название этого элемента происходит от лат. алюмен, так в древности назывались квасцы, которые использовали для крашения тканей.<br><br>1. Строение атома алюминия. | | <u>''Открытие алюминия.''</u>Алюминий был впервые получен датским физиком X. Эрстедом в 1825 г. Название этого элемента происходит от лат. алюмен, так в древности назывались квасцы, которые использовали для крашения тканей.<br><br>1. Строение атома алюминия. |
Строка 33: |
Строка 33: |
| 6. Природные соединения алюминия: алюмосиликаты (глина и полевые шпаты), корунд (рубин, сапфир, наждак). | | 6. Природные соединения алюминия: алюмосиликаты (глина и полевые шпаты), корунд (рубин, сапфир, наждак). |
| | | |
- | 7. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия. | + | 7. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия. |
| | | |
- | <br>Почему в алюминиевой посуде нельзя хранить щелочные или кислые растворы?<br><br>Какое соединение алюминия могло послужить материалом для гиперболоида инженера Гарина в романе А. Толстого?<br><br>Какую химическую реакцию положил в основу рассказа «Бенгальские огни» его автор Н. Носов?<br><br>На каких физических и химических свойствах основано применение в технике алюминия и его сплавов?<br><br>Напишите в ионном виде уравнения реакций между растворами сульфата алюминия и гидроксида калия при недостатке и избытке последнего.<br><br>Напишите уравнения реакций следующих превращений: Аl -> АlСl3 -> Аl(0Н)3 -> Аl2O3 -> NаАl02 -> Аl2(SO4)3 -> Аl(ОН)3 ->АlСl3 ->NаАlO2<br><br>Реакции, идущие с участием электролитов, запишите в ионной форме. Первую реакцию рассмотрите как окислительно-восстановительный процесс.<br><br>Какой объем водорода может быть получен при растворении в едком натре 270 мг сплава алюминия, содержащего меди? Выход водорода примите равным 85% от тео-ически возможного.<br><br>Напишите сочинение на тему «Художественный образ веществаа или химического процесса», используя свои знания по химии алюминия. | + | <br>Почему в алюминиевой посуде нельзя хранить щелочные или кислые растворы?<br><br>Какое соединение алюминия могло послужить материалом для гиперболоида инженера Гарина в романе А. [[Л._Н._Толстой._Очерк_жизни_и_творчества|Толстого]]?<br><br>Какую химическую реакцию положил в основу рассказа «Бенгальские огни» его автор Н. Носов?<br><br>На каких физических и химических свойствах основано применение в технике алюминия и его сплавов?<br><br>Напишите в ионном виде уравнения реакций между растворами сульфата алюминия и гидроксида калия при недостатке и избытке последнего.<br><br>Напишите уравнения реакций следующих превращений: Аl -> АlСl3 -> Аl(0Н)3 -> Аl2O3 -> NаАl02 -> Аl2(SO4)3 -> Аl(ОН)3 ->АlСl3 ->NаАlO2<br><br>Реакции, идущие с участием электролитов, запишите в ионной форме. Первую реакцию рассмотрите как окислительно-восстановительный процесс.<br><br>Какой объем [[Квантовые_постулаты_Бора._Модель_атома_водорода_по_Бору|водорода]] может быть получен при растворении в едком натре 270 мг сплава алюминия, содержащего меди? Выход водорода примите равным 85% от тео-ически возможного.<br><br>Напишите сочинение на тему «Художественный образ веществаа или химического процесса», используя свои знания по химии алюминия. |
| | | |
- | <br> <sub>графики и таблицы к уроку [[Химия_9_класс|химии 9 класса]], идеальные уроки [[Химия|по химии]], программа по [[Гипермаркет_знаний_-_первый_в_мире!|всем предметам]]</sub> | + | <br> <sub>графики и таблицы к уроку [[Химия 9 класс|химии 9 класса]], идеальные уроки [[Химия|по химии]], программа по [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|всем предметам]]</sub> |
| | | |
| '''<u>Содержание урока</u>''' | | '''<u>Содержание урока</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект урока ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] опорный каркас | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] опорный каркас |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] интерактивные технологии | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии |
| | | |
| '''<u>Практика</u>''' | | '''<u>Практика</u>''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] самопроверка | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] самопроверка |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашние задания | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] дискуссионные вопросы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] риторические вопросы от учеников | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников |
- |
| + | |
| '''<u>Иллюстрации</u>''' | | '''<u>Иллюстрации</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фотографии, картинки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] графики, таблицы, схемы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты |
| | | |
| '''<u>Дополнения</u>''' | | '''<u>Дополнения</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебники основные и дополнительные |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] прочие |
| '''<u></u>''' | | '''<u></u>''' |
| <u>Совершенствование учебников и уроков | | <u>Совершенствование учебников и уроков |
- | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] исправление ошибок в учебнике''' | + | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обновление фрагмента в учебнике | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обновление фрагмента в учебнике |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] элементы новаторства на уроке | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] замена устаревших знаний новыми | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми |
- |
| + | |
| '''<u>Только для учителей</u>''' | | '''<u>Только для учителей</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] идеальные уроки ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарный план на год |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] программы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обсуждения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обсуждения |
| | | |
| | | |
Текущая версия на 09:34, 1 июля 2012
Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 9 класс>> Химия: Алюминий
Строение и свойства атомов. Алюминий Аl — элемент главной подгруппы III группы Периодической системы Д. И. Менделеева. Атом алюминия содержит на внешнем энергетическом уровне три электрона, которые он легко отдает при химических взаимодействиях. У родоначальника подгруппы и верхнего соседа алюминия — бора радиус атома меньше (у бора он равен 0,080 нм, у алюминия — 0,143 нм). Кроме того, у атома алюминия появляется один промежуточный восьмиэлектрон-ный слой (2е-; 8е-; Зе-), который препятствует притяжению внешних электронов к ядру. Поэтому у атомов алюминия восстановительные свойства выражены гораздо сильнее, чем у атомов бора, который проявляет неметаллические свойства.
Почти во всех своих соединениях алюминий имеет степень окисления +3.
Алюминий — простое вещество. Серебристо-белый легкий металл. Плавится при 660 °С. Очень пластичен, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в фольгу толщиной 0,01 мм. Обладает очень большой электрической проводимостью и теплопроводностью. Образует с другими металлами легкие и прочные сплавы.
Алюминий — очень активный металл. В ряду напряжений он находится сразу же после щелочных и щелочноземельных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта очень прочной тонкой пленкой оксида, которая защищает металл от воздействия компонентов воздуха и воды.
Если порошок алюминия или тонкую алюминиевую фольгу сильно нагреть, то они воспламеняются и сгорают ослепительным пламенем:
Эту реакцию вы наблюдаете при горении бенгальских огней и фейерверков.
Алюминий, как и все металлы, легко реагирует с неметаллами, особенно в порошкообразном состоянии. Для того чтобы началась реакция, необходимо первоначальное нагревание, за исключением реакций с галогенами — хлором и бромом, зато потом все реакции алюминия с неметаллами идут очень бурно и сопровождаются выделением большого количества теплоты:
Алюминий хорошо растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах:
2Аl + 6НСl = 2АlСl3 + ЗН2
2Аl + ЗН2SO4 = Аl2(SO4)3 + ЗН2
А вот концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют алюминий, образуя на поверхности металла плотную, прочную оксидную пленку, которая препятствует дальнейшему протеканию реакции. Поэтому эти кислоты перевозят в алюминиевых цистернах.
Как вы уже знаете, оксид и гидроксид алюминия обладают амфотерными свойствами, поэтому алюминий растворяется в водных растворах щелочей, образуя соли — алюминаты:
2Аl + 2NаОН + 2Н20 = 2NаАlO2 + ЗН2
Алюминий широко используется в металлургии для получения металлов — хрома, марганца, ванадия, титана, циркония из их оксидов. Как вы помните, этот способ носит название алюминотермии. На практике часто применяется термит — смесь Fе3O4 с порошком алюминия. Если эту смесь поджечь, например, с помощью магниевой ленты, то происходит энергичная реакция с выделением большого количества теплоты.
Выделяющейся теплоты вполне достаточно для полного расплавления образующегося железа, поэтому этот процесс используют для сварки стальных изделий.
Алюминий очень прочно связан в природных соединениях с кислородом и другими элементами, и выделить его из этих соединений химическими методами очень трудно. Алюминий можно получить электролизом — разложением расплава его оксида Аl2O3 на составные части с помощью электрического тока. Но температура плавления оксида алюминия около 2050 °С, поэтому для проведения электролиза необходимы большие затраты энергии.
Технически доступным металлом алюминий стал после того, как был найден способ понизить температуру плавления оксида алюминия хотя бы до 1000 °С. Этот способ открыли в 1886 г. американский и французский ученые Ч. Холл и П. Эру, которые установили, что оксид алюминия хорошо растворяется в расплавленном криолите, формула которого Nа3АlF6. Расплав оксида алюминия в криолите подвергают электролизу на алюминиевых заводах.
Мировое производство алюминия постоянно растет. Он оттеснил на третье и последующие места медь и другие цветные металлы и стал вторым по значению металлом продолжающегося железного века. Алюминий почти втрое легче стали и устойчив к коррозии, поэтому выгоднее стали в тех областях применения, где требуются эти свойства.
Соединения алюминия. В природе алюминий встречается только в виде соединений и по распространенности в земной коре занимает первое место среди металлов и третье — среди всех элементов (после кислорода и кремния). Общее содержание алюминия в земной коре составляет около 9% (по массе).
Укажем важнейшие природные соединения алюминия.
Алюмосиликаты. Эти соединения можно рассматривать как соли, образованные оксидами алюминия, кремния, щелочных и щелочноземельных металлов. Они и составляют основную массу земной коры. В частности, алюмосиликаты входят в состав полевых шпатов — наиболее распространенных минералов и глин.
Боксит — горная порода, из которой получают алюминий. Она содержит оксид алюминия Аl2O3.
Корунд — минерал состава Аl2O3, обладает очень высокой твердостью, его мелкозернистая разновидность, содержащая примеси, — наждак, применяется как абразивный (шлифовочный) материал.
Эту же формулу имеет и другое природное соединение — глинозем.
Хорошо известны прозрачные окрашенные примесями кристаллы корунда: красные — рубины и синие — сапфиры, которые используют как драгоценные камни. В настоящее время их получают искусственно и применяют не только для украшений, но и для технических целей, например, для изготовления деталей часов и других точных приборов. Кристаллы рубинов применяют в лазерах.
Оксид алюминия Аl2O3 — белое вещество с очень высокой температурой плавления. Может быть получен разложением при нагревании соответствующего ему гидроксида алюминия:
2Аl(ОН)3 = А12O3 + ЗН2O
Гидроксид алюминия Аl(ОН)3 выпадает в виде студенистого осадка при действии щелочей на растворы солей алюминия, например:
АlСl3 + ЗNaОН = Аl(ОН)3 + ЗNaСl избыток
Как амфотерный гидроксид он легко растворяется в кислотах и в растворах щелочей:
Аl(ОН)3 + ЗНNO3 = Аl(NО3)3 + ЗН20
Алюминатами называют соли неустойчивых алюминиевых кислот — ортоалюминиевой и метаалюминиевой (ее можно рассматривать как ортоалюминиевую кислоту, от молекулы которой отняли молекулу воды). К природным алюминатам относится благородная шпинель (она украшает историческую реликвию — корону российских императоров) и драгоценный хризоберилл.
Соли алюминия, кроме фосфатов, хорошо растворимы в воде. Некоторые соли (сульфиды, сульфиты) разлагаются водой.
Хлорид алюминия АlСl3 применяют в качестве катализатора в производстве очень многих органических веществ.
Открытие алюминия.Алюминий был впервые получен датским физиком X. Эрстедом в 1825 г. Название этого элемента происходит от лат. алюмен, так в древности назывались квасцы, которые использовали для крашения тканей.
1. Строение атома алюминия.
2. Физические и химические свойства алюминия: образование бромида, сульфида, карбида, оксида, алюминатов.
3. Алюминотермия.
4. Получение алюминия электролизом.
5. Области применения алюминия.
6. Природные соединения алюминия: алюмосиликаты (глина и полевые шпаты), корунд (рубин, сапфир, наждак).
7. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия.
Почему в алюминиевой посуде нельзя хранить щелочные или кислые растворы?
Какое соединение алюминия могло послужить материалом для гиперболоида инженера Гарина в романе А. Толстого?
Какую химическую реакцию положил в основу рассказа «Бенгальские огни» его автор Н. Носов?
На каких физических и химических свойствах основано применение в технике алюминия и его сплавов?
Напишите в ионном виде уравнения реакций между растворами сульфата алюминия и гидроксида калия при недостатке и избытке последнего.
Напишите уравнения реакций следующих превращений: Аl -> АlСl3 -> Аl(0Н)3 -> Аl2O3 -> NаАl02 -> Аl2(SO4)3 -> Аl(ОН)3 ->АlСl3 ->NаАlO2
Реакции, идущие с участием электролитов, запишите в ионной форме. Первую реакцию рассмотрите как окислительно-восстановительный процесс.
Какой объем водорода может быть получен при растворении в едком натре 270 мг сплава алюминия, содержащего меди? Выход водорода примите равным 85% от тео-ически возможного.
Напишите сочинение на тему «Художественный образ веществаа или химического процесса», используя свои знания по химии алюминия.
графики и таблицы к уроку химии 9 класса, идеальные уроки по химии, программа по всем предметам
Содержание урока
конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|