Химиялық элемент және алюминий жай заты, оның табиғатта болуы туралы түсініктерін қалыптастыруды жалғастыру; атом құрылысы, физикалық және химиялық қасиеттері, алюминий және оның қорытпаларының қолданылуы. Алюминийдің химиялық қасиеттерін, оның сілтілермен әрекеттесу ерекшеліктерін сипаттайтын химиялық реакция теңдеулерін жазу дағдыларын жетілдіру.Алюминий оксиді мен гидроксиді мысалында амфотерлік туралы түсініктерін қалыптастыруды жалғастыру, алюминий қосылыстарын қолдану. Молекулярлық, толық және қысқартылған иондық түрдегі теңдеулерді жазу қабілетін дамыту және жетілдіру. Мысал ретінде алюминий гидроксидінің амфотерлік табиғатын дәлелдеу арқылы тәжірибелік дағдыларды жетілдіру.
Құжат мазмұнын қарау
«Алюминий және оның қосылыстары» сабағына презентация».
Алюминий және оның байланыстары
Позиция Периодтық жүйеде
- Алюминий 3-ші периодта, IIIA тобында орналасқан.
- Элементтің сериялық нөмірі 13
- Салыстырмалы атомдық массасы – 27
- Алюминий - қосылыстары амфотерлік қасиетке ие металл.
Алюминий атомының құрылымы
- Алюминий атомының ядросының заряды +13
- Атомда 3 энергия деңгейі бар
- Алюминий атомының электрондық қабаты бар
s- және p-электрондар
- Сыртқы электрондық деңгейде 3 электрон бар (2 жұп s-электрон және 1 жұптаспаған p-электрон)
Табиғатта болу
- Жер қыртысында таралуы бойынша алюминий барлық атомдар арасында оттегі мен кремнийден кейін 3-ші, металдар арасында 1-ші орында. Тек қосылыстарда кездеседі.
Алюминий алу
- Алюминийді алғаш рет дат физигі Ганс Эрстед 1825 жылы алюминий хлоридіне калий амальгамының әрекеті, содан кейін сынапты айдау арқылы алды. Элемент атауы лат тілінен алынған. алюминий тотығы - алюминий .
AlCl 3 + 3K = 3KCl + Al
- Қазіргі уақытта алюминий оксидті электролиз арқылы өндіріледі:
2Al 2 O 3 \u003d 4Al + 3O 2 - 3352 кДж
Физикалық қасиеттер
- тығыздығы (20°С кезінде) 2698,9 кг/м3;
- t пл 660,24°C;
- bp шамамен 2500 ° C;
Алюминий өте құнды қасиеттер жиынтығын біріктіреді: төмен тығыздық, жоғары жылу және электр өткізгіштік, жоғары иілгіштік және жақсы коррозияға төзімділік, күміске жақын жоғары шағылыстыру қабілеті бар (ол түскен жарық энергиясының 90% дейін көрсетеді).
Химиялық қасиеттері
- Ауада тотықсызданады :
4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3
3 O 2 0 + 4ē → 2O -2 тотықсыздандырғыш, тотықтырғыш
- Сутегін судан ығыстырады
2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2
4 Al 0 - 3 ē → Al +3 тотықсыздандырғыш, тотықсыздандырғыш
3 2H +1 + 2ē → H 2 0 тотықсыздандырғыш, тотықтырғыш
Химиялық қасиеттері
- Қышқылдармен әрекеттеседі
2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2
2Al + 6H + + 6Cl - = 2Al 3+ + 6Cl - + 3H 2
2Al + 6H + = 2Al 3+ + 3H 2
- Сілтілермен әрекеттеседі:
2Al + 2H 2 O + 2NaOH = 2NaAlO 2 + 3H 2
2Al + 2H 2 O + 2Na + + 2OH - = 2Na + + 2AlO 2 - + 3H 2
2Al + 2H 2 O + 2OH - = 2AlO 2 - + 3H 2
Химиялық қасиеттері
- Металдарды олардың оксидтерінен ығыстырады
(алюминотермия):
8Al + 3Fe 3 O 4 \u003d 9Fe + 4Al 2 O 3
8 Al 0 - 3 ē → Al +3 - тотықтырғыш, тотықсыздандырғыш
3 24 Fe +2 + 2ē → Fe 0 - қалпына келтіру, ok-l
3 2Fe +3 + 6ē → 2Fe 0 - қалпына келтіру, жарайды
алюминий қосылыстары. Оксид
- Өте қатты ақ ұнтақ.
- Құрылған:
а) алюминийдің тотығуы немесе жануы кезінде:
4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3
б) алюминотермия реакциясында:
2Al + Fe 2 O 3 \u003d 2Fe + Al 2 O 3
в) гидроксидтің термиялық ыдырауы кезінде:
2Al(OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + H 2 O
Химиялық қасиеттері алюминий оксиді
Al 2 O 3 – амфотерлі оксид.
Өзара әрекеттеседі:
а) қышқылдармен:
Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Al 2 O 3 + 6H + + 3SO 4 2- = 2Al 3+ + 3SO 4 2- + 3H 2 O
Al 2 O 3 + 6H + = 2Al 3+ + 3H 2 O
б) сілтілермен:
Al 2 O 3 + 6NaOH \u003d 2Na 3 AlO 3 + 3H 2 O
Al 2 O 3 + 6Na + + 6OH - = 6Na + + 2AlO 3 3- + 3H 2 O
Al 2 O 3 + 6OH - = 2AlO 3 3- + 3H 2 O
алюминий гидроксиді
- Суда ерімейтін ақ ұнтақ
- Амфотерлік қасиеттерді көрсетеді.
- Өзара әрекеттеседі:
а) қышқылдармен:
Al(OH) 3 + 3HNO 3 = Al(NO 3) 3 + 3H 2 O
Al(OH) 3 + 3H + + 3NO 3 - = Al 3+ + 3NO 3 - + 3H 2 O
Al(OH) 3 + 3H + = Al 3+ + 3H 2 O
б) сілтілермен:
Al(OH) 3 + 3KOH = K 3 AlO 3 + 3H 2 O
Al(OH) 3 + 3K + + 3OH - = 3K + + AlO 3 3- + 3H 2 O
Al(OH) 3 + 3OH - = AlO 3 3- + 3H 2 O
Схеманы пайдаланып 1 - 9 реакция теңдеулерін жаз
Әл 2 (SO 4 ) 3
Әл 2 О 3
Al(OH) 3
Х 3 AlO 3
слайд 1
Б.Г.Музруков атындағы GBPOU SPT Алюминий және алюминий қорытпалары Дайындаған: Роза Мунировна Сунгатуллина, арнайы пән оқытушысы Саров 2014 ж.слайд 2
Алюминийдің ашылу тарихынан ... «Саздан жасалған күміс» Алюминийді ашу кезінде бұл металл алтыннан да қымбат болды. Ағылшындар орыстың ұлы химигі Д.И.Менделеевті бай сыйлықпен құрметтегісі келді, олар оған бір тостаған алтыннан, екіншісі алюминийден жасалған химиялық баланс берді. Алюминийден жасалған кесе алтыннан да қымбатқа түсті. Алынған «балшықтан жасалған күміс» ғалымдарды ғана емес, өнеркәсіпшілерді де, тіпті Франция императорын да қызықтырды. Д.И.Менделеев
слайд 3
Қызықты деректер Неміс ғалымы Ф.Вёлер (1827) Дж.Вашингтон ескерткіші Ай топырағынан алюминий табылды Ресейдегі ең үлкен телескоп
слайд 4
слайд 5
Авиация өнеркәсібі Алюминий мен оның қорытпаларын көліктің барлық түрлерінде, атап айтқанда әуе көлігінде пайдалану көлік құралдарының меншікті салмағының төмендеуіне және оларды пайдалану тиімділігінің күрт артуына әкелді.
слайд 6
Кеме жасау Алюминий және оның қорытпалары кемелердің корпустары мен түтін мұржаларын, құтқару қайықтарын, радиолокациялық мачталарды, баспалдақтарды безендіруде және жасауда қолданылады.
Слайд 7
Машина жасау Қозғалтқыштар, блоктар, цилиндрлер, картерлер, редукторлар, сорғылар және басқа да көптеген бөлшектер алюминий мен оның қорытпаларынан жасалған.
Слайд 8
Тамақ өнеркәсібі Алюминий фольга қаңылтыр фольгаға қарағанда арзанырақ және оны тағамдық орама материалы ретінде толығымен ауыстырды. Ауыл шаруашылығы өнімдерін консервілеуге және сақтауға арналған ыдыстар жасауда алюминий көбірек қолданылады.
Слайд 9
Әскери өнеркәсіп Алюминий, сондай-ақ оның қорытпалары стратегиялық металл болып табылады және әскери өнеркәсіпте әскери техника мен қару-жарақ: ұшақтар, танктер, артиллериялық қондырғылар, зымырандар, тұтандырғыштар, сондай-ақ әскери мақсаттағы басқа да мақсаттар үшін кеңінен қолданылады. жабдық.
слайд 10
Құрылыс Алюминий және оның қорытпалары өнеркәсіптік және азаматтық құрылыста құрылыс жақтауларын, фермаларды, терезе жақтауларын, баспалдақтарды және басқа құрылымдарды өндіруде қолданылады.
слайд 11
Электротехника Алюминий және оның қорытпалары электр өнеркәсібінде кабельдер, шиналар, конденсаторлар, айнымалы ток түзеткіштер жасау үшін қолданылады.
слайд 12
Д.И.Менделеевтің химиялық элементтерінің периодтық жүйесі Кезеңдер 1 2 3 4 5 6 7 Қатар 1 2 3 4 10 9 8 7 5 6 Элементтердің топтары I II VI VII VII III IV VIII Al Сипаттама 1. Алғаш рет 1825 жылы Ганс Эрстед алған. 2. Периодтық жүйеде 3 периодта, ІІІА топта орналасқан. 3. Табиғатта тек қосылыстар түрінде кездеседі. 4. Күміс ақ, жеңіл металл. Ол жоғары жылу және электр өткізгіштікке ие. 5. Валенттілік: III. Тотығу күйі: +3.
слайд 13
слайд 14
Табиғи алюминий қосылыстары Нефелин - KNa34 Алюминий оксиді (каолиндердің құм SiO2, әктас CaCO3, магнезит MgCO3 қоспалары) Корунд (сапфир, лағыл, эмери) - Al2O3 Дала шпаттары - (K,Na)2O Al2O3 6SiO2, Caolinite -Al2O3Al2O2Si изумруд, аквамарин) - 3BeO Al2O3 6SiO2
слайд 15
Өнеркәсіпте алюминий алу Алюминийді бокситтерден электрохимиялық әдіспен алады. 2Al2O3 ток > 4Al + 3O2
слайд 16
Алюминийдің өткізгіш материал ретіндегі қасиеттері Электр өткізгіштігі күміс-ақ түсті жеңіл металл (мысқа қарағанда 3,5 есе жеңіл, тығыздығы – 2700 кг/м3). Төмен меншікті ауырлық; алюминийдің балқу температурасы оның тазалығына байланысты және 660-667 г аралығында болады. поз. Алюминий сымын қыздыру бірдей мөлшердегі мысты қыздырып, балқытуға қарағанда көбірек энергияны қажет етеді; алюминийдің жоғары икемділігі фольга (қалыңдығы 0,004 мм дейін), тереңдетілген бұйымдарды өндіруге және оны тойтармалар үшін пайдалануға мүмкіндік береді; ауада жоғары тотығу қабілеті - оқшаулауға жоғары шығындар; төмен механикалық беріктік; қоспалардың болуына байланысты өткізгіштіктің төмендеуі (алюминийдің физика-химиялық, механикалық және технологиялық қасиеттері қоспалардың түрі мен мөлшеріне өте тәуелді, таза металдың қасиеттерінің көпшілігін нашарлатады. Алюминийдегі негізгі табиғи қоспалар темір және кремний. Темір, мысалы, Fe-Al тәуелсіз фазасы түрінде бола отырып, электр өткізгіштігі мен коррозияға төзімділігін төмендетеді, икемділікті нашарлатады, бірақ алюминийдің беріктігін аздап арттырады.); жақсы дәнекерлеу қабілеті; кесу қиын.
слайд 17
Алюминий сорттары Al сорттары Алюминий мөлшері (%) Қоспа мөлшері (%) Қолданылуы Жоғары таза алюминий A999 99, 999 001% Электролиттік конденсаторлардың анодты және катодты фольгасын өндіру және микроэлектроникада қолданылатын жұқа қабықша алу үшін) Жоғары тазалықтағы алюминий A995 9909. Химиялық жабдық Радиожиілік коаксиалды кабельдердің конденсатор пластиналарының экрандарына арналған фольга Техникалық тазалықтағы алюминий A8;A7;A6 99,8; 99,7; 99,6 1%-дан аспайтын кабель және сым бұйымдарын өндіруге арналған штанга - алюминий қорытпаларын өндіруге арналған шикізат - фольга - прокат (шыбықтар, жолақтар, табақтар, сымдар, құбырлар)
Алюминий
Химия және биология пәнінің мұғалімі Егорова Ю.В.
МКОУ «No4 орта мектеп»
Алюминий (лат. Aluminium)
Реттік нөмір. 3 периодтың негізгі топшасының III тобының химиялық элементі.
Сан
протондар б + =1 3
электрондар ē=1 3
нейтрондар n 0 = 14
Энергетикалық ішкі деңгейлерде электрондардың орналасу схемасы
+ 13 Әл 1с 2 2с 2 2б 6 3с 2 3б 1
Жоғары температурада ол өте сирек тотығу дәрежесі +1, +2 қосылыстар түзеді.
қосылыстарда тотығу дәрежесін көрсетеді +3
Әл- типтік металл
- Қалпына келтіру қасиеттері
Әл 0 - 3e Al +3
- Химиялық байланыстың түрі - металл
- Кристалдық тордың түрі - текше беті орталықтандырылған
Заттың физикалық қасиеттері
Әл - күмістей ақ металл, иілгіш, жеңіл, жылу мен электр тогын жақсы өткізеді, Ол жақсы иілгіштікке ие, өңдеуге оңай, жеңіл және күшті қорытпаларды құрайды.
=2 ,7 г/см 3
т шаршы =660 0 FROM
Сымға оңай тартылып, қалыңдығы 0,01 мм-ге дейін фольгаға оралады.
Алюминийдің физикалық-химиялық қасиеттерінің ерекшеліктері, табиғатта болуы және қолданылуы:
- Алюминий – жер қыртысындағы ең көп таралған металл. Оның ресурстары іс жүзінде сарқылмайды.
- Ол коррозияға төзімділігі жоғары және іс жүзінде арнайы қорғауды қажет етпейді.
- Алюминийдің жоғары реактивтілігі алюминотермияда қолданылады.
- Төмен тығыздық оның қорытпаларының жоғары беріктігі мен иілгіштігімен үйлеседі, алюминийді ұшақ құрылысында таптырмас құрылымдық материалға айналдырады және оны жердегі және су көлігінде, сондай-ақ құрылыста қолданудың кеңеюіне ықпал етеді.
- Салыстырмалы түрде жоғары электр өткізгіштік оларға электротехникада әлдеқайда қымбат мысды ауыстыруға мүмкіндік береді.
Алюминий қарапайым заттармен - бейметалдармен әрекеттеседі
- 4Ал + 3O 2 = 2Әл 2 О 3
Беті оксидті пленкамен жабылған, майда бөлінген түрінде ол көп мөлшерде жылу бөле отырып жанады.
2. 2Al + 3Cl 2 = 2 AlCl 3
3. 2Al + 3S = Al 2 С 3 - қыздырылған кезде
4. 4 Al+3 FROM = Al 4 FROM 3 - қыздырылған кезде
Алюминий қызған кезде ауада жанады. Қорғаныс қабықшасының түзілуіне байланысты ол HNO 3-пен әрекеттеспейді және H 3 PO 4-те ерімейді. Ол H 2 SO 4-пен әрең әрекеттеседі, баяу - HNO 3 және H 3 PO 4 ерітінділерімен, жылдамырақ - HCl ерітіндісімен, сілтілік ерітінділерде ериді: Al + 4HNO 3 \u003d Al (NO 3) 3 + NO + 2H 2 O /
Кәдімгі температурада ол Cl 2, Br 2, қыздырғанда - F 2, I 2, S, C, N 2; Н 2-мен тікелей әрекеттеспейді.
- Алюминий қышқыл ерітінділерде ериді
2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2
2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2
концентрлі күкірт және азот қышқылдар алюминийді пассивтендіреді.
2 . Алюминий активтілігі аз металдардың тұз ерітінділерімен әрекеттеседі
2Al + 3CuCl 2 = 2AlCl 3 + 3 Cu
Алюминий күрделі заттармен әрекеттеседі:
- 3. Алюминий жоғары температурада активтілігі аз металдардың оксидтерімен әрекеттеседі (Алюминотермия – металдарды: Fe, Cr, Mn, Ti, W және т.б. алу, оларды алюминиймен тотықсыздандыру арқылы)
8Al + 3Fe 3 О 4 = 4Al 2 О 3 + 9Fe
Алюминий күрделі заттармен әрекеттеседі:
4. Алюминий амфотерлі металл болғандықтан сілті ерітінділерімен әрекеттеседі.
Бұл жағдайда натрий тетрагидроксоалюминаты түзіліп, сутегі бөлінеді:
2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2
5. Алюминий бетінен оксидті қабықшаны алып тастағанда, ол сумен әрекеттесіп, алюминий гидроксиді мен сутегін түзеді:
2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 +3H 2
Алюминий алу
Алюминийді алюминий тотығының балқытылған криолиттегі (Na 3 AIF 6 ) және
AlCl балқымасының электролизі 3
Алюминий балқытылған криолиттегі (Na 3 AIF 6) оксидінің ерітіндісін электр тогымен ыдырату арқылы алынады:
2Al 2 O 3 \u003d 4 Al + 3O 2 - 3352 кДж
Оксидтегі химиялық байланыстың энергиясы жоғары болғандықтан, оның ыдырау процесі өте энергияны қажет етеді, бұл алюминийді пайдалануды шектейді.
Қолдану Әл
Алюминий мен оның қорытпаларын қолданудың негізгі қасиеттері:
- Кеме жасау;
- Құрылыс;
- Ұшақ құрылысы;
- Химиялық инженерияда;
- Автокөлік өнеркәсібі;
- Ыдыс-аяқ өндірісі;
- Алюминийленген маталар өндірісі;
- Тамақ өнеркәсібіне арналған жабдықтарды өндіру;
- Электр желілеріне арналған сымдар;
- Металдарды олардың оксидтерінен «алюминотермия» әдісімен алу;
- зымыран туралы ғылым;
- Химиялық инженерия;
- Қаптама материалы;
- Көбік алюминий өндірісі ρ = 0,19 г / см 3
Алюминий қосылыстарыТабиғатта алюминий тек қосылыстар түрінде кездеседі және жер қыртысында таралуы бойынша металдар арасында бірінші, барлық элементтер арасында үшінші орында (оттегі мен кремнийден кейін). Жер қыртысындағы алюминийдің жалпы мөлшері салмағы бойынша 8,8% құрайды.
Алюминий оксиді Al 2 О 3 :
Өте қатты (корунд, рубин) кристалды күйде, ақ ұнтақ, отқа төзімді - 2050 0 С.
Суда ерімейді.
амфотерлі оксид , өзара әрекеттеседі :
а) қышқылдармен Al 2 O 3 + 6H + = 2Al 3+ + 3H 2 O
б) сілтілермен Al 2 O 3 + 2OH - \u003d 2AlO - 2 + H 2 O
Құрылған:
а) алюминийдің ауада тотығуы немесе жануы кезінде
4 Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3
б) алюминотермия реакциясында
2 Al + Fe 2 O 3 \u003d Al 2 O 3 + 2Fe
в) алюминий гидроксидінің термиялық ыдырауы кезінде 2 Al (OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O
Алюминий гидроксиді Al(OH) 3 :
Ақ ұнтақ, суда ерімейді.
Манифесттер амфотерлік қасиеттер , өзара әрекеттеседі :
а) қышқылдармен Al (OH) 3 + 3HCl \u003d AlCl 3 + 3H 2 O
б) сілтілермен Al (OH) 3 + Na OH \u003d NaAlO 2 + 2H 2 O
Шіріу қыздырғанда 2Al (OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O
Құрылған:
а) алюминий тұздары ерітінділерінің сілтілер ерітінділерімен әрекеттесуінде (артықсыз)
Al 3+ + 3OH - \u003d Al (OH) 3
б) алюминаттардың қышқылдармен әрекеттесуінде (артықсыз)
AlO - 2 + H + + H 2 O \u003d Al (OH) 3
Үй жұмысы:
- 1) Презентация материалын және оқулықты пайдалана отырып, алюминий және оның қосылыстарының қасиеттерін меңгерту.
- 2) Лицей сайтындағы «Алюминий» тақырыбы бойынша интерактивті тапсырмаларды орындау, дұрыс жауаптарын дәптерге жазу.
- 3) «Алюминийдің химиялық қасиеттері» виртуалды практикалық жұмысты орындау, дәптерге ретке келтіру.
САБАҚ ТҮРІ:жаңа материалды түсіндіруге бағытталған демонстрациялық және зертханалық тәжірибелермен біріктірілген сабақ. (Презентация. 4-қосымша)
САБАҚТЫҢ МАҚСАТЫ:
- Металдардың құрылысы мен қасиеттері туралы білім жүйесін қалыптастыруды жалғастыру.
- Оқушылардың алюминий элемент және зат ретіндегі білімдерін кеңейту.
- Заттардың құрылысы, қасиеттері және қолданылуы арасындағы байланысты түсінуге ықпал ету.
САБАҚ МАҚСАТЫ:
Оқулықтар:
- Алюминий атомының құрылымын қарастырайық.
- Алюминийдің табиғатта болуын, осы элементті алу және ашу әдістерін, физикалық және химиялық қасиеттерін, сонымен қатар қолданылуын зерттеу.
- Студенттерді нұсқауларды пайдалана отырып, өз бетінше химиялық эксперимент жүргізуге және химия кабинетінде жұмыс істеу кезінде қауіпсіздік ережелерін сақтауға үйрету.
Әзірлеуші:
- Гипотезаларды құрастыру және оларды эксперименттік тексеруді жүргізу қабілетін дамыту.
- Зертханалық құрал-жабдықтармен және реактивтермен жұмыс істеу дағдысын жетілдіру.
- Эксперименттік мәліметтерді өңдеу және талдау, заттың қасиеттері туралы қорытынды жасау дағдыларын қалыптастыруды жалғастыру.
Тәрбиешілер:
- Танымдық белсенділікке қажеттілік пен білімге құндылық қатынасын қалыптастыру.
- «Оқушы – оқушы», «мұғалім – оқушы» жұптық жұмыс арқылы қарым-қатынас мәдениетіне тәрбиелеу.
- Оқушыларды байқампаздыққа, зейінділікке, ізденімпаздыққа, бастамашылдыққа, тәжірибе жасау мәдениетіне тәрбиелеу.
ОҚУ ҚҰРАЛДАРЫ:
- компьютерлік презентация, ерігіштік кестесі,
- металдардың электрохимиялық кернеу қатары,
- Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесі,
- коллекция «Алюминий»,
- химиялық жабдықтар мен химиялық реагенттер;
- жұмыс парақтары.
САБАҚ КЕЗІНДЕ
Өзіңіз жұмыс жасай отырып, сіз жақын адамдарыңыз үшін және өзіңіз үшін бәрін жасайсыз,
және жұмыста сәттілік болмаса, сәтсіздік проблема емес, қайталап көріңіз.
Д.И.Менделеев.
Ұйымдастыру уақыты
I. Білімді актуализациялау.
Мұғалім. Бүгін біз сендерге бала кезден жақсы таныс металлмен танысуымыз керек. Аңызды тыңдаңыз.
«Бірде Рим императоры Тиберийге бейтаныс адам келеді.Ол императорға сыйлық ретінде оның күмістей жылтыр, бірақ өте жеңіл металдан жасаған тостағанын әкеліпті.Қоғары бұл металды «саз топырақтан» алғанын айтады. «Бірақ алтыны мен күмісі құнсызданады деп қорқып, император шебердің басын кесіп, шеберханасын қиратуды бұйырады.
Біз қандай металл туралы айтып отырмыз? ( Жауап: алюминий туралы) слайд 1.2
Мұғалім: Сендермен алюминий металын оқу жоспарын құрайық. Сабақ жоспарына нені енгізуіміз керек?
Оқушылар: Табиғаттан табу, металды алу және ашу, алюминий атомының құрылысы, физикалық және химиялық қасиеттері, қолданылуы. ( слайд 3.)
Жаңа материалды меңгеру жоспары.
- Алюминийдің ашылуы.
- Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесіндегі орны бойынша алюминий элементінің сипаттамасы. Атомның құрылымы.
- Қарапайым заттың құрылымы. Алюминийдің физикалық қасиеттері
- Алюминийдің химиялық қасиеттері.
- Табиғатта табу. алу жолдары.
- Алюминийді қолдану.
Балалар, назар аударыңдар, сендердің үстелдеріңде жұмыс парақтары бар ( 1-қосымша). Сабақ бойы сіз онымен жұмыс жасайсыз, сонымен қатар үйде орындайтын үй тапсырмасы бар және келесі сабақты тексеру үшін маған тапсырыңыз.
II. Жаңа материалды меңгерту
1. Алюминийдің ашылу тарихы. (Студенттік пост. 2-қосымша ). (5-слайд)
Жаңа материалды меңгеру мотивін құру үшін студенттерді алюминийдің ашылу тарихымен таныстыру маңызды. Осы мәселе бойынша хабарлама дайындау тапсырмасын студентке ауызша немесе презентация түрінде беруге болады.
2. Алюминий элементінің Д.И.Менделеевтің ПҚКО-дағы орнына сәйкес сипаттамасы. Атомның құрылымы.
Сонымен, алюминий атомының құрылымын қарастырыңыз. Жұмыс парақтарыңызда бар мәтіндегі жетіспейтін сөздерді анықтауды ұсынамын. (7-слайд)
- Алюминийдің сериялық нөмірі _______.
- Алюминий – __________ топтың, __________ топшаның элементі
- Алюминий атомының ядро заряды ______
- Алюминий атомының ядросында __________ протон бар.
- Алюминий атомының ядросында _________ нейтрондар бар.
- Алюминий атомында ________ электрон бар.
- Алюминий атомының _________ энергетикалық деңгейі бар.
- Электрондық қабат __________ құрылымына ие.
- Сыртқы деңгейде алюминий атомында _________ электрон бар.
- Қосылыстардағы алюминий атомының тотығу дәрежесі _______.
- Алюминий қарапайым заты ____________.
- Алюминий оксиді мен гидроксидінің _________________ сипаты бар.
Мұғалім: Келесі слайдта алюминий атомының құрылымы дұрыс па? Жауабыңызды диаграммаға сүйене отырып негіздеңіз.( Слайд 8.)
Оқушы: Сызба дұрыс. Сыртқы деңгейде алюминий атомында 3 электрон бар (2s және 1p), сондықтан алюминий III валенттілік және +3, 0 тотығу дәрежесін көрсетеді.
3. Жай заттың құрылысы.Алюминийдің физикалық қасиеттері
Мұғалім: Алюминий металында қандай химиялық байланыс бар? Кристалл торының түрі? (Слайд №9)
«Алюминий» коллекциясын және жұмыс парақтарындағы жоспарды пайдалана отырып, осы металдың физикалық қасиеттерін сипаттаңыз.
Алюминий металының физикалық қасиеттерін сипаттау жоспары:
1. Осы шарттарда алюминий қандай агрегаттық күйде болады?
2. Қандай түс? Жылтыра?
3. Алюминийдің иісі бар ма?
4. Бұл металл пластикалық, сынғыштық, серпімділік көрсете ме?
5. Берілген жағдайларда суда ериді ме?
6. Балқу температурасы дегеніміз не?
7. Заттың тығыздығы дегеніміз не?
8. Алюминийдің жылу және электр өткізгіштігі бар ма?
Нәтижелеріңізді слайдқа қарап тексеріңіз. ( слайд 10).
Алюминийдің физикалық қасиеттері:
- күміс жылтыры бар ақ металл;
- жұмсақ;
- жеңіл (тығыздығы = 2,7 г/см3);
- жылу мен токты жақсы өткізгіш;
- пластик;
- салыстырмалы түрде жоғары серпімділік тән (төмен температурада сынғыш болмайды); ауада, сондай-ақ химиялық ортада коррозияға төзімді;
- 660 0 С температурада балқиды.
Физ. минут.
Профессор М.М.Кольцеваның еңбектерінде саусақтардың жұқа дифференциалды қимылдарын жаттықтыру сөйлеуді, ойлауды дамыту үшін ынталандырушы және жалпы ми қыртысының күшті сергіткіші екендігі дәлелденді.
Қолды ысқылау, барлық саусақтарды уқалау. Біз саусақтардың буындарына бүйірлерден, сондай-ақ жоғарыдан - төменнен басамыз.
Қолды ысқылау. Қанның ағып кетуіне және эмоционалды шаршауға ықпал етеді.
Ринглет. Оқушылар кезекпен және мүмкіндігінше тезірек саусақтарын сұрыптайды, сұқ саусақты, ортаңғы саусақты және т.б. бас бармақты алға және кері ретпен сақинаға біріктіреді.
4. Алюминийдің химиялық қасиеттері.
Мұғалім: Д.И.периодтық жүйедегі орнына байланысты алюминийдің қандай химиялық қасиеттері болуы керек. Менделеев және III периодтағы элементтер атомдарының құрылысын салыстыру?
Атомның қасиеттері (слайд №11,12)
Жауаптар: атом ядросының зарядының жоғарылауы кезінде атомның радиусы азаяды және элементтің электрондарды беру қабілеті де төмендейді, сондықтан алюминий натрий мен магнийге қарағанда әлсіз тотықсыздандырғыш (металлдық) қасиет көрсетеді, ол жатады. өтпелі металдарғажәне металдар мен бейметалдар арасында аралық орынды алады, оның қосылыстары болып табылады амфотерлік.
1-тапсырма: кернеулердің электрохимиялық қатарындағы алюминийдің орнын анықтап, оның активтілігі туралы қорытынды жасаңыз. (Оқушылар кернеулердің электрохимиялық қатарын қарастырады).
Жауап: алюминий кернеу қатарының басында сілтілі және сілтілі жер металдарынан кейін тұрады. Сондықтан ол керек жоғары реактивтілікті көрсетеді.
Мұғалім: алюминий күнделікті өмірде қолданылады, одан тұрмыстық бұйымдар жасалады. Оған оттегі де, су да әсер етпейтіні белгілі (мұғалім алюминий табақты стақан суға түсіреді). Білім мен өмірлік бақылаулар арасындағы қарама-қайшылықтардың нәтижесінде мынадай жағдай туындайды:
- Неліктен алюминий, кернеулер сериясының басында тұрған, пассивтілікті көрсетеді?
- Неліктен сорпаны алюминий кастрюльде пісіруге болады?
- Өйткені алюминийдің беті металды ауа мен судың әсерінен қорғайтын өте күшті жұқа оксидті пленкамен жабылған.
Балалар, біз сабақтың басында алюминий өтпелі металл екенін айттық. Сондықтан алюминий қандай заттармен әрекеттеседі?
Оқушы: Бейметалдармен (галогендер, күкірт, көміртек, т.б.). ( Слайд 13.) («Алюминийдің йодпен, күкіртпен, оттегімен әрекеттесуі» бейнеролик)
Тапсырма 2. Алюминийдің оттегімен әрекеттесу реакция теңдеуін жаз. Оқушылар реакция теңдеуін жазады: 4Al + 3O 2 ->2Al 2 O 3
Аналогия бойынша студенттер алюминийдің басқа қарапайым заттармен: күкіртпен, галогендермен (хлор), азотпен әрекеттесу реакция теңдеулерін жазады:
2Al + 3Cl 2 -> 2AlCl 3
2Al + 3S -> Al 2 S 3
2Al + N 2 -> 2AlN
Реакция теңдеуінде студенттер алюминийдің реакцияға дейінгі және одан кейінгі тотығу дәрежелерін атап өтіп, реакциялардағы алюминий басқа металдар сияқты тотықсыздандырғыш болып табылады деген қорытындыға келеді.
Тапсырма 3. Алюминийдің күрделі заттармен әрекеттесуі.
1). Мұғалім : алюминийден оксидті қабықша жойылса, алюминий сілтілі жер металдарына ұқсас қасиеттерге ие болуы керек. Студенттер алюминийдің сумен әрекеттесу реакциясының теңдеуін сілтілік және сілтілі жер металдарымен салыстырып жазады және реакция жағдайларын атап өтеді (металл бетінен оксидті қабықшаны алып тастаңыз. (13-слайд, бейнеролик)
2Al + 6H 2 O -> 2Al(OH) 3 + 3H 2
Мұғалім: Есіңізде болсын, қалыпты жағдайда оксидті пленка алюминийді бұзылудан (коррозиядан) сақтайды.
Қандай күрделі заттар металдармен және алюминиймен де әрекеттесетінін есте сақтаңыз ба?
Оқушы: Қышқыл ерітінділерімен. Алюминий сутегін ығыстырады, өйткені. металдардың кернеу қатарында сутегінің оң жағында.
Мұғалім: Расында да алюминий сутегінің бөлінуімен қышқыл ерітінділерімен әрекеттеседі. Ал концентрлі күкірт және азот қышқылдары алюминий бетін пассивациялайды, оның бетінде күшті оксидті қабықша түзеді, бұл одан әрі реакцияға жол бермейді. Сондықтан бұл қышқылдар алюминий цистерналарында тасымалданады.
Жұмыс парақтарына алюминийдің тұз қышқылымен әрекеттесу реакция теңдеуін жаз. Бір оқушы тақтаға реакция теңдеуін жазады.
Өзіңізді сынап көріңіз. ( Слайд 13.)
Алюминийдің өтпелі металл екендігіне сүйене отырып, алюминий тағы қандай күрделі заттармен әрекеттесе алады?
Оқушы: Сілті ерітінділерімен.
Мұғалім: Алюминийдің натрий гидроксиді ерітіндісімен әрекеттесу реакция теңдеуін бірге жазайық. Реакция нәтижесінде не түзіледі? ( Слайд 13.)
Оқушы: Бұл реакция натрий алюминатының түзілуімен және сутегі газының бөлінуімен жүреді.
Енді осы екі реакцияны іс жүзінде қолданыңыз. Тәжірибені орындаған кезде қауіпсіздік ережелерін сақтаңыз. (Жұмыс парақтарындағы нұсқаулық)
Зертханалық жұмыстарды орындау бойынша нұсқаулық
Мақсаты: Алюминийдің қышқылдар мен сілтілерге қатынасын зерттеу.
Қышқылдармен және сілтілермен жұмыс істеу ережелері: Қышқылдармен және сілтілермен жұмыс істегенде абай болыңыз! Теріге тиген жағдайда сумен шайыңыз! Қыздыру кезінде алдымен бүкіл түтікшені қыздырыңыз.
Тәжірибе 1. Пробиркаға 2 дана алюминий салып, 3-4 мл тұз қышқылы ерітіндісін құйыңыз. Пробирканы аздап қыздырыңыз.
Тәжірибе 2. Пробиркаға 2 дана алюминий салып, 3-4 мл натрий гидроксиді ерітіндісін құйыңыз. Түтікшені аздап қыздырыңыз.
Мұғалім: Алюминотермия дегеніміз не?
Оқушы: Алюминотермия - электрохимиялық кернеу қатарында метал алюминийден кейін орналасса, алюминийді пайдаланып, көптеген металдарды оксидтерінен қалпына келтіру әдісі.
Мұғалім: Келесі реакция жалғасады деп ойлайсыз ба?
Оқушы: Бұл реакция жалғасады, өйткені электрохимиялық кернеу қатарындағы алюминий темірдің оң жағында, яғни темірді оксидінен ығыстырып шығарады.
Мұғалім: Жұмыс парақтарында осы реакцияның теңдеуін құрыңдар. ( Слайд 13.)
Химиялық қасиеттер туралы жалпылау. (Оқушылар орындайды):
Алюминий – активті металл, қарапайым бейметалл заттармен әрекеттеседі, металдарды бос күйге келтіреді, оның оң жағындағы кернеулердің электрохимиялық қатарында тұрады. Күрделі қосылыстардың ішінде алюминий сутегі иондарын және белсенділігі аз металдардың иондарын тотықсыздандырады. Дегенмен, ауадағы бөлме температурасында алюминий өзгермейді, өйткені ол қорғаныс оксидті пленкамен жабылған.
5. Табиғатта болу. Түбіртек.
Тапсырма I. «Элементтердің табиғатта таралуы (14-слайд)
Сұрақ: алюминийдің басқа элементтер арасында қандай орын алатынын анықтаңыз.
ІІ тапсырма. Табиғи қосылыстардың мысалдарын қарастырыңыз. (15-слайд).Оларды қаттылық бойынша салыстырыңыз. күші, түсі.
Жауап: Алюминий табиғатта ең көп таралған металл. Оның жер қыртысындағы мөлшері 8,8% құрайды. Ол басқа элементтер арасында (оттегі мен кремнийден кейін) көптігі бойынша 3-ші орында.
Түбіртек. (16-слайд)
Мұғалім: Алюминий оттегімен және басқа элементтермен табиғи қосылыстарда өте күшті байланысқан және оны бұл қосылыстардан химиялық әдістермен бөліп алу өте қиын. Алюминийді электролиз арқылы алуға болады - оның Al 2 O 3 оксидінің балқымасын электр тогының көмегімен ыдырату. Бірақ алюминий оксидінің балқу температурасы шамамен 2050 o C.
Al 2 O 3 балқу температурасын кем дегенде 1000 ° C-қа дейін төмендету әдісі табылғаннан кейін алюминий техникалық қол жетімді болды. Бұл әдісті 1886 жылы американдық C. Hall және француз П. Эру ашты, ол Al 2 екенін анықтады. O 3 балқытылған криолитте жақсы ериді, формуласы Na 3 AlF 6.
Дүниежүзілік алюминий өндірісі үнемі өсіп келеді және көлемі бойынша металдар арасында екінші орынды алады.
6. Қолданба
Мұғалім: Сабақ бойы алюминий аппликациялары естіледі. Сіз түсінгеніңіздей, бұл металды қолдану аясы кең. Ал жыл сайын бұл металды қолдану салалары кеңейіп келеді. Алюминийдің бұлай кең таралу себебі неде деп ойлайсыз?
1. Алюминий – жер қыртысында ең көп таралған металл.
2. Коррозияға төзімділігі жоғары.
3. Төмен тығыздық.
4. Алюминий қорытпалары берік.
5. Жоғары электр және жылу өткізгіштік.
6. Алюминотермияда жоғары реактивтілік қолданылады.
Мұғалім: Алюминий мен оның қорытпаларының негізгі қолданылуын қарастырайық.
(17-слайд).
Жауаптар: Алюминийдің негізгі қолданылуы жеңілдігімен, беріктігімен және тұрақтылығымен байланысты. Пайдалы қасиеттердің бұл тіркесімі ең алдымен көлікке қажет. Алюминий қорытпаларының негізгі тұтынушылары авиация және автомобиль өнеркәсібі болып табылады.
Оқушылар оқулықтың 60-бет, 15-суретті қарап, мұғалімнің толықтыруымен жауап береді: алюминий қорытпаларының көрсетілген қасиеттері, сондай-ақ олардың әдемі сыртқы түрі құрылыста кеңінен қолданылуына әкелді. Алюминий және оның қорытпалары метро станцияларын, ғимараттардың қасбеттерін безендіруде қолданылады. Шатырлар гофрленген қорытпалармен жабылған.
Таза алюминийдің жоғары электр өткізгіштігі электротехникада қолданылады. Электр сымдары алюминийден жасалған. Бірдей электрлік кедергімен алюминий сымының массасы мыс сымының массасынан әлдеқайда аз. Бұл сымдар ілулі тұрған тірек тіректерінің құрылысын жеңілдетеді.
Алюминий ұнтағы негізінде кеңінен қолданылатын «күміс бояу». Ол өнімдерге әдемі көрініс беріп қана қоймайды, сонымен қатар оларды химиялық бұзылудан сақтайды. Күн сәулесінен қорғау үшін мұнай өнімдерін тасымалдауға арналған цистерналар жабылған.
Күнделікті өмірде алюминий ас үй ыдыстары түрінде қолданылады. Ол жоғары жылуөткізгіштік, тек суық емес, сонымен қатар қайнаған судың әсеріне төтеп беру қабілеті және алюминийге әлсіз органикалық қышқылдар әсер еткенде аз мөлшерде түзілетін қосылыстарының улы еместігі сияқты қасиеттерді пайдаланады. тағамның құрамында болады.
III. Оқыған материалды бекіту.
- Алюминийді алғаш ашқан ғалым. ( Эрстед).
- Al 2 O 3 құрамы өте жоғары беріктігі мен қаттылығы бар минерал. ( Корунд).
- Алюминийдің көмегімен оксидтерден металдарды алу әдісі. ( Алюминотермия).
- Al химиялық элементінің атауы шыққан латын сөзі. ( Алюмен).
- Электр тогының қатысуымен заттардың ыдырау процесі. ( Электролиз).
- Химиялық реакциялардағы алюминий дегеніміз не? (Төмендеткіш агент).
Тестті тексеру (15-слайд)
V. Сабақты қорытындылау. Ауызша жауаптар мен тақтадағы жұмыс үшін бағалар жарияланады.
- Бүгін біз қандай тақырыппен жұмыс жасаймыз?
- Алюминий туралы не білдіңіз?
- Біз алюминий белсенділігі мәселесін шештік пе?
- Бұл мәселе қандай жолдармен шешілді?
- Олар қандай қорытындыға келді?
- Сабақта өз жұмысыңызды бағалаңыз
- материал меңгерілді (сабақтың барлық кезеңдерінде «4», «5»)
- материал жеткіліксіз меңгерілді («3», «4» деген бағалар)
V. Үйге тапсырма.
- 1-топ: 13-тармақтан 60-б.
- 2 топ: 13-тармақтан 60-б.; 62 беттегі 1,2,3 сұрақтар.
- 3-топ: 13-тармақтан 60-б.; бүгінгі сабақтың материалын пайдалана отырып, алюминий мен оның қосылыстарының түрлену тізбегін құру.
Қорытынды.
Мен металл, күміс және жеңілмін,
Мені ұшақ металы деп атайды,
Ал мен оксидті пленкамен жабылдым
Сондықтан бұл оттегі мені алмайды
1 слайд
2 слайд
Жалпы сипаттамасы Алюминий – жеңіл және иілгіш ақ металл. Ол Al таңбасымен белгіленген периодтық жүйенің ІІІ тобына жатады, атомдық нөмірі 13, атомдық массасы 27. Оның балқу температурасы 660°. Алюминий табиғатта өте кең таралған: бұл параметр бойынша ол барлық элементтер арасында үшінші және металдар арасында бірінші орында (жер қыртысының массасының 8,8%), бірақ таза күйінде кездеспейді.
3 слайд
Боксит – қазіргі кездегі алюминийдің ең маңызды минералы.Бокситтің негізгі химиялық құрамдас бөлігі – глинозем (Al2O3) (28-80%).Жер қыртысында таралуы бойынша металдар арасында 1-орынды,алюминийлер арасында 3-орынды алады. элементтер, оттегі мен кремнийден кейін екінші орында. Жер қыртысындағы алюминийдің массалық концентрациясы әртүрлі зерттеушілердің мәліметтері бойынша 7,45-тен 8,14%-ға дейін бағаланады.
4 слайд
Физикалық қасиеттері жұмсақ жарық (тығыздығы төмен 2,7 г/см3) жоғары жылу және электр өткізгіштігі бар балқығыш (балқу температурасы 660°C) күмістей ақ, тән металл жылтырлығы бар
5 слайд
Алюминий металдардың электрохимиялық кернеу қатарында оның оң жағындағы барлық элементтерді қалпына келтіреді, қарапайым заттар бейметалдар болып табылады. Күрделі қосылыстардың ішінде алюминий сутегі иондарын және белсенділігі аз металдардың иондарын тотықсыздандырады. Алайда, ауадағы бөлме температурасында алюминий өзгермейді, өйткені оның беті қорғаныс оксидті пленкамен жабылған.
6 слайд
күкіртпен, алюминий сульфидін түзетін: 2Al + 3S = Al2S3 азотпен, алюминий нитриді түзетін: 2Al + N2 = 2AlN көміртегімен, алюминий карбидін түзетін: 4Al + 3C = Al4C3 хлормен, алюминий хлориді түзетін: 2Al + 3ClCl2 =2м оттегімен алюминий оксиді түзеді: 4Al + 3O2 = 2Al2O3 Қарапайым заттармен әрекеттесу:
7 слайд
8 слайд
Алғаш рет алюминийді ол 1825 жылы алюминий хлоридіне калий амальгамының әсерінен, одан кейін сынапты айдау арқылы алды дат физигі Ганс Эрстед (1777-1851) Ашылу тарихынан: Алюминийді ашу кезінде металл алтыннан қымбат болды. Ағылшындар орыстың ұлы химигі Д.И.Менделеевті бай сыйлықпен құрметтегісі келді, олар оған бір тостаған алтыннан, екіншісі алюминийден жасалған химиялық баланс берді. Алюминийден жасалған кесе алтыннан да қымбатқа түсті. Алынған «балшықтан жасалған күміс» ғалымдарды ғана емес, өнеркәсіпшілерді де, тіпті Франция императорын да қызықтырды.
9 слайд
Заманауи өндіріс әдісі Қазіргі заманғы өндіріс әдісі алюминий тотығын криолит балқымасында ерітуден тұрады, содан кейін тұтынылатын кокс немесе графит электродтары арқылы электролиз.
