Nắm được những tính chất hoá học cơ bản của nhôm là tính khử mạnh, trong các phản ứng hoá học nó dể bị oxi hoá thành ion có điện tích duy nhất là Al3+.. Giải thích được tính chất này và
Trang 1Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM.
I /MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
Biết vị trí của nhôm trong HTTH, biết cấu tạo nguyên tử và viết cấu hình electtron và số electron hoá trị của nhôm
Biết những tính chất vật lý quan trọng của nhôm, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, nhẹ, mềm
Nắm được những tính chất hoá học cơ bản của nhôm là tính khử mạnh, trong các phản ứng hoá học nó dể
bị oxi hoá thành ion có điện tích duy nhất là Al3+ Giải thích được tính chất này và có khả năng dẫn ra được những phản ứng hoá học để minh hoạ tính khử mạnh của nhôm Nắm những ứng dụng quan trọng của nhôm
Nắm được nguyên liệu để sản xuất nhôm, ý nghĩa và phương pháp xử lý nguyên liệu để có Al2O3nguyên chất
Nắm được nguyên tắc và các giai đoạn của phương pháp sản xuất nhôm
Nắm được tính chất quan trọng của Al2O3là tính chất lưỡng tính và dẫn ra được những phản ứng hoá học
để minh hoạ cho tính chất này
Nắm những tính chất hoá học của nhôm hiđroxit đó là:
Tính chất lưỡng tính của nhôm hiđroxit, dẫn được những phản ứng hoá học minh hoạ
Tính không bền đối với nhiệt
Lý giải hiện tượng một vật bằng nhôm bị phá huỷ trong môi trương kiềm Biết cách phân biệt những hợp chất của nhôm, hợp chất của kim loại PNC nhóm I, nhóm II bằng phương pháp hoá học
II/ PHƯƠNG PHÁP :
Đàm thoại
III/ CẤU TRÚC BÀI:
1/ ổn định lớp:
2/ Bài mới:
Hoạt động 1:
Dựa vào HTTH em hãy cho biết vị trí
của nhôm trong HTTH? nhóm, chu kỳ?
I/ Vị trí trong HTTH và cấu hình electron nguyên tử:
Al: thuộc nhóm IIIA, chu kỳ 3
Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1
Trang 2Em hãy kể một số tính chất vật lý của
nhôm mà em biết?
Vd: Nhôm được dùng để gói thực
phẩm, chế tạo máy bay, dây dẩn
điện …v v
Hoạt động 2:
Em hãy cho biết tính chất hoá học đặc
trưng của nhôm là gì?
Em hãy viết các phản ứng nhôm tác
dụng với phi kim, tác dụng với axit, tác
dụng với oxit kim loại?
Nhôm dể nhường 3 e hoá trị, nên có số oxi hoá +3
II/ Tính chất vật lý của nhôm:
Là kim loại nhẹ ,màu trắng bạc, nóng chảy ở nhiệt độ không cao lắm
Rất dẻo, có thể dát được lá nhôm mõng 0,01 mm dùng để gói thực phẩm
Có cấu tạo mạng lập phương tâm diện ,có mật độ electron tự do tượng đối lớn.Do vậy nhôm có khả năng dẩn điện và nhiệt tốt
III/ Tính chất hoá học của nhôm :
Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, nên nó bị oxi hoá dể dàng thành ion nhôm Al3+
1/ Tác dụng với phi kim :
Tác dụng trực tiếp và mạnh với nhiều phi kim như : oxi, clo, lưu huỳnh… nhôm khử các nguyên tử phi kim thành ion âm
a/ Tác dụng với halogen:
2Al + 3Cl2 2AlCl3 b/ Tác dụng với oxi : 4Al + 3 O2 2Al2O3 + Q
2/ Tác dụng với axit:
+ Với HCl, H2SO4loãng:
2Al + 6 HCl 2AlCl3 + 3 H2
Với HNO3và H2SO4đặc nguội: Al không tác dụng, vì vậy ta có thể dùng các thùng bằng nhôm để chuyên chở các axit đặc nguội này
Với HNO3và H2SO4đặc nóng:
Al + 4HNO3 loãng Al(NO3)3 + 2H2O + NO.
Trang 3Nhôm có tác dụng được với nước
không? Vì sao?
3/ Tác dụng với oxit kim loại:
2Al + Fe2O3
0
t
Phản ứng trên còn gọi là phản ứng nhiệt nhôm.
4/ Tác dụng với nước:
Vật bằng nhôm không tác dụng với nước ở bất kỳ nhiệt độ nào
vì trên bề mặt nhôm được phủ bởi một lớp Al2O3 rất bền Nếu phá bỏ lớp bảo vệ này, thì nhôm tác dụng được với nước
2 Al + 6 H2O 2 Al(OH)3 + 3 H2
Al(OH)3 là chất rắn, không tan trong nước là lớp bảo vệ không cho nhôm tiếp xúc với nước nên phản ứng nhanh chóng bị dừng lại
5/ Tác dụng với dung dịch kiềm:
Chú ý: Nhôm nguyên chất khử được nước ở nhiệt độ thường
nhưng phản ứng dừng lại ngay vì tạo lớp bảo vệ là Al(OH)3, thực tế nhôm được coi như không tác dụng được với nước, nhưng nhôm bị hoà tạn dể dàng trong dung dịch bazơ mạnh Giải thích :
Phản ứng (2), (3) xãy ra xen kẻ nhau mãi cho đến khi nhôm bị tan hết
IV/ ứng dụng và trạng thái tự nhiên:
1/ Ứng dụng:
Dùng chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa … Trang trí nội thất, xây dựng nhà cửa
Dẩn điện, dẩn nhiệt tốt nên dùng làm dây cáp dẩn điện
Trang 4Hoạt động 3:
Hãy cho biết một số ứng dụng của
nhôm?
Hoạt động 4: Tìm hiểu nguyên tắc và
phương pháp sản xuất nhôm
Nguyên liệu dùng để sản xuất nhôm là
hợp chất nào?
Nguyên tắc để sản xuất nhôm là gì?
Vì sao không thể dùng các chất khử
thông thường như CO, C, H2 … mà ta
phải dùng phương pháp điện phân
nóng chảy?
2/ Trạng thái tự nhiên:
Nhôm là kim loại hoạt động mạnh nên trong tự nhiên chỉ tồn tại
ở dạng hợp chất như: đất sét, mica, criolit …
V/ Sản xuất nhôm:
1/ Nguyên liệu:
Quặng boxit Al2O3.2H2O quặng thường lẫn tạp chất là Fe2O3và SiO2, nên ta phải làm sạch nguyên liệu
2/ Sản xuất nhôm:
a/ nguyên tắc:
Khử ion Al3+thành nhôm
b/ phương pháp:
vì sự khử ion Al3+trong Al2O3là rất khó khăn, không thể dùng các chất khử thông thường như CO, C, H2 … mà ta phải dùng phương pháp điện phân nóng chảy với xúc tác là criolit (Na3AlF6) nhằm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 (2050 oC
900oC ) để tiết kiệm năng lượng, và tạo được chất lỏng có tính dẫn điện tốt hơn
Quá trình điện phân:
Cực (-) : Al3+ + 3e Al Cực ( +) :Xảy ra sự oxi hoá O2- O2
2 O2- O2 + 4 e Khí oxi tạo ra đốt cháy cực (+) là cacbon , nên trong quá trình điện phân ta phải hạ thấp dần cực (+)
B/ MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM I/ NHÔM OXIT: Al 2 O 3
1/ Tính chất: Chất rắn, màu trắng, không tan và không tác dụng
với nước nóng chảy ở nhiệt độ rất cao
a/ Al2O3là hợp chất rất bền, nóng chảy ở nhiệt độ trên 2050
Trang 5Hoạt động 5:
Giáo viên giới thiệu dạng tồn tại của
nhôm oxit ?
Al2O3là một hợp chất rất bền Nhôm
oxit là hợp chất lưỡng tính vậy nhôm
oxit tác dụng được với những chất
nào ?
Vì sao khi điều chế nhôm oxit ta phải
dùng OH-vừa đủ ?
Al(OH)3là hợp chất kém bền và cũng
là một hợp chất lưỡng tính vậy em hãy
viết các phản ứng chứng minh ?
0C:=> Sự khử Al2O3 thành nhôm tự do là rất khó khăn b/ Al2O3là hợp chất lưỡng tính:
- Tác dụng với axit:
Al2O3 + 6 HCl 2AlCl3 + 3H2O
- Tác dụng với bazơ:
Natrialuminat
2/ Ứng dụng :
Tinh thể Al2O3khan là những đá quý rất cứng, phản xạ ánh sáng tốt có màu sắt đẹp
Corindon là tinh thể Al2O3trong suốt không màu
Rubi ( hồng ngọc )màu đỏ, saphia màu xanh
II/ NHÔM HIĐROXIT: Al(OH) 3
Trong nước Al(OH)3là chất kết tủa keo màu trắng.
1/ Điều chế:
Al3+ + 3 NH3 + 3H 2O Al(OH)3 + 3NH4+
2/ Tính chất:
Al(OH)3 là hợp chất kém bền :
2Al(OH)3
0
t
Al2O3 + 3 H2O Al(OH)3là hợp chất lưỡng tính :
III/ NHÔM SUNFAT : Al 2 (SO 4 ) 3
Muối kép kali và nhôm ngậm nước (có tên là phèn chua)
K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O Hoặc K Al (SO4)2.12 H2O dùng trong công nghiệp giấy , chất
Trang 6Hoạt động 6:
Tìm hiểu tính chất của muối nhôm và
cách nhận biết ion Al3+trong dung
dịch
- giới thiệu một số muối của nhôm
Giới thiệu về phèn chua
-Cách nhận biết ion Al3+trong dung
dịch như thế nào ?
cầm màu
IV/ CÁCH NHẬN BIẾT ION Al 3+ :
Thuốc thử: dung dịch kiềm
Hiện tượng: lúc đầu có kết tủa keo xuất hiện sau đó tan dần trong NaOH dư
Al3+ + 3OH- Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O
3/ Củng cố: Bằng bài tập 3, 4 sgk trang 128, 129.
4/ Dặn dò: Nhắc học sinh về nhà chuẩn bị trước bài tập phần luyện tập bài 29.