BÀI 33: NHÔM

BÀI 33: NHÔM Ban nâng caoTiết thứ: Ngày soạn: Người soạn: Bùi Thị Phương Thúy Mục tiêu bài học: Về kiến thức: - Học sinh nắm được vị trí cấu tạo, tính chất vật lý ứng dụng sản xuất Al -

BÀI 33: NHÔM (Ban nâng cao)

Tiết thứ:

Ngày soạn:

Người soạn: Bùi Thị Phương Thúy Mục tiêu bài học:

Về kiến thức:

- Học sinh nắm được vị trí cấu tạo, tính chất vật lý ứng dụng sản xuất Al

- Học sinh hiểu nhôm là kim loại có tính khử mạnh

Về kĩ năng:

- Học sinh viết phương trình phản ứng thể hiện tính khử mạnh của Al, phương trình điều chế Al

- Học sinh thiết lập mối lien hệ giữa tính chất và ứng dụng của Al

Về tư tưởng tình cảm:

- Giáo dục học sinh lòng say mê yêu khoa học , tin tưởng vào khoa học

- Học sinh biết các ứng dụng khoa học vào thực tiễn

Chuẩn bị:

- Giáo Viên: Sơ đò thùng điện phân, tranh minh họa…

- Học sinh: học bài cũ, đọc bài mới, đầy đủ dụng cụ học tập: bảng tuần hoàn…

Tổ chức các hoạt động day học:

GV: vào bài: ở các tiết học trước các em đã

tim hiêu về kim loại kiềm và kiềm thổ, hôm

nay chúng ta tiếp tục tìm hiểu về nguyên tố

nhôm thuộc nhóm IIIA.

GV: treo tranh cấu hinh nguyên tủ Al

GV: học sinh viết cấu hình electron của

nhôm và cho bết vị trí của nhôm trong BTH?

HS: 13Al: 1s22s22p63s23p1

Vị trí: ô thứ 13, chu kỳ 3, nhóm IIIA

GV: yêu cấu HS xem BTH và trả lời kim loại

nhôm đứng sau và trước nguyên tố nào:

HS: trong chu kì 3 nhôm đứng trước Si và sau

Mg, trong nhóm 3 Al đứng sao Bo

GV:

GV: hãy cho biết Al thuộc loại nguyên tố gì?

Có bao nhiêu electron hóa trị?

HS: AL là nguyên tố p, có 3electron hóa trị

GV: nhận xét gì về năng lương ion hóa của

Bài 33: NHÔM

I – VỊ TRÍ CẤU TẠO 1- vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn

cấu hình electron: 13Al: 1s22s22p63s23p1

Vị trí: ô thứ 13, chu kỳ 3, nhóm IIIA

Trong chu kì 3 nhôm đứng trước Si và sau Mg, trong nhóm 3 Al đứng sao Bo

2- Cấu tạo của AL

cấu tạo nguyên tủ Al: có 3 lớp 2/8/3

AL là nguyên tố p, có 3electron hóa trị, xu hướng nhường 3 electron tạo ion Al3+,

Al → Al3+ + 3e [Ne]3s23p1 [Ne]

nhôm? Từ đó cho biết tính chất cơ bản của

nhôm và số oxi hóa của nó trong các hợp

chất?

HS:

- so sánh năng lượng ion hóa của nhôm ta

thấy: I3 : I2 = 2744 ; 1816 = 1.5 ; 1

- Như vậy năng lượng ion hóa của I3 chỉ

lớn hơn năng lượng ion hóa của I2 1.5

lần

- do vậy khi cung cấp năng lượng Al se có

3electron ra khỏi nguyên tử

- Số oxi hóa: trong mọi hợp chất Al có số

oxi hóa là +3

GV thông báo:

- Độ âm điện: nguyên tử Al có giá trị độ

âm điện là 1.61

- Mạng tinh thể: nhôm có cấu tạo kiểu

mạng lập phương tâm diện

GV:

GV: nghiên cứu SGK và thảo luận rút ra tính

chất vật lý quan trọng của Al?

HS:

- Al là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ

kéo sợi và dát mỏng có thể dát được lá

nhôm mỏng 0.01 mm dung để gói thực

phẩm

- Al là kim loại nhẹ (2,7 g/cm3), nóng

chảy ở nhiệt độ 660oC

- Nhôm dẫn điện và dẫn nhiệt tốt độ dẫn

điện bằng 2/3 Cu nhưng lại nhẹ hơn Cu

3 lần

GV:

GV: dựa vào cấu tạo nguyên tủ, E o Al 3+ ; năng

lượng ion hóa của Al, hãy cho biết tính chất

hóa học của Al là gì?

HS:

- Eo Al3+ = -1,66V, nguyên tủ Al có năng

lượng ion hóa thấp,

- Do vậy Al là kim loại có tính khử mạnh

Tuy nhiên tính khử của Al yếu hơn kim

loại kiềm, mạnh hơn kim loại kiềm thổ

GV:

GV: lấy ví dụ về 1 số phản ứng của Al với phi

kim đã học

HS:

4 Al + 3O2 → 2 Al2O3

Số oxi hóa của Al : +3

Độ âm điện: 1.61

II- TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Al là kim loại màu trắng bạc, to nc = 660 oC

Mền, dẻo, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi

Dẫn điện và dẫn nhiệt tốt

III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Tính chất hóa học cơ bản của Al là tính khử mạnh:

Al → Al3+ + 3e

1 - tác dụng với phi kim

2 Al + 3Cl2 → 2 AlCl3

GV: Al tác dụng trực tiếp và mãnh liệt với

nhiều phi kim: O 2 , Cl 2 , S…

GV:

- Al bền trong không khí ở nhiệt độ thường

do có màng Al 2 O 3 rất mỏng, bền bảo vệ

- khi đốt nóng bột Al cháy sang trong không

khi, phản ứng tỏa nhiều nhiệt:

GV:

GV: xác định số oxi hóa của Al trong phản

ứng trên?

Kl: Al khử nhiều phi kim thành ion âm.

GV

GV: yêu cầu học sinh viết PTPU của Al với

các dung dịch axit HCl, H 2 SO 4 loãng

HS:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2

thành hidro tự do.

GV:

nguội, H 2 SO 4 đặc nguội? vì sao

HS:

- Al không pư với HNO3 đặc nguội,

H2SO4 đặc nguội

- vì những axit này đã bị oxi hóa bề mặt

tạo thành 1 màng oxit có tính trơ, lam

cho Al thụ động, Al bị thụ động sẽ

không tác dụng với cả dung dịch HCl,

H2SO4 loãng

GV:

loãng, H 2 SO 4 đặc, nóng ?

HS: to

Al + 6HNO3 đ → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

a/ Với O 2

to

4 Al + 3O2 → 2 Al2O3

b/ Với các phi kim khác: (Cl 2 , S, C )

2 Al + 3Cl2 → 2 AlCl3

2 Al + 3S → Al2S3

4 Al + 3C → Al2C3

Kl: Al khử nhiều phi kim thành ion âm

2- Tác dụng vói axit a/ tác dụng vói axit loãng HCl, H2SO4 tạo

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 2Al + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2

Pt ion: 2Al + 6H+ → 2 Al3+ + 3H2

Al khử ion H+ trong dung dịch axit thành hidro

tự do.

b/ Với dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh: HNO 3 (loãng hay đặc) H 2 SO 4 (đặc):

+ dung dịch HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội

+ dung dịch HNO3 loãng, đặc nóng, H2SO4 đặc nóng

to

to

Al + H2SO4 đ → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6 H2O

GV: Với các axit HNO 3 đặc nóng, HNO 3

loãng, H 2 SO 4 đặc nóng: Al khử được N +5 , S +6

xuống những mức oxi hoá thấp hơn.

GV:

GV: ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion

kim loại kém hoạt dộng hơn trong hợp chát

oxit

(Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 ) thành kim loại tự do.

 Treo tranh minh họa

GV:

GV: Cho E o Al 3+ /Al < E o H 2 O/H 2 , vậy nhôm

có tác dụng được với nước không ?

- Do E o Al 3+ /Al < E o H 2 O/H 2  Al khử

được nước

 phản ứng dừng lại nhanh và có lớp

Al(OH) 3 không tan trong H 2 O bảo vệ lớp

nhôm bên trong.

GV:

GV: nhôm tác dụng với dung dịch bazơ

GV: giải thích?

- Trước hết màng Al2O3 bị phá hủy trong

môi trường kiềm:

Al2O3 + NaOH +3H2O → 2Na[Al(OH)4] (1)

- Tiếp đến Al khử H2O:

2Al + 6H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2 (2)

- Màng 2 Al(OH)3 bị phá hủy trong môi

trường kiềm

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] (3)

- Các phản ứng (2) & (3) xảy ra luân

phiên cho đến khi nhôm bị tan hết gộp

lại được phương trình trên

GV: Viết pư: Al + Ba(OH) 2 + H 2 O →?

(BTVN)

GV:

GV: Nghiên cứu những ứng dụng trong sgk?

HS:

- nhôm là loại hợp kim nhôm có đặc tính

nhẹ, bền đối với không khí và nước,

được dung làm vật liệu chế tạo máy bay,

ôtô tên lửa, tàu vũ trụ

- Nhôm có tính dẫn điện dẫ nhiệt tốt,

được dùng làm dây cáp dẫn điện thay

to

Al + 6HNO3 đ → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

to

Al + H2SO4 đ → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6 H2O

3/ Tác dụng với oxit kim loại:

Vd: Fe2O3 + 2 Al → Al2O3 + 2 Fe

 phản ứng nhiệt nhôm

4/ Tác dụng với H 2O :

2Al + 6H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2

5/

Tác dụng với bazơ :

2Al +2NaOH +6H2O→2Na[Al(OH)4] +3H2 natri aluminat

IV - ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT 1- ứng dụng

pnc, xt

Đ

thế cho Cu là kim loại đắt tiền Al được

dung chế tạo các thiết bị trao đổi nhiệt,

các dụng cụ đun nấu trong giá đình

- Bột nhôm dung để chế tạo hôn hợp

técmit( hỗn hợp Al và Fe2O3 , được dung

để hàn gắn đường ray…

GV:

chảy.

GV: Sản xuất : Qua 2 công đoạn:

công đoạn tinh chế quặng boxit

công đoạn đpnc Al2O3

- công đoạn tinh chế quặng boxit:ngoài

thành phần chính là Al2O3 2 H2O còn

lẫn tạp chất SiO2 , Fe2O3 → loại bỏ tạp

chất bằng phương pháp hóa học

- công đoạn đpnc Al2O3 : Al2O3 n/c ở

2050oC, trộn với criolit ( Na3AlF6) →

hỗn hợp có nhiệt độ nóng chảy ỏ 900oC,

mặtt khác hỗn hợp chất điện li này có

khối lượng riêng nhỏ hơn Al, nổi lên

trên và ngăn cản Al nóng chảy không bị

oxi hóa trong không khí

GV: Quan sát, mô tả các phần của thùng

điện phân và viết các quá trình xảy ra tại

điện cực? ( treo tranh)

- Thành phần thùng điện phân: cực

dương, cực âm bằng than chì

- Cực âm: xay ra sự khử Al3+ thành Al:

Al 3+ + 3e → Al

- ở cực dương xảy ra sự oxi hóa O2- thành

khí O2

2O 2- → O 2 + 4e

Ptđp: Ptđp:

Al 2 O 3  2Al + 3/2 O 2

khí oxi sinh ra ở cực dương đốt cháy dần dần

than chì thành CO2 do vậy trong quá trình điện

phân phải hạ thấp dần các cực dương vào thùng

điện phân

2/

Sản xuất

Al2O3 nóng chảy ở 2050oC Al2O3 ( Na3AlF6) nóng chảy ở 900oC

Ptđp: Ptđp:

Al2O3  2Al + 3/2 O2

HOẠT ĐỘNG 8: Củng cố: bài tập 1,2 / sgk