Kiến thức Biết được: Vị trí, cấu hình lớp electron ngoài cùng, tính chất vật lí , trạng thái tự nhiên, ứng dụng của nhôm.. Hiểu được: Nhôm là kim loại có tính khử khá mạnh: phản ứng vớ
Trang 1Ngày soạn: 4/2/2017 Tuần giảng: 23, 24
Tiết 45, 46, 47: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
I Mục tiêu
1 Kiến thức
Biết được: Vị trí, cấu hình lớp electron ngoài cùng, tính chất vật lí , trạng thái tự nhiên, ứng dụng của nhôm
Hiểu được:
Nhôm là kim loại có tính khử khá mạnh: phản ứng với phi kim, dung dịch axit, nước, dung dịch kiềm, oxit kim loại
Nguyên tắc và sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân oxit nóng chảy
Tính chất vật lí và ứng dụng của một số hợp chất: Al2O3, Al(OH)3 , muối nhôm
Tính chất lưỡng tính của Al2O3, Al(OH)3 : vừa tác dụng với axit mạnh, vừa tác dụng với bazơ mạnh;
Cách nhận biết ion nhôm trong dung dịch
2 Kĩ năng
Quan sát mẫu vật, thí nghiệm, rút ra kết luận về tính chất hóa học và nhận biết ion nhôm
Viết các PTHH minh hoạ tính chất hoá học của nhôm
Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hóa học của nhôm, nhận biết ion nhôm
Viết các PTHH phân tử và ion rút gọn (nếu có) minh hoạ tính chất hoá học của hợp chất nhôm
Sử dụng và bảo quản hợp lý các đồ dùng bằng nhôm
Tính % khối lượng nhôm trong hỗn hợp kim loại đem phản ứng
Tính khối lượng boxit để sản xuất lượng nhôm xác định theo hiệu suất phản ứng;
II Phương pháp
Vấn đáp gợi mở, hỏi đáp, nêu vấn đề
III Chuẩn bị
-Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
- Dụng cụ hóa chất: lá nhôm, các dd HCl, H2SO4 loãng, NaOH, amoniac
IV Các hoạt động tổ chức dạy học
1 Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số: 12A2:……… 12A4:………
2 Kiểm tra bài cũ ( 5 phút)
Câu hỏi: Trình bày tính chất hóa học của kim loại kiềm thổ, viết pthh minh họa
3 Nội dung bài
Tiết 1
Hoạt động 1:( 5 phút)
- Gv: Y/c Viết cấu hình e của nhôm và cho biết vị
trí của nhôm trong BTH
- GV: Treo BTH và yêu cầu:
y/c hs xác định trong mỗi chu kì , nhóm III A,
kim loại nhôm đứng sau và trước nguyên tố nào ?
- HS: Viết cấu hình e của nhôm và cho biết vị trí
của nhôm trong BTH
- GV: ? Hãy cho biết nhôm thuộc loại nguyên tố
gì ? có bao nhiêu e hoá trị ? và số oxi hoá của nó
trong các hợp chất
- HS đọc sgk và suy nghĩ trả lời
A Nhôm
I Vị trí trong BTH, cấu hình e nguyên tử.
13Al: 1s22s22p63s23p1
vị trí: chu kì 3, nhóm IIIA
- Trong chu kì Al đưng sau Mg, trước Si
- Trong nhóm IIIA: Al đưng sau B
Cấu tạo của nhôm:
-Là nguyên tố p, có 3 e hoá trị Xu hướng nhường 3 e tạo ion Al3+
Al → Al3+ + 3e [Ne]3s23p1 [Ne]
- Trong hợp chất nhôm có số oxi hoá +3 vd: Al2O3, AlCl3
Hoạt động 2: ( 10 phút)
- GV yêu cầu HS đọc sgk và nêu tính chất vật lí
của nhôm
- HS: nghiên cứu sgk và thảo luận rút ra những
tính chất vật lí quan trọng của nhôm
II Tính chất vật lí
Nhôm là kim loại màu trắng bạc, nóng chảy ở
6600C, khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng Nhôm
là kim loại nhẹ, dẫn điện tốt và dẫn nhiệt tốt
Hoạt động 3:( 20 phút)
- Gv đặt vấn đề: Năng lượng ion hoá cña nhôm
III Tính chất hóa học.
Al là kim loại có tính khử mạnh
Trang 2thấp, hãy cho biết tính chất hoá học của nhôm là
gì ?
- HS: Năng lượng ion hoá cña nhôm thấp Al là
kim loại có tính khử mạnh ( yếu hơn KLK, KLK
thổ)
- HS: lấy vd về một số phản ứng của nhôm với
phi kim đã học
- Gv: Y/c HS xác định số oxi hoá và vai trò của
nhôm trong phản ứng với phi kim
- GV làm thí nghiệm: cho một mẫu nhôm vào
dung dịch HCl, cho HS quan sát hiện tượng và
yêu cầu HS viết ptpư xảy ra dạng phân tử và ion
thu gọn
- HS quan sat thí nghiệm và giải thích hiện tượng
- Gv: Nhôm có tác dụng được với nước không ?
- Vì sao những vật bằng nhôm hằng ngày tiếp xúc
với nước dù ở nhiệt độ cao nhưng không xảy ra
phản ứng ?
- HS đọc sgk và trả lời
- Gv: Ở nhiệt độ cao, Al có thể khử được nhiều
ion kim loại trong oxit thành kim loại tự do, phản
ứng toả nhiều nhiệt
- HS viết pthh
1 Tác dụng với phi kim
Vd: 4 Al + 3O2 → 2 Al2O3
2 Al + 3Cl2 → 2 AlCl3
Al khử nhiều phi kim thành ion âm
2 Tác dụng với axit
Vd: 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
Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc:
Al không pư với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội
Với các axit HNO3 đặc nóng, HNO3 loãng, H2SO4 đặc nóng: Al khử được 5
N và S xuống những 6
mức oxi hoá thấp hơn
Al +6HNO3đ→ Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 2Al+6H2SO4đ →Al2(SO4 ) 3+3SO2 +6H2O
3 Tác dụng với nước 2Al + 6H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2
phản ứng dừng lại nhanh và có lớp Al(OH)3 không tan trong H2O bảo vệ lớp nhôm bên trong
4 Tác dụng với oxit kim loại
Ở nhiệt đọ cao, Al khử được nhiều ion kim loại kém hoạt dộng hơn trong oxit ( FeO, CuO, .) thành kim loại tự do
Vd: Fe2O3 + 2 Al → Al2O3 + 2 Fe
2 Al + 3 CuO →
phản ứng nhiệt nhôm
5 Tác dụng với dung dịch kiềm
vd:2Al +2NaOH +6H2O→2NaAlO2 +3H2
4 Củng cố, dặn dò.( 2 phút)
- Củng cố tính chất của nhôm
- Dặn dò HS học bài, làm bài và chuẩn bị trước bài mới
5 Hướng dẫn HS tự học.( 3 phút)
Hướng dẫn HS chữa bài tập về nhôm trong sgk
Tiết 2.
1 Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số
12A2:………
12A4:………
2 Kiểm tra bài cũ: ( 5 phút)
Nêu tính chất hóa học của nhôm
3 Nội dung bài
Hoạt động 1: ( 5 phút)
- GV yêu cầu HS đọc sgk và nêu ứng dụng và
trạng thái tự nhiên của nhôm
- HS đọc sgk và nêu ứng dụng và trạng thái tự
nhiên của nhôm
IV Ứng dụng và trạng thái tự nhiên.
( SGK)
Hoạt động 2:( 10 phút)
- GV đưa ra các câu hỏi:
? Nhôm có thể diều chế bằng PP nào?giải thích
? Nguyên liệu để sản xuất nhôm là gì?
? Cho biết các công đoạn sản xuất nhôm.
V Sản xuất nhôm
-Al là kim loại mạnh nên dùng PP ĐPNC
- Nguyên liệu là Al2O3 có trong quặng boxit
- Nhôm được SX theo 2 công đoạn chính:
Tinh chế quặng boxit (gồm Al2O3.2H2O lẫn
Trang 3? Biện pháp kĩ thuật khi ĐPNC Al2O3 nóng chảy
là gì?
? Viết sơ đồ điện phân, PU ở mỗi điện cực và
PTĐP
- HS nghiên cứu sgk và trình bày pp sản xuất Al
và các công đoạn sản xuất Al, viết pthh
SiO2, Fe2O3) để có Al2O3 tinh khiết
Điện phân Al2 O 3 nóng chảy
-Hoà tan Al2O3 trong Na3AlF6 (criolit) để hạ
t0nóng chảy từ 2050 900oC
- Sơ đồ điện phân:
ở cực âm: Al3+ +3e Al
ở cực dương: 2O2- O2 + 4e
- PTĐP: 2Al2O3 dpnc 4Al + 3O2
Hoạt động 3:( 10 phút)
- GV yêu cầu HS quan sát hình vẽ, đọc các thông
tin ở bài học và trả lời câu hỏi:
? Cho biết trạng thái, mầu sắc, tính tan trong nước,
nhiệt độ nóng chảy của Al2O3
- Trong tự nhiên, Al2O3 tồn tại ở những dang nào?
- HS đọc sgk và trả lời câu hỏi
B.Một số hợp chất quan trọng của nhôm
I Nhôm oxit: Al2O3
1 Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên
- Al2O3 là chất rắn, mầu trắng, không tan trong nước, nóng chảy ở nhiệt độ cao
- Trong tự nhiên có 2 dạng: Dạng ngậm nước Al2O3 2H2O có trong quặng boxit; Dạng khan như emeri, corinđon (ngọc thạch) hoặc chứa trong các loại đá quý rubi, sa phia
Hoạt động 4( 10 phút)
Để nghiên cứu tính chất hoá học của nhôm oxit,
GV yêu cầu HS:
- Đọc các thông tin trong bài học
- Nghiên cứu thí nghiệm trong sgk:
+ Tác dụng của Al2O3 với dung dịch axit HCl
+ Tác dụng của Al2O3 với dung dịch NaOH
Rút ra nhận xét về tính bền vững và tính chất
lưỡng tính của Al2O3
- HS đọc sgk về tính chất hóa học của Al2O3 và
viết pthh
2 Tính chất hoá học a) Tính bền vững:
Do Al3+ có điện tích lớn, bán kính ion nhỏ nên tạo liên kết với oxi trong Al2O3 rất bền vững Al2O3 khó bị khử thành kim loại Al
b) Tính lưỡng tính Al2O3 vừa tác dụng với dung dịch bazơ, vừa tác dụng với dung dịch axit
Al2O3 + 6H+ 2 Al3+ +3H2O Al2O3 + 2OH- + 3H2O 2[Al(OH)4]
-c ứng dụng (SGK)
4 Củng cố, dặn dò.( 2 phút)
- Củng cố về oxit của nhôm
- Dặn dò HS học bài, làm bài và chuẩn bị trước bài mới
5 Hướng dẫn HS tự học.( 3 phút)
Hướng dẫn HS chữa bài tập về nhôm trong sgk
Tiết 3.
1 Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số 12A2:
………
12A4:………
2 Kiểm tra bài cũ: ( 5 phút)
Nêu tính chất hóa học của nhôm
3 Nội dung bài
Hoạt động 1( 15 phút)
- GV nêu vấn đề: Al(OH)3 có tính chất và ứng
dụng gì?
- GV yêu cầu HS:
? Dự đoán tính chất hoá học của Al(OH)3 dựa trên
cơ sở những kiến thức đã biết: Al(OH)3 không
tan trong nước, hiđroxit lưỡngtính
? Đọc thêm thông tin trong bài học, kết luận về
tính chất hoá học của Al(OH)3
- HS nêu:
+ Nhôm hiđroxit không bền dễ bị nhiệt phân huỷ
tạo thành nhôm oxit
+ Nhôm hiđroxit có tính lưỡng tính Khi tác dụng
với axit mạnh, nó thể hiện tính bazơ, khi tác dụng
II Nhôm hiđroxit Al(OH) 3
1 Tính chất hóa học
a Tính không bền với nhiệt
2 Al(OH)3 t0 Al2O3 + 3H2O
b Tính lưỡng tính
Al (OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O Al(OH )3 + 3H+ Al3+ +3H2O Al(OH)3 + NaOH Na[Al(OH)4]
Al(OH)3+ OH- [Al(OH)4]
Trang 4-bazơ mạnh nó thể hiện tính axit.
- HS viết các PTHH
Hoạt động 2( 10 phút)
- GV yêu cầu HS đọc nội dung trong bài học và
trả lời câu hỏi:
? Hãy kể tên hoá học và tên thông dụng, viết công
thức hoá học dạng muối ngậm nước, nêu 1 số ứng
dụng của nhôm Sunfat trong đời sống và trong
sản xuất
- HS đọc sgk và trả lời câu hỏi
III Nhôm Sunfat
Phèn chua là muối sunfat kép kali và nhôm ngậm nước CTHH: K2SO4.Al2SO4.24 H2O, viết gọn là KAl(SO4)2.12H2O Trong công thức hóa học trên nếu thay ion K+ bằng Li+, Na+ hay NH4+ ta được muối kép khác có tên chung là phèn nhôm ( không gọi là phèn chua)
Hoạt động 3( 5 phút)
- GV nêu cách nhận biết ion Al3+ trong dung dịch
và đưa ra ví dụ nhận biết một số ion trong dd,
trong đó có ion Al3+
IV Cách nhận biết ion Al 3+ trong dung dịch
Cho từ từ dd NaOH đến dư vào dd thí nghiệm, nếu thấy có kết tủa keo xuất hiện rồi tan trong NaOH dư thì chứng tỏ có ion Al3+
Al3+ + 3OH Al(OH)3 Al(OH)3 + OH-(dư) [Al(OH)4]-
Hoạt động 4.( 5 phút)
- GV hướng dẫn HS chữa 1 số bài tập trong sgk tr
128
- HS thảo luận và chữa bài tập
V Bài tập củng cố.
Bài tập trong SGK tr 128
4 Củng cố, dặn dò ( 2 phút)
Tính chất hoá học cơ bản của Al2O3, Al(OH)3, Al2(SO4)3
Cách nhận biết Al3+ trong dung dịch
HS làm bài tập củng cố sau:
1) Thả 1 dây nhôm vào dung dịch NaOH Dự đoán hiện tượng xảy ra, giải thích và viết các PTHH 2) Dự đoán hiện tượng và viết các PTHH xảy ra, khi:
a)Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 cho đến d đợc dung dịch A
b)Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A cho đến dư
5 Hướng dẫn HS tự học ( 3 phút)
và 0,4 mol O2 thu được 64,6g hỗn hợp chất rắn Giá trị của a là
A 0,6 B 0,4 C 0,3 D 0,2