GA nhôm hợp chất ( tiết 45, 46, 47)

Ngày soạn: 4/2/2017 Tuần giảng: 23, 24 Tiết 45, 46, 47: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM I Mục tiêu Kiến thức Biết được: Vị trí, cấu hình lớp electron cùng, tính chất vật lí , trạng thái tự nhiên, ứng dụng nhôm Hiểu được: − Nhôm kim loại có tính khử mạnh: phản ứng với phi kim, dung dịch axit, nước, dung dịch kiềm, oxit kim loại − Nguyên tắc sản xuất nhôm phương pháp điện phân oxit nóng chảy −Tính chất vật lí ứng dụng số hợp chất: Al2O3, Al(OH)3 , muối nhôm −Tính chất lưỡng tính Al2O3, Al(OH)3 : vừa tác dụng với axit mạnh, vừa tác dụng với bazơ mạnh; − Cách nhận biết ion nhôm dung dịch Kĩ −Quan sát mẫu vật, thí nghiệm, rút kết luận tính chất hóa học nhận biết ion nhôm −Viết PTHH minh hoạ tính chất hoá học nhôm −Dự đoán, kiểm tra thí nghiệm kết luận tính chất hóa học nhôm, nhận biết ion nhôm −Viết PTHH phân tử ion rút gọn (nếu có) minh hoạ tính chất hoá học hợp chất nhôm − Sử dụng bảo quản hợp lý đồ dùng nhôm −Tính % khối lượng nhôm 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 nguyên tố hóa học - Dụng cụ hóa chất: nhôm, dd HCl, H2SO4 loãng, NaOH, amoniac IV Các hoạt động tổ chức dạy học Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số: 12A2:…………………… 12A4:………………………… Kiểm tra cũ ( phút) Câu hỏi: Trình bày tính chất hóa học kim loại kiềm thổ, viết pthh minh họa Nội dung Hoạt động GV – HS Tiết Hoạt động 1:( phút) - Gv: Y/c Viết cấu hình e nhôm cho biết vị trí nhôm BTH - GV: Treo BTH yêu cầu: y/c hs xác định chu kì , nhóm III A, kim loại nhôm đứng sau trước nguyên tố ? - HS: Viết cấu hình e nhôm cho biết vị trí nhôm BTH - GV: ? Hãy cho biết nhôm thuộc loại nguyên tố ? có e hoá trị ? số oxi hoá hợp chất - HS đọc sgk suy nghĩ trả lời Nội dụng A Nhôm I Vị trí BTH, cấu hình e nguyên tử 2 13 Al : 1s 2s 2p 3s 3p 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 nhôm: -Là nguyên tố p, có e hoá trị Xu hướng nhường 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) II Tính chất vật lí - GV yêu cầu HS đọc sgk nêu tính chất vật lí Nhôm kim loại màu trắng bạc, nóng chảy nhôm 6600C, mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng Nhôm - HS: nghiên cứu sgk thảo luận rút kim loại nhẹ, dẫn điện tốt dẫn nhiệt tốt tính chất vật lí quan trọng nhôm Hoạt động 3:( 20 phút) - Gv đặt vấn đề: Năng lượng ion hoá cña nhôm thấp, cho biết tính chất hoá học nhôm ? - HS: Năng lượng ion hoá cña nhôm thấp  Al kim loại có tính khử mạnh ( yếu KLK, KLK thổ) - HS: lấy vd số phản ứng nhôm với phi kim học - Gv: Y/c HS xác định số oxi hoá vai trò nhôm phản ứng với phi kim - GV làm thí nghiệm: cho mẫu nhôm vào dung dịch HCl, cho HS quan sát tượng yêu cầu HS viết ptpư xảy dạng phân tử ion thu gọn - HS quan sat thí nghiệm giải thích tượng - Gv: Nhôm có tác dụng với nước không ? - Vì vật nhôm ngày tiếp xúc với nước dù nhiệt độ cao không xảy phản ứng ? - HS đọc sgk trả lời - Gv: Ở nhiệt độ cao, Al khử nhiều ion kim loại oxit thành kim loại tự do, phản ứng toả nhiều nhiệt - HS viết pthh III Tính chất hóa học Al kim loại có tính khử mạnh Tác dụng với phi kim Vd: Al + 3O2 → Al2O3 Al + 3Cl2 → AlCl3  Al khử nhiều phi kim thành ion âm Tác dụng với axit Vd: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 2Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2 Pt ion: 2Al + 6H+ → Al3+ + 3H2  Al khử ion H+ dung dịch axit thành hidro tự Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc: Al không pư với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội Với axit HNO3 đặc nóng, HNO3 loãng, H2SO4 +5 +6 đặc nóng: Al khử N S xuống mức oxi hoá thấp Al +6HNO3đ→ Al(NO 3)3 + 3NO2 + 3H2O to 2Al+6H2SO4đ → Al (SO4 ) +3SO ↑ +6H2O Tác dụng với nước 2Al + 6H2O → Al(OH)3 + H2  phản ứng dừng lại nhanh có lớp Al(OH) không tan H2O bảo vệ lớp nhôm bên Tác dụng với oxit kim loại Ở nhiệt đọ cao, Al khử nhiều ion kim loại hoạt dộng oxit ( FeO, CuO, ) thành kim loại tự Vd: Fe2O3 + Al → Al2O3 + Fe Al + CuO →  phản ứng nhiệt nhôm Tác dụng với dung dịch kiềm vd:2Al +2NaOH +6H2O→2NaAlO2 +3H2 Củng cố, dặn dò.( phút) - Củng cố tính chất nhôm - Dặn dò HS học bài, làm chuẩn bị trước Hướng dẫn HS tự học.( phút) Hướng dẫn HS chữa tập nhôm sgk Tiết IV Ứng dụng trạng thái tự nhiên Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số ( SGK) 12A2:…………………… 12A4:………………………… Kiểm tra cũ: ( phút) Nêu tính chất hóa học nhôm Nội dung Hoạt động 1: ( phút) - GV yêu cầu HS đọc sgk nêu ứng dụng trạng thái tự nhiên nhôm - HS đọc sgk nêu ứng dụng trạng thái tự nhiên nhôm Hoạt động 2:( 10 phút) V Sản xuất nhôm - GV đưa câu hỏi: -Al kim loại mạnh nên dùng PP ĐPNC ? Nhôm diều chế PP nào?giải thích - Nguyên liệu Al2O3 có quặng boxit ? Nguyên liệu để sản xuất nhôm gì? ? Cho biết công đoạn sản xuất nhôm ? Biện pháp kĩ thuật ĐPNC Al2O3 nóng chảy gì? ? Viết sơ đồ điện phân, PU điện cực PTĐP - HS nghiên cứu sgk trình bày pp sản xuất Al công đoạn sản xuất Al, viết pthh Hoạt động 3:( 10 phút) - GV yêu cầu HS quan sát hình vẽ, đọc thông tin học trả lời câu hỏi: ? Cho biết trạng thái, mầu sắc, tính tan nước, nhiệt độ nóng chảy Al2O3 - Trong tự nhiên, Al2O3 tồn dang nào? - HS đọc sgk trả lời câu hỏi - Nhôm SX theo công đoạn chính: • Tinh chế quặng boxit (gồm Al2O3.2H2O lẫn SiO2, Fe2O3) để có Al2O3 tinh khiết • Điện phân Al2O3 nóng chảy -Hoà tan Al2O3 Na3AlF6 (criolit) để hạ t0nóng chảy từ 2050 → 900oC - Sơ đồ điện phân: cực âm: Al3+ +3e →Al cực dương: 2O2- → O2 + 4e - PTĐP: 2Al2O3 dpnc → 4Al + 3O2 ↑ B.Một số hợp chất quan trọng nhôm I Nhôm oxit: Al2O3 Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên - Al2O3 chất rắn, mầu trắng, không tan nước, nóng chảy nhiệt độ cao - Trong tự nhiên có dạng: Dạng ngậm nước Al 2O3 2H2O có quặng boxit; Dạng khan emeri, corinđon (ngọc thạch) chứa loại đá quý rubi, sa phia Tính chất hoá học a) Tính bền vững: Do Al3+ có điện tích lớn, bán kính ion nhỏ nên tạo liên kết với oxi Al2O3 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+ Al3+ +3H2O Al2O3 + 2OH- + 3H2O 2[Al(OH)4]c ứng dụng (SGK) Hoạt động 4( 10 phút) Để nghiên cứu tính chất hoá học nhôm oxit, GV yêu cầu HS: - Đọc thông tin học - Nghiên cứu thí nghiệm sgk: + Tác dụng Al2O3 với dung dịch axit HCl + Tác dụng Al2O3 với dung dịch NaOH Rút nhận xét tính bền vững tính chất lưỡng tính Al2O3 - HS đọc sgk tính chất hóa học Al 2O3 viết pthh Củng cố, dặn dò.( phút) - Củng cố oxit nhôm - Dặn dò HS học bài, làm chuẩn bị trước Hướng dẫn HS tự học.( phút) Hướng dẫn HS chữa tập nhôm sgk Tiết Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số 12A2: …………………… 12A4:………………………… Kiểm tra cũ: ( phút) Nêu tính chất hóa học nhôm Nội dung Hoạt động 1( 15 phút) II Nhôm hiđroxit Al(OH)3 - GV nêu vấn đề: Al(OH)3 có tính chất ứng Tính chất hóa học dụng gì? a Tính không bền với nhiệt t0 - GV yêu cầu HS: Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O ? Dự đoán tính chất hoá học Al(OH)3 dựa b Tính lưỡng tính sở kiến thức biết: Al(OH)3 không Al (OH)3 + 3HCl →AlCl3 + 3H2O tan nước, hiđroxit lưỡngtính Al(OH )3 + 3H+ →Al3+ +3H2O ? Đọc thêm thông tin học, kết luận Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] tính chất hoá học Al(OH)3 Al(OH)3+ OH- → [Al(OH)4]- 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, thể tính bazơ, tác dụng bazơ mạnh thể tính axit - HS viết PTHH Hoạt động 2( 10 phút) - GV yêu cầu HS đọc nội dung học trả lời câu hỏi: ? Hãy kể tên hoá học tên thông dụng, viết công thức hoá học dạng muối ngậm nước, nêu số ứng dụng nhôm Sunfat đời sống sản xuất - HS đọc sgk trả lời câu hỏi Hoạt động 3( phút) - GV nêu cách nhận biết ion Al3+ dung dịch đưa ví dụ nhận biết số ion dd, có ion Al3+ III Nhôm Sunfat Phèn chua muối sunfat kép kali nhôm ngậm nước CTHH: K2SO4.Al2SO4.24 H2O, viết gọn KAl(SO4)2.12H2O Trong công thức hóa học thay ion K+ Li+, Na+ hay NH4+ ta muối kép khác có tên chung phèn nhôm ( không gọi phèn chua) IV Cách nhận biết ion Al3+ dung dịch Cho từ từ dd NaOH đến dư vào dd thí nghiệm, thấy có kết tủa keo xuất tan NaOH dư chứng tỏ có ion Al3+ Al3+ + 3OH →Al(OH)3 ↓ Al(OH)3 + OH-(dư) → [Al(OH)4]V Bài tập củng cố Bài tập SGK tr 128 Hoạt động 4.( phút) - GV hướng dẫn HS chữa số tập sgk tr 128 - HS thảo luận chữa tập Củng cố, dặn dò ( phút) −Tính chất hoá học Al2O3, Al(OH)3, Al2(SO4)3 − Cách nhận biết Al3+ dung dịch HS làm tập củng cố sau: 1) Thả dây nhôm vào dung dịch NaOH Dự đoán tượng xảy ra, giải thích viết PTHH 2) Dự đoán tượng viết PTHH xảy ra, khi: a)Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 d đợc dung dịch A b)Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A dư Hướng dẫn HS tự học ( phút) Câu Hỗn hợp X gồm a mol Al 0,3 mol Mg phản ứng hết với hỗn hợp Y (vừa đủ) gồm b mol Cl 0,4 mol O2 thu 64,6g hỗn hợp chất rắn Giá trị a A 0,6 B 0,4 C 0,3 D 0,2 ... chữa tập nhôm sgk Tiết Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số 12A2: …………………… 12A4:………………………… Kiểm tra cũ: ( phút) Nêu tính chất hóa học nhôm Nội dung Hoạt động 1( 15 phút) II Nhôm hiđroxit Al(OH)3 - GV... Al(OH)3 không Al (OH)3 + 3HCl →AlCl3 + 3H2O tan nước, hiđroxit lưỡngtính Al(OH )3 + 3H+ →Al3+ +3H2O ? Đọc thêm thông tin học, kết luận Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] tính chất hoá học Al(OH)3 Al(OH)3+... ( phút) Nêu tính chất hóa học nhôm Nội dung Hoạt động 1: ( phút) - GV yêu cầu HS đọc sgk nêu ứng dụng trạng thái tự nhiên nhôm - HS đọc sgk nêu ứng dụng trạng thái tự nhiên nhôm Hoạt động 2:(