Ngày soạn 13/02/2009 12CB – GV: Nguyễn Đăng Thế -PTTH Qlưu 4 1 Tiết 47 Bài 27 NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM ( Mục A- NHÔM) A- Mục tiêu bài học : 1. Kiến thức: HS biết vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn ,cấu tạo nguyên tử , tính chất vật lí ,tính chất hoá học của nhôm, phương pháp sản xuất nhôm. HS hiểu: nguyên nhân tính khử mạnh của nhôm và vì sao nhôm chỉ có số oxi hoá +3 trong các hợp chất. 2. Kĩ năng:- tiến hành một số thí nghiệm đơn giản. B- Chuẩn bị: -bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học và một số hoá chất: lá nhôm, các dd HCl, H 2 SO 4 loãng NaOH, amoniac, HgCl 2 C - Tiến trình dạy và học: Hoạt động của giáo viên và HS Hoạt động 1. Tìm hiểu vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn và tính chất vật lí - Dùng bảng tuần hoàn cho HS tìm vị trí của nhôm - viết cấu hình electron nguyên tử của nhôm, suy ra Al có tính khử mạnh và chỉ có số oxi hoá duy nhất là +3. - HS tự tìm hiểu tính chất vật lí trong sgk Hoạt động 2. Nghiên cứu tính chất hoá học của nhôm So sánh tính khử của nhôm với kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ ? Tìm hiểu nhôm tác dụng với phi kim . -GV: biểu diễn thí nghiệm Al mọc lông tơ, Al td với O 2 ,HS quan sát, giải thích và viết ptpư của Al với O 2 , Cl 2 Tìm hiểu nhôm tác dụng với axit . GV: Hãy cho biết khi nhôm tác dụng với axit những trường hợp nào có phản ứng xảy ra và không có phản ứng xảy ra? -yêu cầu HS viết ptpư của Al với HCl , HNO 3 loãng, H 2 SO 4 đặc nóng, vai trò của nhôm trong các phản ứng đó? GV giới thiệu hiện tượng Al thụ động hoá trong các axit nói trên . Tìm hiểu phản ứng Al td với oxit kim loại . GV hướng dẫn HS (xem H6.4sgk), viết PTHH của phản ứng Al tác dụng với Fe 2 O 3 -Thế nào là phản ứng nhiệt nhôm? viết phản ứng của Al với CuO, Fe 3 O 4 , Cr 2 O 3 ? Tìm hiểu phản ứng Al td với nước . Thực tế vật làm bằng nhôm không tác dụng với nước , vì sao? Nội dung I - VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ. Nhôm Al: ô 13, chu kỳ 3, nhóm IIIA của bảng tuần hoàn , cấu hình electron nguyên tử : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 Al dễ nhường cả 3e hoá trị nên có số oxi hoá +3 trong các hợp chất . II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ. nhiệt độ nóng chảy : 660 0 C, mềm,dẻo,dễ kéo sợi dễ dát mỏng. là kim loại nhẹ dẫn điện tốt(gấp 3 lần Fe, bằng 2/3 Cu) III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Nhôm là kim loại có tính khử mạnh , chỉ sau kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ , nên dễ bị oxi hoá thành ion dương: Al → Al 3+ +3e 1 . Tác dụng với phi kim Nhôm khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm. 2Al + 3 Cl 2 → 2 AlCl 3 4 Al + 3 O 2 → 2 Al 2 O 3 ( xem H6.3sgk) 2 . Tác dụng với axit *Nhôm khử dễ dàng ion H + trong dd HCl H 2 SO 4 loãng thành H 2 : 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H 2 ↑ *Nhôm td mạnh với dd HNO 3 loãng, HNO 3 đặc,nóng và H 2 SO 4 đặc,nóng. Al khử N +5 , S +6 xuống số oxi hoá thấp hơn: Al + 4 HNO 3 (loãng) → Al(NO 3 ) 3 + NO ↑ + 2 H 2 O 2Al+ 6H 2 SO 4 (đặc) → o t Al 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 ↑+ 6H 2 O *Nhôm bị thụ động bởi dd ax HNO 3 đặc nguội hoặc H 2 SO 4 đặc,nguội. Vì vậy có thể dùng thùng nhôm để chuyên chở ax đặc nguội nói trên. 3. Tác dụng với oxit kim loại ở nhiệt độ cao Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit: 2 Al + Fe 2 O 3 → o t Al 2 O 3 +2 Fe phản ứng trên gọi là phản ứng nhiệt nhôm 4 . Tác dụng với nước Nhôm không t/d với nước dù là nhiệt độ cao là vì trên bề mặt nhôm được phủ một lớp Al 2 O 3 mỏng mịn bền. Nếu phá bỏ lớp oxit trên bề mặt nhôm (hoặc tạo hỗn Tìm hiểu nhôm tác dụng với dd kiềm. GV: Yêu cầu HS giải thích hiện tượng Al bị hoà tan trong dd kiềm? Viết pthh của Al td với dd kiềm. Các phản ứng nào xảy ra xen kẽ nhau cho đến khi mẩu nhôm bị hoà tan hoàn toàn? GV: Nêu vấn đề: nhôm tác dụng được với axit, nhôm tan trong dd kiềm, vậy Al là kim loại có tính lưỡng tính , đúng hay sai? GV gợi ý: Phản ứng (*) có phải là bản chất của phản ứng nhôm tác dụng với dd kiềm hay không ? tại sao? -Kết luận về tính chất hoá học của nhôm? Hoạt động 3. Tìm hiểu ứng dụng và trạng thái tự nhiên của nhôm - yêu cầu HS nêu các ứng dụng của nhôm. GV bổ sung những ứng dụng mà HS chưa biết. - HS nghiên cứu sgk về trạng thái tự nhiên của nhôm Hoạt động 4. Tìm hiểu nguyên tắc và phương pháp sản xuất nhôm GV thông báo về tạp chất có trong quặng boxit, cách loại bỏ tạp chất đó. GV dùng tranh vẽ sơ đồ thiết bị điện phân Al 2 O 3 nóng chảy trong công nghiệp đế giới thiệu quy trình sản xuất nhôm. yêu cầu HS viết pthh các phản ứng xảy ra trên các điện cực và ptđp khi điện phân nóng chảy Al 2 O 3 . Hoạt động 5. Củng cố bài bằng bài tập số 1,2 sgk BTVN: bài tập 7 trang 129 sgk Dặn dò: nghiên cứu mục B. Hướng dẫn giải bài tập sgk bài tập 1 viết PTHH của các phản ứng thực hiện dãy chuyển đổi sau: Al → )1( AlCl 3 → )2( Al(OH) 3 → )3( NaAlO 2 → )4( Al(OH) 3 → )5( Al 2 O 3 → )6( Al bài tập 2 có 2 lọ không ghi nhãn đựng dd AlCl 3 và dd NaOH , không dùng thêm chất nào khác, làm thế nào đế nhận ra mỗi chất? hống Al – Hg) thì nhôm sẽ td được với nước ở nhiệt độ thường 2 Al + 6 H 2 O → 2 Al(OH) 3 ↓ + 3 H 2 ↑ 5 . Tác dụng với dd kiềm ban đầu Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O (1) sau đó 2 Al + 6 H 2 O → 2 Al(OH) 3 ↓ + 3 H 2 ↑ (2) Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2 H 2 O (3) cộng (2) và (3) ta có: 2 Al + 2 NaOH + 2 H 2 O → NaAlO 2 + 3 H 2 ↑ (*) như vậy Al có thể tan trong dd kiềm và gp khí H 2 . IV - ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 1 . ứng dụng 2 . Trạng thái tự nhiên. - là nguyên tố phổ biến sau oxi và silic trong vỏ trái đất. hợp chất của nhôm: Al 2 O 3 .2 SiO 2 .2 H 2 O ( đất sét), K 2 O. Al 2 O 3 . 6 SiO 2 (mica), Al 2 O 3 .2 H 2 O (boxit), 3 NaF. AlF 3 (criolit) V - SẢN XUẤT NHÔM trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân Al 2 O 3 nóng chảy. 1 . Nguyên liệu quặng boxit loại bỏ Fe 2 O 3 , SiO 2 → thu được Al 2 O 3 gần nguyên chất. 2 . Điện phân Al 2 O 3 nóng chảy Cực âm ( catot): Al 3+ +3e → Al Cực dương ( anot): 2 O 2 - → O 2 +4e Khí O 2 ở nhiệt độ cao đốt cháy C thành CO và CO 2 bài tập 1. (1) 2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3 hoặc 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 +3H 2 ↑ (2) AlCl 3 + 3NaOH vừa đủ → Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl hoặc AlCl 3 + 3NH 3 + 3H 2 O → Al(OH) 3 ↓ +3NH 4 Cl (3) Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 +2H 2 O (4) NaAlO 2 + CO 2 +2H 2 O → Al(OH) 3 ↓ +NaHCO 3 (5) 2Al(OH) 3 → o t Al 2 O 3 +3 H 2 O (6) 2Al 2 O 3 → dpnc 4Al +3O 2 ↑ bài tập 2 *cho từ từ lọ 1 vào lọ2 lúc đầu thấy kết tủa sau đó kết tủa tan: lọ 1 là NaOH , lọ 2 là AlCl 3 AlCl 3 + 3NaOH vừa đủ → Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2 H 2 O *nếu thấy kết tủa sau đó vẫn không tan khi cho dư thì lọ 1 là AlCl 3 ,lọ 2 là NaOH . AlCl 3 + 3NaOH vừa đủ → Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl . Ngày soạn 13/02/2009 12CB – GV: Nguyễn Đăng Thế -PTTH Qlưu 4 1 Tiết 47 Bài 27 NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM ( Mục A- NHÔM)