Đang tải... (xem toàn văn)
- Học sinh viết phương trình phản ứng thể hiện tính khử mạnh của Al, phương trình điều chế Al - Học sinh thiết lập mối liên hệ giữa tính chất và ứng dụng của Al?. Về tư tưởng tình cảm:[r]
(1)BÀI 33: NHÔM (Ban nâng cao)
Tiết thứ: 51
Ngày soạn: 10-10-2008
Người soạn: Bùi Thị Phương Thúy Mục tiêu học
Về kiến thức:
- Học sinh hiểu nhôm kim loại có tính khử mạnh Về kĩ năng:
- Học sinh viết phương trình phản ứng thể tính khử mạnh Al, phương trình điều chế Al - Học sinh thiết lập mối liên hệ tính chất ứng dụng Al
Về tư tưởng tình cảm:
- Giáo dục học sinh lòng say mê yêu khoa học, tin tưởng vào khoa học - Học sinh biết ứng dụng khoa học vào thực tiễn
Chuẩn bị:
- Giáo viên: dụng cụ, hóa chất thí nghiệm, tranh minh họa…
- Học sinh: học cũ, đọc mới, đầy đủ dụng cụ học tập: bảng tuần hoàn… Tổ chức hoạt động day học
Hoạt động (GV) & (HS) Nội dung giảng GV: dẫn nhập vào
GV: GV:
- dựa vào cấu tạo nguyên tử, Eo Al3+; lượng ion hóa Al,
- Hãy cho biết tính chất hóa học Al gì?
HS:
- Eo Al3+ = -1,66V, nguyên tử Al có năng lượng ion hóa thấp
- Do Al kim loại có tính khử mạnh Tuy nhiên tính khử Al yếu kim loại kiềm, mạnh kim loại kiềm thổ
GV: Tính chất hóa học Al tính khử mạnh:
GV:
- Cho HS quan sát mảnh Al,
- Trong khơng khí có O2 hỏi nhơm có tác dụng với O2 khơng? Vì sao?
HS:
- Al bền khơng khí nhiệt độ thường có màng Al2O3 mỏng, bền bảo vệ
Bài 33: NHƠM
III – TÍNH CHẤT HĨA HỌC
Tính chất hóa học Al tính khử mạnh:
Al → Al3+ + 3e 1- Tác dụng với phi kim a/ Với O2
(2)GV: Biểu diễn thí nghiệm
- Khi đốt nóng bột Al cháy sáng khơng khí, phản ứng tỏa nhiều nhiệt:
GV:
- Biểu diễn thí nghiệm nhơm tác dụng với I2
- Quan sát thí nghiệm, nêu tượng, viết PTPU xảy
HS: Al + 3I2 → AlI3 GV:
- Bột nhơm tự bốc cháy tiếp xúc với khí Cl2, HS nhà viết phản ứng với Cl2, Br2
- Đối với S, C nhơm tác dụng nhiệt độ cao
GV:
- Xác định thay đổi số oxi hóa Al phản ứng trên?
HV: Alo → Al3+ + 3e
GV:
- Tiến hành thí nghiệm Al tác dụng với dung dịch axit H2SO4 loãng
- HS quan sát, mô tả tượng? viết PTPU, PT ion?
HS:
2Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2
Pt ion: 2Al + 6H+ → Al3+ + 3H
GV:
- HS nhà viết phản ứng với dung dịch axit HCl loãng
GV: Al khử ion H+ dung dịch axit tạo muối Al 3+ khí H2
GV:
- Học sinh lên bảng viết PTPU Al với dung dịch axit H2SO4 đặc nóng?
- HS viết vào nháp HS:
to
2Al + 6H2SO4 đ → Al2(SO4)3 + 3SO2 + H2O GV:
4 Al + 3O2 → Al2O3
b/ Với phi kim khác: (Cl2, S, C )
2 Al + 3I2 → AlI3 Al + Cl2 →?
Al + Br2 →?
to
2 Al + 3S → Al2S3
to
4 Al + 3C → Al4C3
2- Tác dụng vói dung dịch axit
a/ Tác dụng vói dung dịch axit loãng HCl, H2SO4 loãng
2Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2
Pt ion: 2Al + 6H+ → Al3+ + 3H
Al + HCl →?
Al khử ion H+ dung dịch axit tạo muối Al 3+ khí H2
b/ Với dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh: HNO3 (lỗng hay đặc) H2SO4 (đặc):
Dung dịch axit H2SO4 đặc nóng
to
(3)- Al tác dụng với dd axit H2SO4 đặc nóng giải phóng khí SO2
GV:
- Học sinh lên bảng viết PTPU Al với dung dịch axit HNO3 lỗng, nóng? - HS viết vào nháp HS:
2Al + 6HNO3 →2Al(NO3)3 +3 H2 Rất loãng
Al + 4HNO3(loãng) →Al(NO3)3+ NO + 2H2O
to
Al + 6HNO3 đ → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O GV:
- Al tác dụng với dd axit HNO3 lỗng giải phóng H2 tương tự HCl, H2SO4 loãng
- Al tác dụng với dd axit HNO3 lỗng giái phóng khí NO, muối NH4NO3 tùy trường hợp
- Al tác dụng với dd axit HNO3 đặc nóng thường giải phóng NO2 (màu nâu) GV: KL
- Với axit HNO3 đặc nóng, HNO3 lỗng, H2SO4 đặc nóng: Al khử N+5, S+6 xuống mức oxi hoá thấp
GV:
- Tiến hành thí nghiệm Al với dung dịch axit H2SO4 đặc nguội
HS: quan sát, nêu tượng? GV:
Lưu ý
- Al thụ động với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc nguội
GV:
- Al không phản ứng với dung dịch axit HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội - Vì axit bị oxi hóa bề mặt
tạo thành màng oxit có tính trơ, làm cho Al thụ động, Al bị thụ động không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng
GV:
- Ở nhiệt độ cao, Al khử nhiều ion kim loại hoạt động hợp chất oxit (Fe2O3, Cr2O3, CuO ) thành kim loại tự
Dung dịch HNO3 lỗng hay đặc nóng
2Al + 6HNO3 →2Al(NO3)3 +3 H2 Rất loãng
Al + 4HNO3(loãng) →Al(NO3)3+ NO + 2H2O
to
Al + 6HNO3 đ → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc nguội
Lưu ý:
- Al thụ động với dung dịch axit HNO3, H2SO4 đặc nguội
3/ Tác dụng với oxit kim loại
Phản ứng nhiệt nhôm t o
cao
OXKL + Al Al2O3 + KL
to
(4)- Đây phơng pháp nhiệt nhôm, thờng dùng để điều chế sắt hàn đờng ray:
GV: HS nhà viết phản ứng Al với Cr2O3, CuO?
GV:
- Cho EoAl3+/Al < Eo H2O/H2, nhơm có tác dụng với nước không? PTPU?
HS:
2Al + 6H2O → Al(OH)3 + H2 GV: giải thích:
- Do EoAl3+/Al < Eo H2O/H2 Al khử được nước
Phản ứng dừng lại nhanh có lớp Al(OH)3 khơng tan H2O bảo vệ lớp nhôm bên
GV: Biểu diễn thí nghiệm
- Nhơm tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, (KOH, Ca(OH)2 ) GV: giải thích?
- Trước hết màng Al2O3 bị phá hủy môi trường kiềm:
Al2O3 + NaOH +3H2O → 2Na[Al(OH)4] (1) - Tiếp đến Al khử H2O:
2Al + 6H2O → Al(OH)3 + H2 (2) - Màng Al(OH)3 bị phá hủy môi
trường kiềm
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] (3) - Các phản ứng (2) & (3) xảy luân
phiên nhôm bị tan hết gộp lại phương trình
GV: từ phản ứng (2) & (3) viết phản ứng Al với dd NaOH?
HS:
2Al +2NaOH +6H2O→2Na[Al(OH)4] +3H2
GV: Viết pư: Al+Ba(OH)2 + H2O →? (BTVN) GV:
Tác dụng với dung dịch muối
tạo thành muối nhôm kim loại GV: Biểu diễn thí nghiệm (nếu có)
t o cao
3FexOy + 2yAl y Alx Oy + 3xFe
t o cao
Fe2O3+ 2Al Al2 O3 + 3Fe Cr2O3 + Al →?
CuO + Al →?
4/ Tác dụng với H2O
2Al + 6H2O → Al(OH)3 + H2
chất Al tác dụng với H2O phản ứng dừng lại nhanh có lớp Al(OH)3 khơng tan H2O bảo vệ lớp nhôm bên
5/ Tác dụng với bazơ
Al2O3 + NaOH +3H2O → 2Na[Al(OH)4] (1)
2Al + 6H2O → Al(OH)3 + H2 (2)
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] (3)
2Al +2NaOH +6H2O→2Na[Al(OH)4] +3H2
natrihidroxoaluminat
6/ Tác dụng với dung dịch muối
tạo thành muối nhôm kim loại
(5)GV:
- Nghiên cứu ứng dụng sgk? Dựa vào tính chất vật lý Al? HS:
- Nhơm loại hợp kim nhơm có đặc tính nhẹ, bền khơng khí nước, dung làm vật liệu chế tạo máy bay, ôtô tên lửa, tàu vũ trụ
- Nhơm có tính dẫn điện dẫn nhiệt tốt, dùng làm dây cáp dẫn điện thay cho Cu kim loại đắt tiền Al dùng để chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt, dụng cụ đun nấu giá đình
- Bột nhôm dùng để chế tạo hỗn hợp tecmit (hỗn hợp Al Fe2O3, dùng để hàn gắn đường ray…
GV: Treo sơ đồ thùng điện phân Al2O3 nóng chảy
- Nguyên tắc : khử ion Al3+
- Phương pháp : điện phân nóng chảy oxit Al
Tinh chế quặng boxit:
- Đun nóng bột Boxit nghiền với dung dịch NaOH 40%trong nồi áp xuất nhiệt độ 450oC áp xuất 5-6atm. - Nhôm oxit tan dung dịch kiềm tạo
thành natrihidroxoaluminat:
Al2O3 + NaOH +3H2O → 2Na[Al(OH)4]
- Lọc lấy dung dịch dung nước pha loãng, kết tủa Al(OH)3 lắng xuống
Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 + NaOH
- Lọc nung lấy kết tủa nhiệt độ: 1200-1400oC lò quay thu được AlO3 tinh khiết
Điện phân nóng chảy Al2O3 Al2O3 nóng chảy 2050oC Al2O3, criolit ( Na3AlF6): 900oC
- Điều chế criolit:
Al(OH)3+12HF+3 Na2CO3→2Na3AlF6+9H2O
+3CO2 Thùng điện phân
- Cực âm: xảy khử Al3+ thành Al: Al3+ + 3e → Al
- ở cực dương xảy oxi hóa O2- thành
IV - ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT 1- ứng dụng (SGK)
- Dụng cụ đun nấu giá đình.
- Làm vật liệu chế tạo máy bay, ôtô tên lửa, tàu vũ trụ
- Làm dây cáp dẫn điện
2/ Sn xut
Nguyên tắc: Khử ion Al3+
Ph
ơng pháp : Điện phân nóng chảy oxit nh«m
Al2O3 nóng chảy 2050oC
Al2O3 ( Na3AlF6) nóng chảy 900oC
Thùng điện phân
Cùc ©m (C) Al3+ +3e → Al
Cùc d¬ng (C) 2O2- → O
(6)khí O2 2O2- → O2 + 4e GV: yêu cầu HS viết ptđp: HS:
Ptđp: đpnc,
2Al2O3 4Al + 3O2
criolit
Khí oxi sinh cực dương đốt cháy than chì thành CO2 trình điện phân phải hạ thấp dần cực dương vào thùng điện phân
O2 + C → CO2, CO
Ptđp: đpnc,
2Al2O3 4Al + 3O2
criolit
O2 + C → CO2, CO