Vị trí, cấu tạo Dự đoán tính chất Kiểm tra dự đoán Kết luận + Viết các phương trình hoá học biểu hiện tính khử mạnh của nhôm.. + Biết thiết lập mối liên hệ giữa t[r]
(1)Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM <Tiết 48>
Soạn ngày: 10/08/2009 I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Về kiến thức
+ Hiểu: Nhơm kim loại có tính khử mạnh, yếu kim loại kiềm, kiềm thổ Đặc biệt nhôm tan dung dịch kiềm mạnh
Tính chất vật liệu nhôm thành phần cấu tạo đất sét, cao lanh, đá quý, … thành phần đất, đá quặng tự nhiên
Phương pháp sản xuất nhôm từ quặng boxit vấn đề ô nhiễm môi trường + Biết: Vị trí, cấu tạo, tính chất ứng dụng sản xuất nhơm
ứng dụng Al số hợp kim Al 2 Về kĩ năng
+ Biết tìm hiểu đơn chất nhơm theo trình tự
Vị trí, cấu tạo Dự đốn tính chất Kiểm tra dự đốn Kết luận + Viết phương trình hố học biểu tính khử mạnh nhơm
+ Biết thiết lập mối liên hệ tính chất ứng dụng nhôm
+ Viết PTPƯ điều chế nhơm phương pháp điện phân oxit nóng chảy + Nhận biết Al – phương pháp hoá học (trong chất thải cơng nghiệp) + Giải thích nhơm bị phá huỷ môi trường kiềm
+ Đề xuất biện pháp xử lí chất thải phịng thí nghiệm 3 Tình cảm - thái độ
+ Có ý thức bảo vệ vật dụng nhôm
+ Ý thức vai trị mơi trường người tác động người môi trường II CHUẨN BỊ
1 Dụng cụ hóa chất
- Sơ đồ thùng điện phân nhơm oxit phóng to - Đèn cồn, bìa cứng, cốc sứ, ống nghiệm
- Bột nhôm, dây magiê , bột sắt(III) oxit , dây nhôm , dung dịch NaOH đặc 2 Phương pháp: Đàm thoại, nêu vấn đề
III HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC Kiểm tra cũ: trình học Bài
Hoạt động giáo viên - Hoạt động học sinh Nội dung ghi bng Hot ng
GV yêu cầu HS quan sát BTH, nêu vị trí, viết cấu hình e cđa Al, nhËn xÐt vỊ sè e líp ngoµi cïng, cho biết khả nhờng (e) Al - So sánh tính kim loại, phi kim Al so với nguyên tố xung quanh
- Mạng tinh thể Al thuộc loại nào?
Hot ng 2
GV u cầu đọc SGK nêu tóm tắt tính chất vật lí
? T¹i ngêi ta l¹i dïng c¸c giÊy gãi kĐo, gãi thc l¸, … b»ng kim loại nhôm?
? Nhụm cú kh nng dẫn điện đồng, nhng thực tế dây cáp dẫn điện cao thờng đợc làm kim loại nhôm?
Hoạt động 3
Trên sở kiến thức học, GV yêu cầu HS : - Hãy dự đốn tính chất hố học nhôm ? - So sánh với KLK , KLKT (Na, Mg) ó hc
GV phân công HS thực TN theo nhóm (HS quan sát, nêu hiƯn
t-I Vị trí cấu tạo
- Thuộc phân nhóm nhóm III, chu kỳ
- Cấu hình: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 Al → Al3+ + 3e
- Độ âm điện: 1,61
- Số OXH: +3
- CT đơn chất: lập phương tâm mặt II Tính chất vật lí
(SGK)
- Do nhơm kim loại có tính dẻo, có khả dát mỏng tốt khơng độc hại ngời
- Do nh«m kim loại có khối lợng riêng nhỏ (nhẹ)
III Tính chất hố học
*Tính khử nhụm mnh, nhng
(2)ợng, viết phơng trình giải thích)
+ t chỏy dõy nhụm khơng khí
+ Tỏc dụng với HCl, H2SO4đặc núng, đặc nguội, HNO3đặc nóng, đặc nguội
- Lu ý:
_ Axit HCl, H2SO4 lo·ng chØ t¹o khÝ H2
_ Axit HNO3 H2SO4 đặc, nóng khơng tạo khí H2
_ H2SO4 HNO3 đặc, nguội không phản ứng với Al Nhận xột số oxi húa Al cỏc phản ứng viết?
+ Tác dụng với nước
Vì vật dụng làm Al lại bền vững khơng khí hoỈc níc nhiệt độ thường ?
Tan nhanh phá bỏ lớp màng oxit tạo hỗn hỗng Al - Hg + Tỏc dng với oxit kim loại
Phản ứng gọi phản ứng nhiệt nhôm, nhiệt toả lớn làm sắt nóng chảy nên đợc dùng để điều chế lợng nhỏ sắt nóng chảy hàn đờng ray
+ Tác dụng với NaOH L
u ý : Al không phản ứng trực tiếp với NaOH GV hoàn thiện kết luận (như SGK) Hoạt động 4
* Từ TCVL, TCHH v kiÕn thøc thùc tÕ Al, nêu ứg dụng ca Al
- Al đợc dùng để tráng bề mặt kính viễn vọng, … *GV yờu cầu HS trả lời cỏc cõu hỏi:
- Nhơm cĩ thể điều chế phương pháp nào? Hãy giải thích? - Vì cơng nghiệp để sản xuất Al người ta lại sử dụng phương pháp điện phân nóng chảy mà khơng sử dụng phương pháp khác ?
- Nguyên liệu để sản xuất nhơm ? - Cho biết cơng đoạn sản xuất nhơm ?
T¹i l¹i phải tinh chế quặng boxit trớc tiến hành sản xuÊt - Biện pháp kĩ thuật điện phân nhôm oxit nóng chảy gì?
- Viết sơ đồ điện phân, phản ứng xảy điện cực phương trình điện phân nhơm oxit nóng chảy
Vì trình điện phân Al2O3 nóng chảy, ngời ta phải
h thp in cc anot xuống dới phần chất lỏng? Việc hạ điện cực có tác dụng đến mơi trờng?
1 Tác dụng với phi kim a Tác dụng với O2 4Al + 3O2 = 2Al2O3 + Q b Tác dụng với Clo 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
2 Tác dụng với axit
- Al khử dễ dàng với ion H+ trong dung dịch axit, HCl, H2SO4 loãng thành hiđro tự :
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H
2
- Với axit HNO3 loãng, HNO3 đặc nóng, H2SO4 đặc nóng:
6
2e ,
S S
5
e , ,
N N N
0
3 3
2 4 2
4 ( )
2 ( )
t t
Al HNO Al NO NO H O
Al H SO Al SO SO H O
- Al không tác dụng với dung dịch axit HNO3 H2SO4 đặc, nguội
3 Tác dụng với nước
2Al + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2↑ Phản ứng dừng lại
4 Tác dụng với oxit kim loại 2yAl+3MxOy to yAl2O3 + 3xM
Al + Fe2O3 => Al2O3 + Fe
5 Tác dụng với dung dịch bazơ 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
VI Ứng dụng sản xuất nhôm
1 Ứng dụng (SGK) 2 Sản xuất
- Al kim loại mạnh nên dùng PP ĐPNC
- Nguyên liệu: Quặng boxit - Công đoạn tinh chế Al2O3 - Cơng đoạn điện phân nóng chảy: + Chuẩn bị chất điện li nóng chảy Hồ tan Al2O3 criolit nóng chảy + Q trình điện phân:
Ở cực âm: Al3+ + 3e = Al Ở cực dương: 2O2ˉ - 4e = O
(3)Hoạt động
Câu hỏi củng cố: Có nên dùng đồ vật nhơm để đựng dung dịch nớc vơi hay khơng? Vì sao? Dặn dũ nhà: SGK
Bài tập tham khảo
Câu 1: Nguyên tắc sản xuất Al
A khử ion Al3+ hợp chất thành nhơm tự B oxy hóa ion Al3+ thành nguyên tử Al C điện phân Al2O3 nóng chảy D tất
Câu 2: Để điều chế Al người ta
A Điện phân AlCl3 nóng chảy B Điện phân dung dịch AlCl3
C Điện phân Al2O3 nóng chảy Criolit D Khử AlCl3 K nhiệt độ cao
Cách
A ; B 1, ; C : D 1, 4
Câu 3: Kim loại Al tan kiềm :
A Al kim loại lưỡng tính B Al2O3 Al(OH)3 lưỡng tính
C hợp chất Al lưỡng tính D tất
Câu 4: Vai trị criolit ( 3NaF.AlF3 ) q trình sản xuất nhơm
A hạ nhiệt độ nóng chảy Al2O3 B tạo chất lỏng có tính dẫn điện tốt C bảo vệ Al khơng bị oxy hóa Oxy khơng khí D tất
Câu 5: Cấu hình electron nguyên tử Al là:
A 1s22s22p63s23p2 B 1s22s22p63s23p4 C 1s22s22p63s23p1 D 1s22s22p63s23p3
Câu 6: Số electron lớp Al là:
A B C D
Câu 7: Cấu hình electron Al3+ giống với cấu hình electron:
A Mg2+ B Na+ C Ne D.Tất đúng
Câu 8: Cho phản ứng sau: Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O Hệ số chất phản ứng
A 8, 30, 8, 3, B 8, 30, 8, 3, 15 C 30, 8, 8, , 15 D 8, 27, 8, 3, 12
Câu 9: Bình làm nhơm đựng dung dịch axit sau đây?
A HNO3(đặc nóng) B HNO3(đặc nguội) C HCl D H3PO4(đặc nguội)
Câu 10: Cho kim loại: Mg, Al, Ca, K Chiều giảm dần tính oxi hoá ion kim loại tương ứng
A K, Ca, Mg, Al B Al, Mg, Ca, K. C Mg, Al, Ca, K D Ca, Mg, K, Al
Câu 11: Trong công nghiệp Al sản xuất
A Bằng phương pháp nhiÖt luyện B Bằng phương pháp điện phân boxit nóng chảy
C Bằng phương pháp thủy luyện D Trong lò cao
Câu 12: Trộn 100ml dung dịch HCl 1M với 100ml dung dịch Ba(OH)2 1M dung dịch X Thêm vào X 3,24g nhơm Thể tích H2 (ở đktc) lít
A 3,36 B 4,032 C 3,24 D 6,72
Câu 13: Điều chế đồng từ đồng (II) oxit phương pháp nhiệt nhôm Để điều chế 19,2 gam đồng cần dùng khối lượng nhôm gam
A 8,1 B 5,4 C 4,5 D 12,15
Câu 14: Cho nhôm vào dd NaOH dư xảy tượng:
A Nhôm tan, có khí ra, xuất kết ta kết tủa tan B Nhôm không tan
C Nhơm tan, có khí ra, xuất kết tủa D có khí
Câu 15: Nhơm phản ứng với tất chất sau đây?
A dd HCl, dd H2SO4 đặc nguội, dd NaOH C dd H2SO4loãng, dd AgNO3, dd Ba(OH)2.
B dd Mg(NO3)2, dd CuSO4, dd KOH D dd ZnSO4, dd NaAlO2, dd NH3
Câu 16 Cho 2,7gam kim loại hóa trị III tác dụng vừa đủ với 1lít dung dịch HCl 0,3M Xác định kim loại hóa trị III?
A V B Fe C Cr D Al
Câu 17 Hòa tan hịan tồn 5,4gam kim loại vào dd HCl(dư) ,thì thu 6,72lít khí (ĐKTC) Xác định kim loại
A Mg B Zn C Fe D Al
Câu 18 Cho 24,3 gam nhơm tan hồn tồn dung dịch HNO3 (dư), thu 8,96lít khí gồm NO N2O (ở đktc)
Thành phần phần trăm thể tích khí là:
(4)