Trong công nghiệp, nhôm đợc sản xuất
HS không trả lời đợc, GV dẫn dắt gợi mở để HS nhớ lại, nhận ra và vận dụng đợc kiến thức. - Nội dung (5) này GV có thể chuyển sang dạy sau phần II. Nhôm hidroxit theo phơng pháp quy nạp thì hay hơn.
* Hoạt động 9
IV. ứng dụng và trạng tháitự nhiên của nhôm tự nhiên của nhôm
- HS đọc SGK.
- GV yêu cầu HS thuộc công thức của boxit, criolit.
* Hoạt động 10 V. Sản xuất nhôm
- HS đọc SGK với mục tiêu: học để biết.
bằng phơng pháp điện phân nhôm oxit nóng chảy.
1. Nguyên liệu
Nguyên liệu để sản xuất nhôm là quặng boxit Al2O3.nH2O. Boxit thờng lẫn tạp chất là Fe2O3 và SiO2. Sau khi loại bỏ tạp chất bằng phơng pháp hoá học thu đợc Al2O3 gần nguyên chất.
2. Điện phân nhôm oxit nóng chảy
- Nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 rất cao (20500C), vì vậy phải hoà tan Al2O3 trong criolit nóng chảy để hạ nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp xuống 9000C. Việc làm này vừa tiết kiệm đợc năng lợng vừa tạo đợc chất lỏng có tính dẫn điện tốt hơn Al2O3 nóng chảy. Mặt khác, hỗn hợp này có khối lợng riêng nhỏ hơn nhôm, nổi lên trên và bảo vệ nhôm nóng chảy không bị oxi hoá bởi O2 trong không khí.
- Quá trình điện phân:
Cực âm (catot) của thùng điện phân là một tấm than chì nguyên chất đợc bố trí ở đáy thùng. ở catot xảy ra quá trình khử ion Al3+ thành Al:
Al3+ + 3e → Al
Nhôm nóng chảy đợc định kì tháo ra từ đáy thùng.
Cực dơng (anot) cũng là những khối than chì lớn. ở anot xảy ra quá trình oxi hoá ion O2- thành khí O2.
2O2−→ O2 + 4e
Khí O2 ở nhiệt độ cao đốt cháy C thành khí CO và CO2. Vì vậy, sau một thời gian phải thay thế điện cực dơng.
- Phơng trình điện phân Al2O3 nóng chảy: 2Al2O3
đpnc criolit
→4Al + 3O2
B. Một số hợp chất quan trọng
- GV giới thiệu sơ đồ bình điện phân Al2O3 nóng chảy bằng tranh ảnh hoặc trình chiếu power point.
- HS thuộc phơng trình điện phân Al2O3 nóng chảy
* Hoạt động 11 I. Nhôm oxit
của nhôm I. Nhôm oxit
1. Tính chất
- Nhôm oxit (Al2O3) là chất rắn, màu trắng, không tan trong nớc và không tác dụng với nớc, nóng chảy ở trên 20500C.
- Nhôm oxit là hợp chất lỡng tính, vừa tác dụng với dung dịch axit mạnh, vừa tác dụng với dung dịch bazơ mạnh.
- Al2O3 tác dụng với dung dịch axit mạnh, thí dụ:
Al2O3 (r) + 6HCl (dd) → 2AlCl3 (dd) + 3H2O Al2O3 + 6H+→ 2Al3+ + 3H2O
- Al2O3 tác dụng với dung dịch bazơ mạnh, thí dụ:
Al2O3 (r) + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O natri aluminat
Al2O3 + 2OH-→ 2AlO-2 + H2O
2. ứng dụng
Trong thiên nhiên, nhôm oxit tồn tại dới dạng ngậm nớc và dạng khan.
- Dạng oxit ngậm nớc là thành phần chủ yếu của quặng boxit (Al2O3.2H2O) dùng để sản xuất nhôm.
- Dạng oxit khan, có cấu tạo tinh thể là đá quý. Dạng này ít phổ biến và thờng gặp là:
+ Corinđum có tinh thể trong suốt, không màu, rất rắn, đợc dùng để chế tạo đá mài, giấy nhám,...
+ Trong tinh thể Al2O3, nếu một số ion Al3+ đợc thay bằng ion Cr3+ là hồng ngọc dùng làm đồ trang sức, chân kính đồng hồ và dùng trong kĩ thuật laze.
+ Tinh thể Al2O3 có lẫn tạp chất Fe2+, Fe3+ và Ti4+ là saphia dùng làm đồ trang sức (hình 6.7).
nhóm
- Nếu HS không chuẩn bị đợc tranh ảnh, GV giới thiệu tranh ảnh (hoặc trình chiếu power point) về quặng boxit, criolit, saphia, ruby.
+ Al2O3 dùng để chế xúc tác trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ.