III. NATRI CACBONAT: 1.Tính chất:
Bài 27: NHƠM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHƠM I MỤC TIÊU BÀI HỌC:
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC:
1. Về kiến thức: HS biết: HS biết:
-Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất của nhơm
-Tính chất và ứng dụng một số hợp chất quan trọng của nhơm -Phương pháp sản xuất nhơm
HS hiểu:
Nguyên nhân tính khử mạnh của nhơm và vì sao nhơm chỉ cĩ số oxi hĩa +3 trong các hợp chất. 2. Về kĩ năng:
-Tiến hành một số thí nghiệm đơn giản
-Giải bài tập về nhơm 3. Tình cảm, thái độ:
Nhận thấy được các ứng dụng quan trọng của kim loại nhơm.
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1. Giáo viên: 1. Giáo viên:
+ Bảng tuần hồn các nguyên tố hĩa học.
+ Dụng cụ, hĩa chất: Al, HCl, NaOH, NH3, đèn cồn, cốc thủy tinh, dd nhơm sunfat.
2. Học sinh: Hệ thống lại kiến thức đã học. Chuẩn bị các bài tập trước khi đến lớp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
1. Ổn định lớp: kiểm tra sĩ số, ổn định, trật tự.
2. Kiểm tra bài cũ: TCHH của kim loại kiềm thổ? Cho ví dụ minh họa? 3. Vào bài mới:
Thời gian
NỘI DUNG GHI TRÊN BẢNG HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÕ
A-NHƠM
I-VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ: HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ:
-Cấu hình: Al (Z = 13) : 1s22s22p63s23p1 dễ nhường 3e hĩa trị nên cĩ số oh +3 trong hc -Vị trí: IIIA
CK3 13Al
II-TÍNH CHẤT VẬT LÍ:
SGK
III-TÍNH CHẤT HĨA HỌC:
Al cĩ tính khử mạnh (yếu hơn kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ)
Al Al3+ + 3e
1.Tác dụng với phi kim: a)Tác dụng với halogen:
2Al + 3Cl2 2AlCl3 b)Tác dụng với oxi:
GV: Yêu cầu HS viết cấu hình electron của Al, từ đĩ rút ra vị trí của Al trong bảng tuần hồn
HS: Viết cấu hình và rút ra vị trí
GV: Yêu cầu HS từ cấu hình electron rút ra tính chất và số oxi hĩa của Al trong hợp chất
HS: Dễ nhường 3e hĩa trị nên cĩ số oh +3 trong hc
GV: Yêu cầu HS nghiên cứu SGK và liên hệ thực tế tìm hiểu tính chất vật lí của Al HS: Nghiên cứu trả lời
GV: Tính khử của Al được thể hiện cụ thể qua những phản ứng nào?
HS: Tác dụng với phi kim, axit, oxit kim loại, nước, dd kiềm.
GV: Yêu cầu HS viết ptpư của Al với phi kim, xác định số oxi hĩa và cho biết vai trị của Al trong pư
4Al + 3O2 2Al2O3 2.Tác dụng với axit:
a)Với HCl, H2SO4 lỗng: H2 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 b)Với HNO3 lỗng, HNO3 đặc nĩng, H2SO4 đặc nĩng:
Al + 4HNO3lỗng Al(NO3)3 + NO + 2H2O 2Al + 6H2SO4đặc Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Al bị thụ động bởi dd HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội
3.Tác dụng với oxit kim loại: (pư nhiệt nhơm)
2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe
4.Tác dụng với nƣớc:
-Nếu bỏ qua lớp oxit trên bề mặt nhơm thì Al tác dụng với nước ở nhiệt độ thường
2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 -Thực tế Al khơng tác dụng với nước, dù ở nhiệt độ cao là vì trên bề mặt của Al được phủ kín một lớp Al2O3 rất mỏng, bền và mịn, khơng cho nước và khí thấm qua
5.Tác dụng với dung dịch kiềm:
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 (1) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (2) 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
IV-ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG TRÁI TỰ NHIÊN: 1.Ứng dụng: SGK 1.Ứng dụng: SGK
2.Trạng thái tự nhiên: SGK
V-SẢN XUẤT NHƠM: 1. Nguyên liệu: 1. Nguyên liệu:
Quặng boxit Al2O3 2.Điện phân nhơm nĩng chảy:
-Hạ thấp nhiệt độ nc của Al2O3 bằng cách hịa tan Al2O3 trong criolit nĩng chảy
-Quá trình điện phân:
+Cực âm: Al3+ + 3e Al +Cực dương: 2O2- O + 4e
HS: Lên bảng viết ptpư
GV: Cĩ thể biểu diễn thí nghiệm Al mọc lơng tơ.
GV: Yêu cầu HS so sánh sự khác nhau khi cho Al pư với dd HCl, H2SO4 lỗng và HNO3 lỗng, HNO3 đặc nĩng, H2SO4 đặc nĩng
HS: + Với dd HCl, H2SO4 lỗng tạo thành khí H2
+ Với dd HNO3 lỗng, HNO3 đặc nĩng, H2SO4 đặc nĩng tạo thành NO, SO2
GV: Yêu cầu HS viết ptpư chứng minh tính chất trên, xác định số oxi hĩa và cân bằng pư theo pp thăng bằng electron
HS: Lên bảng viết pt và cân bằng
GV: Biểu diễn thí nghiệm chứng minh sự thụ động hĩa của Al đối với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội
GV: Mơ phỏng thí nghiệm pư nhiệt nhơm, yêu cầu các em viết ptpư
HS: Viết ptpư
GV: Pư này cĩ thể sử dụng để điều chế một lượng hhỏ Fe hàn đường rây
GV: Lưu ý HS thực tế Al khơng tác dụng với nước, dù ở nhiệt độ cao là vì trên bề mặt của Al được phủ kín một lớp Al2O3 rất mỏng, bền và mịn, khơng cho nước và khí thấm qua
HS: Ghi chú
GV: Biễu diễn thí nghiệm Al tác dụng với dd kiềm
HS: Quan sát, giải thích và viết ptpư
GV: Yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biết ứng dụng và trạng thái tự nhiên của Al HS: Nghiên cứu trả lời
GV: Giới thiệu cho HS biết thành phần chính của quặng boxit là Al2O3, tạp chất là Fe2O3 và SiO2
GV: Cho HS quan sát sơ đồ điện phân Al2O3 nĩng chảy để giới thiệu quy trình sản xuất
HS: Lắng nghe và viết các quá trình xãy ra ở Loại tạp chất 0 0 +5 +6 +3 +3 +4 +2
B-MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHƠM: NHƠM:
I-NHƠM OXIT: 1.Tính chất: 1.Tính chất: -Vật lí: SGK
-Hĩa học: là oxit lưỡng tính
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH- 2AlO2- + H2O 2. Ứng dụng: SGK
II-NHƠM HIDROXIT: 1.Tính chất: 1.Tính chất:
-Vật lí: SGK
-Hĩa học: là hidroxit lưỡng tính
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O Lưu ý: Tính bazơ mạnh hơn axit, Al(OH)3 cịn gọi là axit aluminic (yếu hơn H2CO3)
2.Điều chế:
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl Al3+ + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4+ III-NHƠM SUNFAT:
-Tan trong nước tỏa nhiều nhiệt
-Chủ yếu dùng làm phèn nhơm
M2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O +Phèn chua: khi M là K
+Phèn nhơm: khi M là Li, Na. NH4
IV-CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+ TRONG DUNG DỊCH:
Thuốc thử: NaOH
Al3+ + 3OH- Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O
GV: Biễu diến thí nghiệm chứng minh tính lưỡng tính của Al2O3
HS: Quan sát, viết ptpư dạng phân tử và ion thu gọn
GV: yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biết ứng dụng của Al2O3
GV: Biễu diến thí nghiệm chứng minh tính lưỡng tính của Al(OH)3
HS: Quan sát, viết ptpư dạng phân tử và ion thu gọn
GV: Yêu cầu HS cho biết cách điều chế Al(OH)3 hiệu quả nhất
HS: Sử dụng dd NH3 dư
GV: Giới thiệu cơng thức chung của phèn nhơm, phân biệt cho được sự khác nhau về thành phần của phèn chua và phèn nhơm HS: Ghi chú
GV: Giải thích cơ chế dùng phèn chua để làm trong nước đục
HS: Ghi chú
GV: Gợi ý để HS rút ra cách nhận biết ion Al3+ và yêu cầu viết ptpư
HS: Rút ra cách nhận biết và viết ptpư
4. Củng cố và dặn dị: (5 phút)
+ GV cũng cố bài cho HS bằng một số bài tập trắc nghiệm sau:
1./Hịa tan 5,4 gam Al bằng một lượng dung dịch H2SO4 lỗng (dư). Sau phản ứng thu được dung dịch X và V lít khí hiđro (ở đktc). Giá trị của V là (Cho H = 1, Al = 27)
A. 4,48 lít. B. 3,36 lít. C. 2,24 lít. D. 6,72 lít.
2./Tính thể tích dung dịch H2SO4 2M đủ để hịa tan hết 5,4 gam nhơm là:
A.0,15 lít B.0,1 lít C.0,2 lít D.0,5 lít 3./Thể tích khí clo (đktc) cần dng để phản ứng hon tồn với 5,4 gam Al là:
A.3,36 lít B.2,24 lít C.6,72 lít D.8,96 lít
A.4,48 lít B.0,448 lit C.0,672 lít D.0,224 lít
4./Cho 31,2 gam hỗn hợp bột Al và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 13,44 lít H2 ở đktc. Khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là: