ТЕМА: АЛЮМИНИЙ

ТИП УРОКА:комбинированный урок с демонстрационными и лабораторными опытами, направлен на объяснение нового материала.

ЦЕЛЬ УРОКА:

• Продолжить формирование системы знаний о строении и свойствах металлов.
• Расширить знания учащихся об алюминии, как элементе и веществе.
• Способствовать закреплению понимания взаимосвязи строения, свойств и применения веществ.

ЗАДАЧИ УРОКА:

Обучающие:

• Рассмотреть строение атома алюминия.
• Изучить нахождение алюминия в природе, способы получения и открытие этого элемента, физические и химические свойства, а также применение.
• Научить учащихся самостоятельно проводить химический эксперимент с использованием инструкций и соблюдать правила техники безопасности при работе в кабинете химии.

Развивающие:

• Развить умения формулировать гипотезы и проводить их опытную проверку.
• Совершенствовать умения работать с лабораторным оборудованием и реактивами.
• Продолжить формирование умений обрабатывать и анализировать экспериментальные данные, делать выводы о свойствах вещества.

Воспитывающие:

• Формировать потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям.
• Воспитать культуру общения через работу в парах “ученик - ученик”, “учитель - ученик”.
• Воспитать у учащихся наблюдательность, внимание, пытливость, инициативу и культуру эксперимента.

СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ:

• компьютерная презентация, таблица растворимости,
• электрохимический ряд напряжения металлов,
• периодическая система Д. И. Менделеева,
• коллекция “Алюминий”,
• химическое оборудование и химические вещества,
• рабочие листы.

ПЛАН УРОКА

1. Актуализация знанийо строении атома на основании положения химического элемента в Периодической системе, об амфотерности свойств химических элементов, о химической активности металлов на основании положения в Периодической системе и в ряду напряжений – фронтальная беседа;

2. Постановка познавательной задачи 1:выявление высокой химической активности алюминия;

3. Решение познавательной задачи 1:демонстрация опытов взаимодействия амальгамированного алюминия с водой; формулировка вывода из опытов;

4. Постановка познавательной задачи 2:доказательство амфотерности алюминия, его оксида и гидроксида;

5. Решение познавательной задачи 2:лабораторная работа «Амфотерность алюминия и его гидроксида», формулировка вывода из лабораторной работы;

КОНСПЕКТ УРОКА

1).Фронтальная беседа:в ходе презентации;

-устанавливается положение элемента Al в периодической системе;

-выясняется физический смысл порядкового номера химического элемента (положительный заряд ядра атома), номера периода (число энергетических уровней в атоме) и номера группы (высшая положительная степень окисления атома в соединениях);

-на классной доске записывается электронно-графическая формула Al, которая подтверждает вышеуказанные выводы; на её основании делается вывод о том, что степень окисления Al в соединениях равна +3 (очень трудно, в жёстких условиях, можно получить неустойчивые соединения Al в степени окисления +1);

-по степени окисления, т.е. на основании положения в периодической системе, выводится формула оксида – Al₂O₃ и гидроксида алюминия – Al(OH)₃;

-на основании положения в периодической системе – малый радиус атома, соседство с неметаллами( В,Si), высказывается предположение об амфотерности элемента и его соединений (встаёт проблема, которая требует разрешения);

-на основании положения в электрохимическом ряду напряжений, учащиеся легко делают вывод о том, чтоAl должен быть активнее многих широко распространённых металлов (цинка, железа, свинца, олова…), но уступать по химической активности только что изученным металлам IIA группы. В то же время повседневный опыт убеждает их в том, что этот металл во внешней среде очень устойчив. Высказывается предположение, что причина видимой пассивности алюминия кроется в наличии на его поверхности прочной и устойчивой во внешней среде защитной плёнки оксида. Возникает идея – разрушить оксидную плёнку и тогда алюминий покажет свой «буйный характер».

2).Знакомство с физическими свойствами:изучение образцов алюминия (фольга, полоски металла, отрезки проволоки). Учащиеся отмечают серебристый цвет алюминия, его высокую пластичность, легкость; привлекая свой жизненный опыт, сообщают, что алюминий отлично проводит электричество и тепло. Учитель дополняет наблюдения учащихся следующими данными:t_пл⁰(Al)=660⁰C, с(Al)=2,7г/см³.Все физические характеристики алюминия записываются в тетрадь.

3).Доказательство высокой химической активности алюминия:проведение демонстрационных опытов. Двое учащихся, членов химического кружка, демонстрируют заранее подготовленные и проверенные накануне урока следующие опыты-

а/.взаимодействие амальгамированного алюминия с водой (вместо ядовитых соединений ртути для разрушения оксидной пленки можно использовать крепкий раствор КОН, но в этом случае образец алюминия переносят из щелочного раствора в воду без промывания).

Учащийся объясняет суть опыта, колбы с контрольным образцом и амальгамированным алюминием пускает по рядам, записывает на классной доске уравнение реакции

2Al + 6HOH => 2Al(OH)₃ + 3H_2,

делает вывод о том, что только очень активные металлы могут реагировать с водой при обычных условиях и, следовательно, алюминий - действительно активный металл.

б/ алюминотермическая реакция( реакция Бекетова)– взаимодействие алюминиевой пудры с оксидом менее активного металла, не обязательно для опыта брать смесь оксидов железа с алюминием – так называемую термитную смесь, -- хорошо удаётся опыт с оксидом марганца(IV), в качестве «затравки» в реакционную смесь вносят ленту магния, а при её отсутствии используют намазку со спичечных головок.Опыт проводится в вытяжном шкафу! Под тигель с реакционной смесью подставляют поднос с речным песком. После очень эффектной реакции на стенках тигля можно наблюдать капельки застывшего металла – марганца. Учащийся объясняет наблюдаемое явление, охлаждённый тигель с каплями марганца демонстрирует классу, а сам записывает на доске уравнение происходившей реакции

4Al + 3MnO₂ => 2Al₂O₃ + 3Mn + QкДж

4).Общий вывод:на основании проделанных опытов учащиеся делают вывод о том, что простое вещество алюминий - по физическим свойствам является типичным металлом, химически очень активен.

5).Доказательство амфотерности алюминия и его гидроксида – лабораторная работа:

перед началом работы учитель напоминает основные требования по технике безопасности при обращении с растворами кислот и щелочей, при нагревании растворов. Нужно объяснить, почему не проводится опыт с оксидом алюминия – тонкая плёнка этого вещества постоянно присутствует на поверхности металла! Поэтому, очевидно, что сначала растворяется оксидная плёнка, а затем в реакцию вступает металл. Необходимо предупредить учащихся о том, что реакция алюминия с соляной кислотой – самоускоряющаяся: по мере растворения оксидной плёнки скорость реакции возрастает; реакция сопровождается повышением температуры, что также приводит к её ускорению; в растворе накапливается хлорид алюминия, играющий каталитическую роль. Поэтому после обнаружения водорода, без промедления алюминиевую проволочку переносят в пробирку с раствором щёлочи!

Лабораторная работа выполняется в течение 10 – 15 минут по инструктивным картам, по ходу работы учащиеся записывают уравнения происходящих реакций (в тетрадях, а по требованию учителя и на классной доске); при написании уравнений создаётся благоприятная ситуация для повторения вопросов «Реакции ионного обмена» и «Окислительно-восстановительные реакции»; формулируются частные выводы по каждому опыту, общий вывод прочитывается вслух:

Алюминий по физическим свойствам – типичный металл, химически очень активен, хотя и уступает щелочноземельным металлам.По отношению к другим веществам алюминий, его оксид и гидроксид проявляют амфотерные свойства.

6).Задание на дом:учебник О.С.Габриелян «Химия-9» параграф 13; повт. тему «Гидролиз солей», ответить на вопросы в тетради (письменно); объяснить применение алюминия по рис.15, стр.60 (устно); решить задачу:

-При восстановлении 76 кг оксида хрома (III) получили 45 кг хрома. Сколько процентов это составляет от теоретически возможного выхода?