Презентация по теме важнейшие соединения алюминия. Презентация "алюминий и его соединения"

Датский физик Ганс Эрстед () Впервые алюминий был получен им в 1825 году действием амальгамы калия на хлорид алюминия с последующей отгонкой ртути.

Современное получение алюминия Современные метод получения был разработан независимо друг от друга: американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру в 1886 году. Он заключается в растворении оксида алюминия в расплаве криолита с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых или графитовых электродов.

Будучи студентом Оберлинского колледжа, он узнал, что можно разбогатеть и получить благодарность человечества, если изобрести способ получения алюминия в промышленных масштабах. Как одержимый, Чарльз проводил эксперименты по выработке алюминия путем электролиза криолитно-глиноземного расплава. 23 февраля 1886 года спустя год после окончания колледжа Чарльз получил с помощью электролиза первый алюминий. Холл Чарльз (1863 – 1914) американский инженер-химик

Поль Эру () – французский инженер - химик В 1889 году открыл алюминиевый завод во Фроне (Франция), став его директором, он сконструировал электродуговую печь для выплавки стали, названную его именем; он разработал также электролитический способ получения алюминиевых сплавов

Нахождение в природе Важнейшим на сегодня минералом алюминия является боксит Основной химический компонент боксита - глинозем (Al 2 O 3) (%).

Физические свойства мягкий легкий (с малой плотностью – 2,7 г/см 3) с высокой тепло- и электропроводностью легкоплавкий (температура плавления 660°C) серебристо-белый с характерным металлическим блеском Занимает 1-е место в земной коре среди металлов Совокупность этих важных свойств позволяет отнести алюминий к числу важнейших технических материалов Э Т О В А Ж Н О:

С серой, образуя сульфид алюминия: 2Al + 3S = Al 2 S 3 с азотом, образуя нитрид алюминия: 2Al + N 2 = 2AlN с углеродом, образуя карбид алюминия: 4Al + 3С = Al 4 С 3 с хлором, образуя хлорид алюминия: 2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 Химические свойства с кислородом, образуя оксид алюминия: 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 Взаимодействие с простыми веществами:

Химические свойства 1. с водой (после удаления защитной оксидной пленки) 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2­ 2. с растворами щелочей (с образованием тетрагидроксоалюмината) 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2­ 3. c соляной и разбавленной серной кислотами: 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2­ 2Al + 3H 2 SO 4 (разб) = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 4. с оксидами менее активных металлов (алюминотермия) 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe 2Al + Cr 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Cr Взаимодействие со сложными веществами:

Вставьте пропущенные слова в текст: Проверьте себя: Алюминий – это металл, у которого в соединениях степень окисления равна. В природе он встречается в виде. +3 оксида алюминия Алюминий может вступать в реакцию с, образуя гидроксид алюминия, который обладает. водой амфотерностью Алюминий вступает в реакцию для восстановления менее активных металлов из их оксидов алюминотермии
Ссылки на источники информации и изображений: Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман - Химия 9 класс

Рассмотреть положение алюминия в Периодической системе элементов.

Ознакомить учащихся с нахождением алюминия в природе, получением, физическими и химическими свойствами.

Сформировать понятие «пассивация поверхности».

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Al Разработал учитель МАОУ лицей пгт Афипского Егорова НК Алюминий

ЦЕЛИ УРОКА Рассмотреть положение алюминия в Периодической системе элементов. Ознакомить учащихся с нахождением алюминия в природе, получением, физическими и химическими свойствами. Сформировать понятие «пассивация поверхности».

Изучаемые вопросы Алюминий как химический элемент: положение в Периодической системе, строение атома, электроотрицательность, Нахождение в природе. Алюминий – простое вещество. Получение, физические и химические свойства: взаимодействие с кислородом и другими неметаллами, оксидами металлов, водой, растворами кислот и щелочей. Действие на алюминий концентрированных азотной и серной кислот на холоде.

Al 13 Алюминий (лат. Aluminium) 3 8 2 26 ,9815 3 s 2 3p 1 Был впервые получен датским физиком Х.К. Эрстедом в 1825 г. Название этого элемента происходит от латинского алюмен, так в древности назывались квасцы, которые использовали для крашения тканей. Латинское название, вероятно, восходит к греческому «халмэ» - рассол, соляной раствор.

Al 13 Алюминий (лат. Aluminium) 3 8 2 26,9815 3 s 2 3p 1 Порядковый номер. Химический элемент III группы главной подгруппы 3-го периода.

Число протонов p + =1 3 нейтронов n 0 = 14 электронов ē=1 3

Изотопы алюминия В природе представлен лишь один стабильный изотоп 27 Al . Искусственно получен ряд радиоактивных изотопов алюминия, наиболее долгоживущий 26 Al имеет период полураспада 720 тысяч лет.

Схема расположения электронов на энергетических подуровнях +13 Al 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 1 s 2s 2p 3s 3p в соединениях проявляет степень окисления + 3

Al – типичный металл Схема образования вещества Al 0 - 3 ē  Al + 3 Тип химической связи - металлическая Тип кристаллической решетки – металлическая

Физические свойства вещества Al – серебристо-белый металл, пластичный, легкий, хорошо проводит тепло и электрический ток, обладает хорошей ковкостью, легко поддаётся обработке, образует лёгкие и прочные сплавы.  =2 ,7 г/см 3 t пл. =660 0 С

Химические свойства вещества Al активный металл восстанавливает все элементы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта защитной оксидной плёнкой Al 2 O 3

Алюминий реагирует: 1 . 4 Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 + Q – покрывается пленкой оксида, но в мелкораздроблен-ном виде горит с выделением большого количества теплоты. 2. 2Al + 3Cl 2 = 2 AlCl 3 (Br 2 , I 3) – на холоду 3. 2Al + 3S = Al 2 S 3 - при нагревании 4. 4 Al + 3 С = Al 4 С 3 - при нагревании 5. Алюминотермия – получение металлов: Fe, Cr, Mn, Ti, W и другие, например: 3 Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe

Алюминий реагирует: 6 . С водой при удалении с поверхности оксидной пленки 2 Al + 6Н 2 O = 2 Al (ОН) 3 + 3Н 2 7. С растворами щелочей образуя соли алюминаты: 2Al + 2 N аОН + 2 Н 2 O = 2 N а Al О 2 + 3Н 2 8 . С разбавленными кислотами (Н CL,H 2 SO 4) 2Al + 6Н CL = 2AlCl 3 + 3Н 2

Пассивация поверхности Концентрированные азотная и серная кислоты на холоде пассивируют алюминий, упрочняя защитную пленку на его поверхности.

Получение вещества Алюминий получают электролизом раствора глинозема в расплавленном криолите (Na 3 AIF 6), электролизом расплава AlCl 3 (расходуется около 16 кВт · час на 1 кг Al) Электролиз: Al 2 O 3 при 950 0 С в расплаве криолита: На катоде: Al 3+ + 3e = Al 0 На угольном аноде (расходуется в процессе электролиза): O 2- - 2e = 0 0 ; C + O = CO ; 2CO + O 2 = 2CO 2 ;

Домашнее задание: И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская С. 182-185 Задания 1-3,5,6.

Соединения алюминия Цели урока: ознакомить учащихся с соединениями алюминия. Сформировать знания о свойствах его оксида и гидроксида. Охарактеризовать области применения алюминия, его сплавов и соединений. Сформировать умение распознавать ион алюминия.

Соединения алюминия Изучаемые вопросы: соединения алюминия, их состав и способы получения. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия. Качественная реакция на ион алюминия. Применение алюминия, его сплавов и соединений.

Оксид алюминия Al 2 О 3: Очень твердый (корунд, рубин) порошок белого цвета, тугоплавкий - 2050 0 С. Не растворяется в воде. Амфотерный оксид, взаимодействует: а) с кислотами Al 2 O 3 + 6H + = 2Al 3+ + 3H 2 O б) со щелочами Al 2 O 3 + 2OH - = 2AlO - 2 + H 2 O Образуется: а) при окислении или горении алюминия на воздухе 4 Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 б) в реакции алюминотермии 2 Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Fe в) при термическом разложении гидроксида алюминия 2 Al (OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

Белый нерастворимый в воде порошок. Проявляет амфотерные свойства, взаимодействует: а) с кислотами Al (OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O б) со щелочами Al (OH) 3 + Na OH = NaAlO 2 + 2H 2 O Разлагается при нагревании 2 Al (OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O Образуется: а) при взаимодействии растворов солей алюминия с растворами щелочей (без избытка) Al 3+ + 3OH - = Al (OH) 3 б) при взаимодействии алюминатов с кислотами (без избытка) AlO - 2 + H + + H 2 O = Al (OH) 3 Гидроксид алюминия Al (ОН) 3:

Качественная реакция на ион Al 3+ Реактивом на ионы Al 3+ являются ионы OH - При действии раствора щелочи на соль алюминия образуется белый осадок Al (ОН) 3 , который растворяется в избытке щелочи. AlCl 3 + 3 NaOH = Al(OH) 3 + 3 NaCl Al 3+ + 3OH - = Al (OH) 3 Al (OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O Al (OH) 3 + OH - = AlO - 2 + 2 H 2 O

ЛО.14 Получение гидроксида алюминия и исследование его кислотно-основных свойств 1.В пробирку налейте 2-3мл раствора соли алюминия и прилейте столько же водного раствора аммиака AlCl 3 + 3 N Н 4 OH = Al(OH) 3 + 3N Н 4 Cl 2. Полученный в предыдущем опыте осадок разделите на две части. К первой прилейте соляную кислоту, к другой – избыток раствора гидроксида натрия Al (OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O Al (OH) 3 + Na OH = NaAlO 2 + 2H 2 O

Применение Al

Ряд факторов применения алюминия: Алюминий – самый распространенный металл земной коры. Его ресурсы практически неисчерпаемы. Обладает высокой коррозионной стойкостью и практически не нуждается в специальной защите. Высокая химическая активность алюминия используется в алюминотермии. Малая плотность в сочетании с высокой прочностью и пластичностью его сплавов делает алюминий незаменимым конструкционным материалом в самолетостроений и способствует расширению его применения в наземном и водном транспорте, а также в строительстве. Относительно высокая электропроводность позволяет заменять им значительно более дорогую медь в электротехнике.

Влияние соединений алюминия на загрязнение окружающей среды. Почти все загрязняющие вещества, которые первоначально попали в атмосферу, в конечном итоге оказываются на поверхности суши и воды. Оседающие аэрозоли могут содержать ядовитые тяжелые металлы – свинец, кадмий, ртуть, медь, ванадий, кобальт, никель. Обычно они малоподвижны и накапливаются в почве. Но в почву попадают с дождями также кислоты. Соединяясь с ними, металлы могут переходить в растворимые соединения, доступные растениям. В растворимые формы переходят также вещества, постоянно присутствующие в почвах, что иногда приводит к гибели растений. Примером может служить весьма распространенный в почвах алюминий, растворимые соединения которого поглощаются корнями деревьев. Алюминиевая болезнь, при которой нарушается структура тканей растений, оказывается для деревьев смертельной.

Металл будущего Вывод: Обладая такими свойствами как лёгкость, прочность, коррозионноустойчивость, устойчивость к действию сильных химических реагентов - алюминий нашёл большое значение в авиационном и космическом транспорте, применение во многих отраслях народного хозяйства. Особое место занял алюминий и его сплавы в электротехнике, а за ними будущее нашей науки и техники.

Домашнее задание И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская С. 185 -186 Задания 4 Н. Работа IV ,вариант 11(5). 16(2). 17(3). 19(2).

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Слайд 1
Алюминий

Слайд 2
13
Алюминий(лат. Aluminium)
3 8 2
26,9815
3s2 3p1
Порядковый номер. Химический элемент III группы главной подгруппы 3-го периода.

Слайд 3
Число
протонов p+=13 электронов ē=13 нейтронов n0=14

Слайд 4
Схема расположения электронов на энергетических подуровнях
+13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
1s
2s
2p
3s
3p
в соединениях проявляет степень окисления +3

Слайд 5
Al – типичный металл
Восстановительные свойства Al 0- 3ē Al+3Тип химической связи -металлическаяТип кристаллической решетки – кубическая гранецентрированная

Слайд 6
Физические свойства вещества
Al – серебристо-белый металл, пластичный, легкий, хорошо проводит тепло и электрический ток, обладает хорошей ковкостью, легко поддаётся обработке, образует лёгкие и прочные сплавы. =2,7 г/см3 tпл.=6600С

Слайд 7
Особенности физических и химических свойств алюминия, его нахождения в природе и применения:
Алюминий – самый распространенный металл земной коры. Его ресурсы практически неисчерпаемы.Обладает высокой коррозионной стойкостью и практически не нуждается в специальной защите.Высокая химическая активность алюминия используется в алюминотермии.Малая плотность в сочетании с высокой прочностью и пластичностью его сплавов делает алюминий незаменимым конструкционным материалом в самолетостроении и способствует расширению его применения в наземном и водном транспорте, а также в строительстве.Относительно высокая электропроводность позволяет заменять им значительно более дорогую медь в электротехнике.

Слайд 8
Алюминий реагирует с простыми веществами - неметаллами
4Al+3O2 = 2Al2O3 Поверхность покрывается пленкой оксида, в мелкораздробленном виде горит с выделением большого количества теплоты.2. 2Al + 3Cl2 = 2 AlCl33. 2Al + 3S = Al2S3 - при нагревании4. 4Al + 3С = Al4С3 - при нагревании

Слайд 9
Алюминий растворяется в растворах кислот2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H22Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2Концентрированная серная и азотная кислоты пассивируют алюминий.2. Алюминий реагирует с растворами солей менее активных металлов2Al + 3СuCl2 = 2AlCl3 + 3Cu

Слайд 10
Алюминий реагирует со сложными веществами:
3. Алюминий при высокой температуре реагирует с оксидами менее активных металлов (Алюминотермия – получение металлов: Fe, Cr, Mn, Ti, W и других, путем их восстановления алюминием) 8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe

Слайд 11
Алюминий реагирует со сложными веществами:
4.Так как алюминий – амфотерный металл, он реагирует с растворами щелочей. При этом образуется тетрагидроксоалюминат натрия и выделяется водород: 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H25. При удалении оксидной пленки с поверхности алюминия, он реагирует с водой с образованием гидроксида алюминия и водорода:2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 +3H2

Слайд 12
Получение алюминия
Алюминий получают электролизом раствора глинозема в расплавленном криолите (Na3AIF6) иэлектролизом расплава AlCl3

Слайд 13
Применение Al

Слайд 14
Соединения алюминия В природе алюминий встречается только в виде соединений и по распространенности в земной коре занимает первое место среди металлов и третье – среди всех элементов (после кислорода и кремния). Общее содержание алюминия в земной коре составляет 8,8 % по массе.

Слайд 15
Оксид алюминия Al2О3:
Очень твердый (корунд, рубин)в кристаллическом состоянии, порошок белого цвета, тугоплавкий - 20500С. Не растворяется в воде.Амфотерный оксид, взаимодействует:а) с кислотами Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2Oб) со щелочами Al2O3 + 2OH- = 2AlO-2 + H2OОбразуется:а) при окислении или горении алюминия на воздухе 4Al + 3O2 = 2Al2O3б) в реакции алюминотермии 2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Feв) при термическом разложении гидроксида алюминия 2Al (OH)3 = Al2O3 + 3H2O

Слайд 16
Белый нерастворимый в воде порошок.Проявляет амфотерные свойства, взаимодействует:а) с кислотами Al (OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2Oб) со щелочами Al (OH)3 + Na OH = NaAlO2 + 2H2OРазлагается при нагревании 2Al (OH)3 = Al2O3 + 3H2OОбразуется:а) при взаимодействии растворов солей алюминия с растворами щелочей (без избытка)Al3+ + 3OH- = Al (OH)3 б) при взаимодействии алюминатов с кислотами (без избытка)AlO-2 + H+ + H2O = Al (OH)3
Гидроксид алюминия Al(ОН)3:

Слайд 17
Домашнее задание:
1) Пользуясь материалом презентации, и учебника, выучить свойства алюминия и его соединений.2) Выполнить интерактивные задания по теме «Алюминий» на сайте лицея, записать правильные ответы в тетрадь.3) Выполнить виртуальную практическую работу «Химические свойства алюминия», оформить ее в тетради.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Данная статья применяется на уроках химии при изучении темы "Металлы", расширеят кругозор обучающихся, имеет профессиональную направленность....

3 А төркеме металларының үзлекләрен алюминий мисалында өйрәнү.Химик элементларның периодик системасында элементның урнашуы буенча аңа характеристика бирү.Атом төзелешенә нигезләнеп, ...

Данные материалы могут быть использованы учеником для самостоятельного изучения темы "Алюминий" и организации самоконтроля....

1 слайд

2 слайд

Общая характеристика Алюминий - это легкий и пластичный белый металл. Относится к III группе периодической системы, обозначается символом Al, имеет атомный номер 13 и атомную массу 27. Температура его плавления составляет 660°. Алюминий чрезвычайно распространен в природе: по этому параметру он занимает 3 место среди всех элементов и первое - среди металлов (8,8% от массы земной коры), но не встречается в чистом виде.

3 слайд

Важнейшим на сегодня минералом алюминия является боксит Основной химический компонент боксита – глинозем(Al2O3) (28-80%) По распространённости в земной коре Земли занимает 1-е место среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Массовая концентрация алюминия в земной коре по данным различных исследователей оценивается от 7,45 до 8,14 %

4 слайд

Физические свойства мягкий легкий (с малой плотностью – 2,7 г/см3) с высокой тепло- и электропроводностью легкоплавкий (температура плавления 660°C) серебристо-белый с характерным металлическим блеском

5 слайд

Алюминий восстанавливает все элементы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта защитной оксидной плёнкой.

6 слайд

с серой, образуя сульфид алюминия: 2Al + 3S = Al2S3 с азотом, образуя нитрид алюминия: 2Al + N2 = 2AlN с углеродом, образуя карбид алюминия: 4Al + 3С = Al4С3 с хлором, образуя хлорид алюминия: 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3 Химические свойства с кислородом, образуя оксид алюминия: 4Al + 3O2 = 2Al2O3 Взаимодействие с простыми веществами:

7 слайд

8 слайд

Впервые алюминий был получен им в 1825 году действием амальгамы калия на хлорид алюминия с последующей отгонкой ртути Датский физик Ганс Эрстед (1777-1851) Из истории открытия: В период открытия алюминия - металл был дороже золота. Англичане хотели почтить богатым подарком великого русского химика Д.И Менделеева, подарили ему химические весы, в которых одна чашка была изготовлена из золота, другая - из алюминия. Чашка из алюминия стала дороже золотой. Полученное «серебро из глины» заинтересовало не только учёных, но и промышленников и даже императора Франции.

9 слайд

Современный метод получения Современный метод получения заключается в растворении оксида алюминия в расплаве криолита с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых или графитовых электродов.