Tài liệu Giáo án hóa học 12 bài 27: nhôm và hợp chất của nhôm

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM. I /MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Biết vị trí của nhôm trong HTTH, biết cấu tạo nguyên tử và viết cấu hình electtron và số electron hoá trị của nhôm. Biết những tính chất vật lý quan trọng của nhôm, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, nhẹ, mềm. Nắm được những tính chất hoá học cơ bản của nhôm là tính khử mạnh, trong các phản ứng hoá học nó dể bị oxi hoá thành ion có điện tích duy nhất là Al3+. Giải thích được tính chất này và có khả năng dẫn ra được những phản ứng hoá học để minh hoạ tính khử mạnh của nhôm. Nắm những ứng dụng quan trọng của nhôm. Nắm được nguyên liệu để sản xuất nhôm, ý nghĩa và phương pháp xử lý nguyên liệu để có Al2O3 nguyên chất. Nắm được nguyên tắc và các giai đoạn của phương pháp sản xuất nhôm. Nắm được tính chất quan trọng của Al2O3 là tính chất lưỡng tính và dẫn ra được những phản ứng hoá học để minh hoạ cho tính chất này. Nắm những tính chất hoá học của nhôm hiđroxit đó là: Tính chất lưỡng tính của nhôm hiđroxit, dẫn được những phản ứng hoá học minh hoạ. Tính không bền đối với nhiệt. Lý giải hiện tượng một vật bằng nhôm bị phá huỷ trong môi trương kiềm. Biết cách phân biệt những hợp chất của nhôm, hợp chất của kim loại PNC nhóm I, nhóm II bằng phương pháp hoá học. II/ PHƯƠNG PHÁP : Đàm thoại III/ CẤU TRÚC BÀI: 1/ ổn định lớp: 2/ Bài mới: Hoạt động của thầy và trò Hoạt động 1: Nội dung I/ Vị trí trong HTTH và cấu hình electron nguyên tử: Dựa vào HTTH em hãy cho biết vị trí Al: thuộc nhóm IIIA, chu kỳ 3. của nhôm trong HTTH? nhóm, chu kỳ? Cấu hình electron: 1s2 2s22p6 3s23p1. VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí Nhôm dể nhường 3 e hoá trị, nên có số oxi hoá +3. Em hãy kể một số tính chất vật lý của II/ Tính chất vật lý của nhôm: nhôm mà em biết? Là kim loại nhẹ ,màu trắng bạc, nóng chảy ở nhiệt độ không cao Vd: Nhôm được dùng để gói thực lắm. phẩm, chế tạo máy bay, dây dẩn Rất dẻo, có thể dát được lá nhôm mõng 0,01 mm dùng để gói điện …v. v. thực phẩm. Có cấu tạo mạng lập phương tâm diện ,có mật độ electron tự do tượng đối lớn.Do vậy nhôm có khả năng dẩn điện và nhiệt tốt. Hoạt động 2: III/ Tính chất hoá học của nhôm : Em hãy cho biết tính chất hoá học đặc Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, nên nó bị oxi hoá dể dàng trưng của nhôm là gì? thành ion nhôm Al3+ . Al - 3e  Al3+ 1/ Tác dụng với phi kim : Tác dụng trực tiếp và mạnh với nhiều phi kim như : oxi, clo, lưu huỳnh… nhôm khử các nguyên tử phi kim thành ion âm. a/ Tác dụng với halogen: 2Al + 3Cl2  2AlCl3 . b/ Tác dụng với oxi : 4Al + 3 O2  2Al2O3 + Q 2/ Tác dụng với axit: + Với HCl, H2SO4 loãng: Em hãy viết các phản ứng nhôm tác dụng với phi kim, tác dụng với axit, tác 2Al + 6 HCl  2AlCl3 + 3 H2 dụng với oxit kim loại? 2Al + 6 H+  2Al3+ + 3H2 Với HNO3 và H2SO4 đặc nguội: Al không tác dụng, vì vậy ta có thể dùng các thùng bằng nhôm để chuyên chở các axit đặc nguội này. Với HNO3 và H2SO4 đặc nóng: Al + 4HNO3 loãng  Al(NO3)3 + 2H2O + NO. VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí 3/ Tác dụng với oxit kim loại: 2Al + Fe2O3 0 t   Al2O3 + 2Fe + Q Phản ứng trên còn gọi là phản ứng nhiệt nhôm. 4/ Tác dụng với nước: Vật bằng nhôm không tác dụng với nước ở bất kỳ nhiệt độ nào vì trên bề mặt nhôm được phủ bởi một lớp Al2O3 rất bền. Nếu phá bỏ lớp bảo vệ này, thì nhôm tác dụng được với nước. 2 Al + 6 H2O  2 Al(OH)3 + 3 H2 Al(OH)3 là chất rắn, không tan trong nước là lớp bảo vệ không cho nhôm tiếp xúc với nước nên phản ứng nhanh chóng bị dừng lại. 5/ Tác dụng với dung dịch kiềm: Chú ý: Nhôm nguyên chất khử được nước ở nhiệt độ thường nhưng phản ứng dừng lại ngay vì tạo lớp bảo vệ là Al(OH)3, thực tế nhôm được coi như không tác dụng được với nước, nhưng nhôm bị hoà tạn dể dàng trong dung dịch bazơ mạnh. Giải thích : Nhôm có tác dụng được với nước Al2O3 + 2 NaOH  2NaAlO2 không? Vì sao? 2Al  2Al(OH)3 + 3H2 NaOH  NaAlO2 + 2H2O (3) + 6H2O Al(OH)3 + + H2O (2) Phản ứng (2), (3) xãy ra xen kẻ nhau mãi cho đến khi nhôm bị tan hết . 2Al + 2NaOH + 2H2O  NaAlO2 + 3 H2 IV/ ứng dụng và trạng thái tự nhiên: 1/ Ứng dụng: Dùng chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa … Trang trí nội thất, xây dựng nhà cửa. Dẩn điện, dẩn nhiệt tốt nên dùng làm dây cáp dẩn điện. VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí 2/ Trạng thái tự nhiên: Hoạt động 3: Nhôm là kim loại hoạt động mạnh nên trong tự nhiên chỉ tồn tại ở dạng hợp chất như: đất sét, mica, criolit … V/ Sản xuất nhôm: Hãy cho biết một số ứng dụng của nhôm? 1/ Nguyên liệu: Quặng boxit Al2O3 .2H2O quặng thường lẫn tạp chất là Fe2O3 và SiO2, nên ta phải làm sạch nguyên liệu 2/ Sản xuất nhôm: a/ nguyên tắc: Khử ion Al3+ thành nhôm. Al3+ + 3e  Al . b/ phương pháp: Hoạt động 4: Tìm hiểu nguyên tắc và phương pháp sản xuất nhôm. vì sự khử ion Al3+ trong Al2O3 là rất khó khăn, không thể dùng các chất khử thông thường như CO, C, H2 … mà ta phải dùng Nguyên liệu dùng để sản xuất nhôm là phương pháp điện phân nóng chảy với xúc tác là criolit hợp chất nào? (Na3AlF6 ) nhằm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 (2050 oC  900oC ) để tiết kiệm năng lượng, và tạo được chất lỏng có tính dẫn điện tốt hơn. Nguyên tắc để sản xuất nhôm là gì? Quá trình điện phân: Cực (-) : Al3+ + 3e  Al Cực ( +) :Xảy ra sự oxi hoá O2-  O2 Vì sao không thể dùng các chất khử thông thường như CO, C, H2 … mà ta 2 O2-  O2 + 4 e phải dùng phương pháp điện phân Khí oxi tạo ra đốt cháy cực (+) là cacbon , nên trong quá trình nóng chảy? điện phân ta phải hạ thấp dần cực (+). B/ MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM I/ NHÔM OXIT: Al2O3 1/ Tính chất: Chất rắn, màu trắng, không tan và không tác dụng với nước nóng chảy ở nhiệt độ rất cao. a/ Al2O3 là hợp chất rất bền, nóng chảy ở nhiệt độ trên 2050 VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí 0 C:=> Sự khử Al2O3 thành nhôm tự do là rất khó khăn b/ Al2O3 là hợp chất lưỡng tính: - Tác dụng với axit: Al2O3 + 6 HCl  2AlCl3 + 3H2O. Hoạt động 5: - Tác dụng với bazơ: Giáo viên giới thiệu dạng tồn tại của nhôm oxit ? Al2O3 + 2 NaOH  2 NaAlO2 Al2O3 là một hợp chất rất bền Nhôm oxit là hợp chất lưỡng tính vậy nhôm oxit tác dụng được với những chất nào ? + H2O Natrialuminat 2/ Ứng dụng : Tinh thể Al2O3 khan là những đá quý rất cứng, phản xạ ánh sáng tốt có màu sắt đẹp. Corindon là tinh thể Al2O3 trong suốt không màu. Rubi ( hồng ngọc )màu đỏ, saphia màu xanh. II/ NHÔM HIĐROXIT: Al(OH)3 Trong nước Al(OH)3 là chất kết tủa keo màu trắng. 1/ Điều chế: Al3+ + 3 NH3 + 3H2O  Al(OH)3 + 3NH4+. 2/ Tính chất: Al(OH)3 là hợp chất kém bền : 0 t 2Al(OH)3   Al2O3 + 3 H2O . Al(OH)3 là hợp chất lưỡng tính : Vì sao khi điều chế nhôm oxit ta phải dùng OH- vừa đủ ? Al(OH)3 là hợp chất kém bền và cũng là một hợp chất lưỡng tính vậy em hãy viết các phản ứng chứng minh ? Al(OH)3 + 3 HCl  AlCl3 Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2 H2O. + 3H2O. III/ NHÔM SUNFAT : Al2(SO4)3 Muối kép kali và nhôm ngậm nước (có tên là phèn chua) K2SO4 .Al2(SO4)3 .24H2O Hoặc K Al (SO4)2 .12 H2O dùng trong công nghiệp giấy , chất VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí cầm màu . Hoạt động 6: IV/ CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+: Tìm hiểu tính chất của muối nhôm và cách nhận biết ion Al3+ trong dung dịch . Thuốc thử: dung dịch kiềm. - giới thiệu một số muối của nhôm. Giới thiệu về phèn chua Hiện tượng: lúc đầu có kết tủa keo xuất hiện sau đó tan dần trong NaOH dư. Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 Al(OH)3 + OH-  AlO2- + 2H2O. -Cách nhận biết ion Al3+ trong dung dịch như thế nào ? 3/ Củng cố: Bằng bài tập 3, 4 sgk trang 128, 129. 4/ Dặn dò: Nhắc học sinh về nhà chuẩn bị trước bài tập phần luyện tập bài 29.