Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Алюминий и его соединения

Металлы

09.12.2024
3689
0

Алюминий и его соединения

План урока

  • Алюминий в природе
  • Алюминий как простое вещество
  • Химические свойства алюминия
  • Применение алюминия
  • Соединения алюминия

Цели урока

  • рассмотреть химические свойства и применение алюминия
  • дать характеристику соединениям алюминия

Разминка

  • Охарактеризуйте алюминий по положению в ПСХЭ Д. И. Менделеева.
  • Какие соединения алюминия вам известны? Каким характером они обладают?

Алюминий в природе

Рисунок 1. Алюмосиликат натрия

Алюминий занимает третье место по распространённости в литосфере. Данный элемент достаточно устойчив на воздухе, но в свободном виде в природе не встречается. Наиболее распространёнными соединениями алюминия являются:

  • алюмосиликаты;
  • бокситы;
  • каолин;
  • полевые шпаты;
  • глинозём;
  • корунд.

Практически во всех соединениях основным компонентом является оксид алюминия. Также во многих минералах содержится оксид кремния, оксиды щелочных и щелочноземельных металлов.

Алюминий как простое вещество

Рисунок 2. Алюминий

Алюминий — красивый и лёгкий металл. Внешне он напоминает серебро. Данный метал очень пластичный: его прокатывают в тончайшую фольгу, делают украшения.

 

Сам по себе алюминий не очень прочный. Прочность увеличивают за счёт его сплавления с другими металлами.

 

Алюминий и его сплавы находят широкое применение за счёт многих полезных свойств: высокой электропроводности, теплопроводности, пластичности, устойчивости к воздействию влаги и воздуха, малой плотности.

 

Обсудим химические свойства алюминия.

Химические свойства алюминия

Алюминий — амфотерный металл. Он достаточно активен и в соединениях проявляет степень окисления +3.

 

Как уже было сказано, на воздухе алюминий устойчив. Его поверхность покрывается тонкой, но прочной оксидной плёнкой, которая защищает его от взаимодействия с воздухом и водой:
 

4Al + 3O2 = 2Al2O3.

 

Оксидную плёнку можно удалить (механическим путём или использованием кислоты), тогда алюминий может взаимодействовать с водой:
 

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2.

 

Алюминий способен взаимодействовать со многими неметаллами, например:
 

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3.

 

Также он взаимодействует и c кислотами:
 

2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2.

 

С концентрированной серной, азотной и фосфорной кислотами при комнатной температуре не взаимодействует, он пассивируется, то есть покрывается защитной оксидной плёнкой.

 

Алюминий способен вытеснять металлы из состава солей и оксидов:
 

2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu,

2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe.
 

Амфотерность алюминия заключается в том, что он способен реагировать не только с кислотами, но и с щелочами:
 

2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[Al(OH)4] + 3H2.


Упражнение 1

 

Запишите уравнения реакций алюминия с серой, соляной кислотой, оксидом меди (II) и гидроксидом лития.


Применение алюминия

Алюминий используют для изготовления проводов линий электропередач, алюминиевых труб. Отполированная поверхность алюминия настолько блестящая, что подходит для изготовления зеркал, прожекторов.

 

Пластичность алюминия используется при изготовлении упаковок для пищевых продуктов.

 

В большинстве случаев алюминий идёт на получение сплавов. Данные сплавы используют в авиационной и космической промышленности.

Соединения алюминия

Оксид алюминия Al2O3 входит в состав рубина, сапфира, граната, изумруда и некоторых других драгоценных и полудрагоценных камней.

 

Оксид алюминия обладает типичным амфотерным характером. Он взаимодействует с кислотами и щелочами:
 

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O,

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4].

 

Если оксид алюминия сплавить с твёрдой щёлочью, образуется не комплексное соединение, а твёрдая соль метаалюминиевой кислоты с формулой HAlO2:

Al2O3 + 2KOH =t  2KAlO2 + H2O.

 

Гидроксид алюминия Al(OH)3 — типичный амфотерный гидроксид, представляющий собой студневидный осадок. Чтобы получить гидроксид алюминия, нужно взять растворимую соль алюминия и щёлочь:
 

AlCl3 + 3KOH = Al(OH)3 + 3KCl.

 

Если при проведении данной реакции добавить избыток щелочи, то образующийся гидроксид алюминия в силу своей амфотерности тут же будет взаимодействовать со щёлочью в растворе:
 

Al(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4].

 

Образуется комплексное соединение — тетрагидроксоалюминат калия.

 

Ещё одно свойство, доказывающее амфотерность гидроксида алюминия, — взаимодействие с кислотами:
 

Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O.

 

Как и любой нерастворимый гидроксид, гидроксид алюминия можно разложить на оксид и воду:

2Al(OH)3 =t Al2O3 + H2O.


Упражнение 2

 

Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующую цепочку превращений:
 

Al Al2O3  Al(NO3)3  Al(OH)3  Na[Al(OH)4]  AlCl3.


Соли алюминия

Соли алюминия — твёрдые кристаллические вещества. В воде растворимы только сульфат, нитрат и галогениды.

 

Хлорид алюминия AlCl3 широко используется в качестве катализатора в органическом синтезе.

 

Сульфат алюминия Al2(SO4)3 применяют на водоочистных станциях. Также раствором данной соли пропитывают ткани перед окрашиванием, чтобы краситель прочно удерживался в волокнах.


Контрольные вопросы

  1. Охарактеризуйте химические свойства алюминия.
  2. Какие кислоты пассивируют алюминий? С чем это связано?
  3. Как доказать амфотерность гидроксида алюминия?


Предыдущий урок
Общая характеристика элементов IA-группы
Металлы
Следующий урок
Общая характеристика металлов. Химические свойства металлов
Металлы
Урок подготовил(а)
teacher
Дмитрий Алексеевич
Учитель химии
Опыт работы: 10 лет
Поделиться:
  • Вероятность равновозможных событий

    Алгебра

  • Сложноподчиненное предложение с несколькими придаточными. СПП с последовательным подчинением придаточных

    Русский язык

  • Хозяйство Центрального района. Москва — столица России

    География

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке