Реферат: Химический элемент -алюминий

Химический элемент –алюминий.

Цели урока: 1.Создать условия для иссле­дования учащимися физических и химиче­ских свойств алюминия на основе строе­ния его атома, дальнейшего развития об­щеучебных и предметных умений (анали­зировать, сравнивать, делать выводы, экс­периментально решать задачи, составлять молекулярные и ионные уравнения хими­ческих реакций), развития логико-смысло­вого мышления учащихся, памяти, химиче­ского языка;

2.Развивать умение осущест­влять самостоятельную деятельность на уроке;

3.Воспитывать культуру умственного труда, развивать коммуникативные качест­ва личности.

^ Метод обучения: проблемный.

Организационные формы: беседа, само­стоятельная работа, практическая работа.

Средства обучения: маршрутная карта, инструкция, химическое оборудование, таб­лицы.

^ Демонстрационное оборудование: табли­цы, демонстрационный штатив, алюминие­вая проволока, железный гвоздь, пробирки с водой, спиртовка, спички, пластилин, ис­точник тока, ключ, лампочка.

^ Оборудование на столах учащихся: алю­миний, раствор гидроксида натрия, соляная кислота, штатив для пробирок, две пробир­ки с водой, в которых находятся алюминие­вая проволока и железный гвоздь, спиртов­ка, спички, держатель для пробирок.

^ I. Мотивация. Актуализация знаний

У каждого из нас есть свой адрес: это ули­ца, дом, квартира. У химических элементов тоже есть свой «дом». Как он называется? Какие «адреса» имеют химические элементы? Сегодня мы познакомимся с одним из «жиль­цов» этого «дома».

Прошу внести черный ящик.

^ Звучит музыка из передачи «Что? Где? Ко­гда?», лаборант вносит черный ящик.

Спрятан в ящике предмет

-Без него не съесть обед.

Вещь незаменимая,

Вещь необходимая.

Если мы садимся кушать Тот предмет нам очень

Нужен,

Из чего же сей предмет?

Серебристо-белый цвет

Вам позволит дать ответ.

. (Алюминиевая ложка.)

Сейчас вы отправитесь в путешествие, чтобы познакомиться с удивительным хими­ческим элементом — алюминием — и обра­зованным им простым веществом. Для это­го вам понадобится маршрутная карта. Вни­мательно рассмотрите ее и скажите, где вы сегодня побываете и что узнаете.

МАРШРУТНАЯ КАРТА Дата:___ _Тема:

Цели: изучить положение алюминия в Периодической системе, строение атома эле­мента, физические и химические свойства простого вещества.

^ Станция 1. «Визитка химического эле­мента»

Работая в паре, определите местоположение элемента в Пе­риодической системе, составьте электрон­ную формулу атома. Сделайте записи в тет­ради.

Порядковый номер:

Период:

Группа:

Подгруппа:

Электронная формула атома:

^ Станция 2. «Физические свойства про­стого вещества»

Работайте в парах. Запишите в тетради физические свойства вещества:

Цвет: Теплопроводность:

Запах: Электропроводность:

Металлический блеск Плотность:

Твердость: Температура плавления:

Пластичность


^ Станция 3. «Химические свойства про­стого вещества»

. Работая в группах, проделайте опыты, составьте уравнения химических реакций алюминия (см. таблицу). Сделайте выводы.

Взаимодействие алюминия


с простыми веществами


со сложными веществами





Вывод: .


^ Советы мудрого попутчика Если вы затрудняетесь в написании урав­нения реакции алюминия с раствором гидроксида натрия, обратитесь к учебнику хи­мии, стр.

^ Станция 4. «Выбери задание»

Время стоянки 4 мин. Работая индивиду­ально, выполните одно задание (по выбору).

Условные обозначения: А — задание на «З», Б—на «4», С—на «5».

Станция 5. «Конечная»

Заполните карту рефлексии. Получите домашнее задание.

^ II. Изучение нового материала

Запишите в маршрутной карте дату наше­го путешествия и тему урока.

Вы находитесь на станции под названи­ем «Визитка химического элемента». Найди­те алюминий в Периодической системе хи­мических элементов и заполните первую часть маршрутной карты.

На доске прикреплена таблица, аналогич­ная первой части маршрутной карты. В процессе беседы учитель вставляет в око­шечки соответствующие числа и символы.

Составим схему расположения электро­нов атома алюминия по атомным орбиталям:



при переходе атома в возбужденное состояние электрон с 3S-подуровня переходит на Зр-подуровень, электронная формул алюминия изменяется

Чему равна валентность алюминия

Какая степень окисления характерна для алюминия

3 Какими свойствами обладает этот элемент?

4. Какое простое вещество образует элемент, который обладает металлическими свойствами?

Значит, алюминий — это металл. Посмотрите на химические элементы, окружающие алюминий в Периодической системе: от него находятся активные металлы, справа — неметаллы.

7 Сделайте вывод об активности алюминия. (Алюминий — неактивный металл)

Обратимся к электрохимическому ряду напряжений металлов. Здесь алюминий находится сразу после активных металлов, и за ним стоят тоже достаточно активные металлы.

7 Какова же активность алюминия? (Алюминий — активный металл.)

У вас на столах находятся две пробирки с водой. В воду неделю назад были помещены железный гвоздь и алюминиевая проволока

7 Что вы наблюдаете? (Железный гвоздь вступил во взаимодействие с водой, изменился цвет, а с алюминиевой проволокой ничего не произошло.)

Еще раз посмотрите на электрохимический ряд напряжений металлов.

7 Какой из металлов — алюминий или железо — более активный?

Почему же алюминиевая проволока с водой не реагирует, а железный гвоздь вступает с ней во взаимодействие? Итак, активный ли металл - вот какую проблему нам предстоит сегодня решить.

(В скобках приведены предполагаемые ответы учащихся. Очевидные ответы опущены.)

Поскольку сведений, полученных на стан­ции «Визитка химического элемента», недос­таточно, чтобы сделать окончательный вы­вод об активности алюминия, будем двигать­ся к следующей станции — «Физические свойства простого вещества».

Сейчас вам предстоит работа в парах. Возьмите алюминиевую проволоку, рассмот­рите ее, попробуйте изменить ее форму. На основании наблюдений и вашего жизненно­го опыта охарактеризуйте физические свой­ства алюминия и запишите их. В случае за­труднения поставьте карандашом знак во­проса напротив соответствующего свойства.

^ По окончании самостоятельной работы учащихся учитель дополняет их ответы ин­тересным фактическим материалом и за­полняет аналогичную таблицу на доске.

Для доказательства теплопроводности алюминия учитель демонстрирует опыт. В лапке демонстрационного штатива он за­крепляет горизонтально алюминиевую про­волоку, к ней прикрепляет пластилином две спички. Конец проволоки нагревает в пламе­ни спиртовки. Через некоторое время спич­ки по очереди падают.

Электропроводность алюминия также подтверждается в ходе опыта. Собирается цепь из трех предметов: источника тока, потребителя электроэнергии и ключа. Пла­стинку в ключе, замыкающую цепь, учитель заменяет алюминиевой проволокой. При за­мыкании цепи лампочка загорается.

? Позволяют ли знания, полученные на этой станции, сделать вывод об активности алюминия? (Нет.)

Следующая станция — «Химические свой­ства простого вещества». Во время достаточ­но длительной стоянки на этой станции вы пройдете два этапа. На первом этапе будете исследовать взаимодействие алюминия с простыми веществами, на втором — со слож­ными.

Итак, первый этап. Составьте три уравне­ния реакций алюминия с простыми вещест­вами: с кислородом, серой и хлором

^ Проверка написан­ных уравнений реакций: учащиеся читают их, называя вещества и количества веществ

?Чем является алюминий в данных ре­акциях? (Восстановителем.)

? При каких условиях идут эти реакции?

В химической литературе вы прочитаете о том, что алюминий реагирует с кислоро­дом при обычных условиях. Не противоре­чит ли это вашему жизненному опыту? Ведь в алюминиевой посуде мы кипятим воду, го­товим пищу, и никаких видимых изменений с посудой не происходит. Получается, что даже при нагревании ни кислород, ни вода не взаимодействуют с алюминием.

Разрешить это противоречие поможет опыт.

^ Учитель нагревает конец алюминиевой проволоки, закрепленной в штативе. Через некоторое время он внезапно провисает.

Вы видите, что алюминиевая проволока сверху покрыта тонкой полупрозрачной оболочкой, внутри которой струится рас­плавленный алюминий, блестя, подобно се­ребру. Жидкий алюминий стекает вниз, раз­дувая нижний конец оболочки, которая об­разована оксидной пленкой.

Эта пленка очень прочная, температура ее плавления 2050 °С. Она предохраняет изде­лия, изготовленные из сплавов алюминия, от разрушения. Если снять оксидную пленку, то алюминий начнет активно реагировать с некоторыми простыми веществами даже при обычных условиях.

? Сделайте вывод об активности алюми­ния. (Алюминий — активный восстановитель.)

На втором этапе вас ждет химический экс­перимент. Исследуйте взаимодействие алюми­ния со сложными веществами: соляной ки­слотой и раствором гидроксида натрия. Не забывайте о правилах безопасности.


^ Учащиеся работают по инструкции.

ИНСТРУКЦИЯ Взаимодействие алюминия со сложными веществами

Правила безопасности. Соблюдайте осто­рожность при работе с растворами кислот и щелочей. При нагревании прогревайте сна­чала всю пробирку. Направляйте ее отвер­стие в сторону от себя и соседей.

Опыт 1. Взаимодействие алюминия с раствором кислоты

В пробирку поместите 2 кусочка алюми­ния. Добавьте 1 мл соляной кислоты. Если реакция не происходит, содержимое пробир­ки слегка нагрейте.

Объясните наблюдаемое. Составьте урав­нение химической реакции.

Опыт 2. Взаимодействие алюминия с раствором щелочи

В пробирку поместите 2 кусочка алюми­ния. Добавьте 1 мл раствора гидроксида на­трия. Если реакция не происходит, содержи­мое пробирки слегка нагрейте.

Объясните наблюдаемое. Составьте урав­нение химической реакции.

Проверка результатов практи­ческой работы: учащиеся кратко описыва­ют свои наблюдения и читают уравнения реакций.

^ Учащиеся делают вывод об активности алюминия и записывают его в таблицу, при­веденную в маршрутной карте.

III. Первичная проверка усвоения знаний

Следующая станция — «Выбери задание». В течение 3 мин вам необходимо выполнить одно из трех заданий своего варианта (по выбору). Выбирайте только то задание, с которым вы справитесь. Задания

А. Закончите уравнение реакции. Напи­шите его в полном и сокращенном ионном виде:

А1+НС1 —- ...(вариант I);

А1+Н2S04 —— ...(вариант II).

Б. Напишите уравнения реакций в соответствии со схемой:

А1——А1г0з—-А1(NOз)з (вариант 1)

А1—-А1С1з—А1(NОз) з (вариант 2)

С. Определите неизвестное вещество, напишите уравнения реакций по схеме:

А1 —- ... —- А1(ОН)з (вариант I)

А1 —- ... —- А1С1з (вариант II),
^ IV. Первичное закрепление знаний
Вы достигли последней станции. В ваших тетрадях получился опорный конспект урока.

? Если бы мы продолжили путешествие, на каких станциях вам необходимо бы еще побывать? («Нахождение в природе», «Получение», «Применение».)

Алюминий - самый распространенный из металлов в земной коре. На его долю приходится 8,8 % от ее массы. Однако промышленный способ его получения был открыт сравнительно недавно. В 1886 г. к профессору Иветту вбежал молодой американский инженер Чарльз Мартин Холл, держа на протянутой ладони 12 маленьких шариков алюминия, впервые полученного электролитическим способом...

Но этот материал вы изучите позже.

^ V. Подведение итогов занятия. Рефлексия

Вернемся к теме сегодняшнего урока

?Какую проблему мы поставили в начале его?

? Удалось ли нам ее решить?

? К какому выводу мы пришли?

Ваше домашнее задание: на основе материала учебника и опорного конспекта

составьте рассказ по данной теме.

Следует ли использовать алюминиевую посуду? Приведите аргументы за и против.


МАРШРУТНАЯ КАРТА Дата:___ _Тема:

Цели: изучить положение алюминия в Периодической системе, строение атома эле­мента, физические и химические свойства простого вещества.

^ Станция 1. «Визитка химического эле­мента»

Работая в паре, определите местоположение элемента в Пе­риодической системе, составьте электрон­ную формулу атома. Сделайте записи в тет­ради.

Порядковый номер:

Период:

Группа:

Подгруппа:

Электронная формула атома

^ Станция 2. «Физические свойства про­стого вещества»

Работайте в парах. Запишите в тетради физические свойства вещества:

Цвет: Теплопроводность:

Запах: Электропроводность:

Металлический блеск Плотность:

Твердость: Температура плавления:

Пластичность


^ Станция 3. «Химические свойства про­стого вещества»

. Работая в группах, проделайте опыты, составьте уравнения химических реакций алюминия (см. таблицу). Сделайте выводы.

Взаимодействие алюминия


с простыми веществами


со сложными веществами





Вывод: .


^ Советы мудрого попутчика Если вы затрудняетесь в написании урав­нения реакции алюминия с раствором гидроксида натрия, обратитесь к учебнику хи­мии, стр.

^ Станция 4. «Выбери задание»

Время стоянки 4 мин. Работая индивиду­ально, выполните одно задание (по выбору).

Условные обозначения: А — задание на «З», Б—на «4», С—на «5».

Станция 5. «Конечная»

Заполни карту рефлексии, получи домашнее задание.

^ ИНСТРУКЦИЯ Взаимодействие алюминия со сложными веществами

Правила безопасности. Соблюдайте осто­рожность при работе с растворами кислот и щелочей. При нагревании прогревайте сна­чала всю пробирку. Направляйте ее отвер­стие в сторону от себя и соседей.

Опыт 1. Взаимодействие алюминия с раствором кислоты

В пробирку поместите 2 кусочка алюми­ния. Добавьте 1 мл соляной кислоты. Если реакция не происходит, содержимое пробир­ки слегка нагрейте.

Объясните наблюдаемое. Составьте урав­нение химической реакции.

Опыт 2. Взаимодействие алюминия с раствором щелочи

В пробирку поместите 2 кусочка алюми­ния. Добавьте 1 мл раствора гидроксида на­трия. Если реакция не происходит, содержи­мое пробирки слегка нагрейте.

Объясните наблюдаемое. Составьте урав­нение химической реакции.


^ III. Первичная проверка усвоения знаний

Следующая станция — «Выбери задание». В течение 3 мин вам необходимо выполнить одно из трех заданий своего варианта (по выбору). Выбирайте только то задание, с которым вы справитесь.

Задания

А. Закончите уравнение реакции. Напи­шите его в полном и сокращенном ионном виде:

А. А1+НС1 —- ...(вариант I);

А1+Н2S04 —— ...(вариант II).

Б. Напишите уравнения реакций в соответствии со схемой:

А1——А1г0з—-А1(NOз)з (вариант 1)

А1—-А1С1з—А1(NОз) з (вариант 2)

С. Определите неизвестное вещество, напишите уравнения реакций по схеме:

А1 —- ... —- А1(ОН)з (вариант I)

А1 —- ... —- А1С1з (вариант II),