Конспект урока «Алюминий, его физические и химические свойства» по химии для 9 класса

МБОУ «СОШ №3»

г. Александровск, пгт. Яйва,

Алюминий, его физические и химические свойства

Литвиненко Наталья Ивановна

учитель химии

Пермский край

2013 г.

Алюминий, его физические и химические свойства»

9 класс

Программа курса химии для 8—9 классов общеобразовательных учреждений. Сост. О. С. Габриелян, Москва: Дрофа, 2005

Тип урока: изучение нового материала

Цели урока

Методы обучения: технология развития критического мышления, ИКТ

Формы организации познавательной деятельности учащихся: фронтальная, групповая и индивидуальная.

Оборудование и реактивы

Компьютер, проектор,

Презентация к уроку (Power Point)

Алюминиевая фольга, проволока, гранулы алюминия, порошок алюминия, растворы соляной кислоты, гидроксида натрия и хлорида меди (II); пробирки, спиртовки

кейс с набором: цветные карточки-задания для групп в виде ромашки, приложения 1-7,

Ход урока

Девиз урока.

«Без веры успех невозможен»

I.Стартовое задание (Проверка домашнего задания)

Проверочная работа по карточкам: соли магния и щелочноземельных металлов. Учащиеся выполняют стартовое задание, затем самостоятельно проверяют выполненное задание с верными ответами, выведенными на (слайд №1), оценивают себя.

(Приложение I) Знакомство с этапами деятельности на уроке (оценочный лист –приложение №6)

II. Стадия вызова

Собственно вызов

Учитель. Мы продолжаем изучать тему «Металлы» и сегодня познакомимся с очень интересным металлом. Вам предложены факты. Прочитайте их и ответьте, о каком металле ведётся речь?

Карточка с фактами (слайд №2)

• Это третий по распространённости на земле элемент.

• На его долю приходится более 8% земной коры.

• В 1978 г. в породах Сибирской платформы обнаружен самородок этого. металла в виде нитевидных кристаллов длиной 0,5 мм.

• Найден в лунном грунте.

• Был открыт в 1825 г. и стоил в 1500 раз дороже золота.

• Погремушку, изготовленную из этого металла, торжественно преподнесли сыну Наполеона III.

• Только очень богатые люди могли позволить себе употреблять пищу из таких тарелок, изготовленных из этого металла.

• Мастера, принёсшего в дар римскому императору Тиберию чашу из этого металла, казнили.

• 1855 год, Парижская выставка – он демонстрировался как самый редкий и дорогой металл, который был почти в 10 раз дороже золота.

(Заслушиваются ответы).

Ключ (если возникло несколько предположений) Чтобы прийти к верному ответу, вам следует составить из буквенных ответов стартового задания слово, определяющее название химического элемента. (слово «алюминий»). (Слайд №3)

Актуализация знаний

Учитель. Что вы знаете об алюминии? Почему алюминий, которого так много в природе, был в XIX веке очень дорогим металлом, а в XX веке стал повседневным? Что ещё нужно узнать об алюминии? (приём «Покопаемся в памяти»)

(Ответы учащихся записываются на дополнительной доске

III. Стадия осмысления

Постановка учебной задачи

Исходя из сказанного вами, цель нашего урока (формулируют учащиеся) - дать характеристику алюминию как химическому элементу и как простому веществу.

Работать будем в группах, каждая группа выбирает задание по цвету: (Слайд № 4)

белый – фактическое задание,

голубой – экспериментальное задание,

зелёный – творческое задание.

На подготовку ответов выделяется 10 минут. Во время работы каждая группа составляет свой опорный конспект. Затем слушаем отчёты групп. (Во время работы групп учитель оказывает помощь нуждающимся.)

Открытие нового знания и составления схем, алгоритмов и др.

и первичное закрепление

Задания для групп.

Группа 1. (белая карточка) Рассмотрите положение алюминия в периодической системе химических элементов и строение его атома по предложенному плану. Объясните, почему алюминий проявляет переходные свойства?

Оборудование: план характеристики химического элемента по периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. (§13 стр. 57 учебника).

Группа 2. (голубая карточка) Рассмотрите алюминий как простое вещество и докажите его физические свойства на примере выданного вам образца. Объясните, почему алюминий имеет такое широкое применение в нашей жизни? Почему из алюминия изготовляют посуду?

Оборудование: алюминиевая фольга, алюминиевая проволока, спиртовка, держатель.

(§13 стр. 57-58 учебника).

Группа 3. (голубая карточка) Изучите химические свойства алюминия и составьте схему, отражающую общие химические свойства алюминия как металла. Объясните, почему алюминий в электрохимическом ряду напряжения металлов стоит сразу же после активных щелочных и щелочноземельных металлов?

Оборудование: инструкция к выполнению лабораторного опыта (приложение №3)

гранулы алюминия, растворы соляной кислоты и хлорида меди (II), штатив с пробирками. (§13 стр. 58-59, рис 14 стр.59 учебника).

Группа 4. (голубая карточка) Почему в алюминиевой посуде нельзя хранить не только кислые, но и щелочные растворы? Докажите опытным путём, что алюминий является переходным элементом.

Оборудование: инструкция к выполнению лабораторного опыта (приложение №4)

алюминиевая проволока, раствор гидроксида натрия, штатив с пробиркам, спиртовка, держатель . (§13 стр. 59 учебника).

Группа 5. (зелёная карточка) Изучите способ получения алюминия в промышленности и объясните, почему алюминий, занимающий третье место по распространённости на земле, в XIX веке стоил так дорого?

Оборудование: (§13 стр. 59-60 учебника).

Учитель. Каковы же особенности металла алюминия? Какое строение имеет атом алюминия и почему он окрашен в периодической системе химических элементов в зелёный цвет?

Учащийся группы 1. (Делает записи на доске) Алюминий находится в III периоде III А группе. В состав атома входит 13 протонов, 13 электронов и 14 нейтронов. На внешнем энергетическом уровне – три свободных электрона, за счёт перехода одного s – электрона на p – энергетический подуровень. Так как у алюминия радиус атома больше, чем у бора, он отдаёт внешние электроны, проявляя при этом восстановительные свойства. Почти во всех соединениях алюминий проявляет степень окисления + 3. (Слайд №5)

Учитель. Что собой представляет алюминий как простое вещество и почему алюминий имеет такое широкое применение в нашей жизни?

Учащийся группы 2. (Делает записи на доске) Алюминий серебристо-белый, лёгкий, пластичный металл. Имеет металлический блеск. Является легкоплавким металлом. Хотя плавится он при 660^{0. С}, но можно долго кипятить воду в алюминиевой кастрюле, так как алюминий покрыт тугоплавкой оксидной плёнкой. Также алюминий обладает очень высокой электрической проводимостью и теплопроводностью.

(Слайд №6)

Учитель. Как вы думаете, почему алюминий в электрохимическом ряду напряжения металлов стоит сразу же после активных щелочных и щелочноземельных металлов? (Заслушивание ответов учащихся)

Учащийся группы 3. (Делает записи на доске, схема 1см. приложение II).

слайд №7

Для того чтобы алюминий начал реагировать, с его поверхности нужно удалить оксидную плёнку. И тогда алюминий становится химически активным элементом. И, как металл, он довольно-таки легко реагирует с кислородом, неметаллами, водой, растворами кислот и солей. Но в концентрированных азотной и серной кислотах пассивирует, поэтому эти кислоты перевозят в алюминиевых ёмкостях. Также его широко используют в металлургии для получения металлов – хрома, марганца, ванадия, титана, циркония из их оксидов. Этот способ носит название алюминотермия.

Учитель. Задание группам: Найдите соответствие между реагентами и продуктами химической реакции. (Слайд №8)

По одному представителю от каждой группы работает у доски, затем проверка. (Слайд № 9)

Учитель. Почему в алюминиевой посуде нельзя квасить капусту и хранить также и щелочные растворы? (Заслушивание ответов учащихся).

Учащийся группы 4. (Делает записи на доске). Специфическим свойством для алюминия является реакция с растворами щелочей, в которой он проявляет переходные свойства. При этом образуются соли.

1) Взаимодействие со щелочами без нагревания

2AI + 2NaOH + 6Н₂О = 2NaAI(OH)₄ + 3Н₂

2) Взаимодействие со щелочами при сплавлении

2AI +2NaOH + 2Н₂О =2NaAIО₂ + 3Н₂

(Демонстрация опыта обучающимся).

Учитель. Задание классу: проверьте правильность расставленных коэффициентов, рассмотрев второе уравнение как окислительно-восстановительную реакцию. Один учащийся работает у доски, затем проверка.

Учитель. Итак, мы узнали, что алюминий активный металл, для него характерны как обычные, так и специфические свойства, но почему алюминий, занимающий третье место по распространённости на земле, в XIX веке стоил так дорого? (Заслушивание ответов учащихся).

Учащийся группы 5. Алюминий можно получить разложением расплава его оксида на составные части. Так как температура плавления оксида алюминия составляет 2050⁰С, поэтому разложить можно только с помощью электрического тока. Этот процесс называется электролизом.

1) Электролиз

Эл.ток

2AI₂O₃ = 4AI + 3O₂

Но для проведения этой реакции необходимы большие затраты энергии. Технически доступным металлом алюминий стал после того, как в 1886 году американский и французский учёные Ч. Холл и П. Эру установили, оксид алюминия хорошо растворяется в расплавленном криолите Na₃AIF₆ с добавками фторидов кальция и алюминия. Этот расплав и применяют в специальных установках на алюминиевых заводах.

Учитель (возвращение к карточке с фактами). Итак, почему в XIX веке алюминий так заинтересовал людей и почему он так дорого стоил? Почему этот металл в XX веке стал вторым по значению металлом продолжающегося железного века?

Возможные ответы учащихся.

1.Алюминий – один из самых распространённых металлов на земле.

2. Алюминий химически активен.

3.Оксидная плёнка предохраняет алюминий от факторов внешней среды.

4. Обладает специфическим свойством – реагирует со щелочами

5. Освоен наиболее экономичный способ получения алюминия.

В заключении – слайд № 10 Что объединяет все эти предметы? Вещество - алюминий

Поэтическая строка – ода Алюминию.

Самостоятельная работа - самоконтроль

Учитель (работа с разноуровневыми заданиями). Приложение №7

Задание всему классу.

Заполнение оценочного листа, подведение результата.

Рефлексия

Учитель. Для проведения рефлексии обучающимся раздаются карточки, в которых предлагается ответить на предложенные учителем вопросы.

1. Оцени свои знания, полученные на уроке.

А) на уроке я закрепил (а) знания ________________________________________________

Б ) Сегодня на уроке я научил (ась) ся _______________________________________________________

В) После сегодняшнего урока я уже не сделаю ошибку

2. Задай один вопрос, который остался неясным в ходе изучения материала урока

V. Домашнее задание: §13 изучить стр.57-60, домашний эксперимент (приложение №5)

Приложение 1

Карточка для проверки стартового задания

по теме «Соли магния и щелочноземельных металлов»

Формулы солей

Признаки соли

Приложение 2

Схема 1.

+ О₂ →

+ Н₂О →

АL + растворы кислот →

+ растворы солей →

+ оксиды менее активных металлов →

Приложение 3

Инструкция по выполнению лабораторного опыта

«Химические свойства алюминия»

 ВНИМАНИЕ! Вспомните, как безопасно обращаться с растворами кислот.

Какие меры надо предпринять при попадании капель кислоты на кожу и одежду?

ОПЫТ 1: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АЛЮМИНИЯ С СОЛЯНОЙ КИСЛОТОЙ.

Гранулу алюминия опустить в пробирку с разбавленной соляной кислотой(=5 мл). Что происходит? Написать уравнение происходящей реакции по схеме:

Al + HCl →

Собрать выделяющийся газ, доказать, что это водород. Сделать вывод.

ВЫВОД:

Алюминий реагирует с HCl, проявляя при этом … … … химические свойства.

Приложение 4

Инструкция по выполнению лабораторного опыта

«Химические свойства алюминия»

 ВНИМАНИЕ! Вспомните, как безопасно обращаться с растворами кислот.

Какие меры надо предпринять при попадании капель кислоты на кожу и одежду?

ОПЫТ 2: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АЛЮМИНИЯ СО ЩЁЛОЧЬЮ.

Алюминиевую проволоку опустить в раствор щёлочи объёмом = 5 мл. Для ускорения реакции раствор необходимо … … … Что происходит? Написать уравнение происходящей реакции по схеме, расставить коэффициенты методом электронного баланса:

Аl⁰ + KOH⁺¹ + H₂⁺¹ O → K[Al⁺³(OH)₄ ] + H₂⁰

Доказать наличие водорода. Сделать вывод из 1-2 опытов:

ВЫВОД:

Алюминий реагирует с HCl, проявляя при этом … … … химические свойства. Но алюминий реагирует и с KOH, проявляя … … …химические свойства. Следовательно, алюминий проявляет … … …химические свойства.

Приложение №5

Домашняя экспериментальная работа

(для желающих)

Пронаблюдайте изменения, происходящие с течением времени в следующих случаях:

1. алюминиевая фольга + вода;

2. алюминиевая фольга + нашатырный спирт (NH₄OH);

3. алюминиевая фольга + уксусная кислота (CH₃COOH).

Сделайте выводы.

приложение №6

Оценочный лист

Фамилия, имя______________________

1. Стартовое задание:

Максимум – 2 балла

2. Работа в группах:

За активное участие в работе группы (оценивается группой коллективно для каждого участника) – 3 балла.

Выполнение задания на соответствие – за каждое правильное соответствие –

0,5 балла

3. Закрепление (выполнение разноуровневых заданий)

1 уровень - 3балла

2 уровень – 4 балла

3 уровень - 5 баллов

Критерии оценивания:

12 – 13 баллов оценка «5»

9 – 11 баллов оценка «4»

6 – 8 баллов оценка «3»

Менее 6 баллов «незачёт»

приложение №7

Дидактические задания

уровень 1 – графический диктант(+ -)

самопроверка

уровень 2 –Тест

1. Степень окисления алюминия в соединениях:

а) + 2 б) +3 в) - 3 г) -2

2. Укажите название вещества, из которого состоит защитная пленка на поверхности алюминия

а) оксид алюминия б) гидроксид алюминия в) хлорид алюминия г) сульфид алюминия

3.Укажите число протонов в ядре атома алюминия:

а) 13 б) 14 в) 27 г) 3

4. Алюминий не реагирует

а) с кислородом в) с оксидом магния

б) с азотом г) с раствором серной кислоты

5. Алюминий в природе по распространённости в земной коре занимает среди металлов:

а) первое место

б) второе место

в) пятое место

г) третье место

Самопроверка: 1б, 2а, 3а, 4в, 5а

уровень 3 – экспериментальная задача

В трёх пробирках находятся различные металлы: Al, Zn, Ag. Каким образом с помощью концентрированных растворов азотной кислоты, гидроксида калия и хлороводородной кислоты распознать, в какой пробирке находится порошок того или иного металла? Запишите уравнения соответствующих реакций.