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 Al
3+
. 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 Al
2
O
3
nguyên
chất.
Nắm được nguyên tắc và các giai đoạn của phương pháp sản xuất nhôm.
Nắm được tính chất quan trọng của Al
2
O
3
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 Nội dung
Hoạt động 1:
Dựa vào HTTH em hãy cho biết vị trí
của nhôm trong HTTH? nhóm, chu kỳ?
I/ Vị trí trong HTTH và cấu hình electron nguyên tử:
Al: thuộc nhóm IIIA, chu kỳ 3.
Cấu hình electron: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
1
.
VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí
Em hãy kể một số tính chất vật lý của
nhôm mà em biết?
Vd: Nhôm được dùng để gói thực
phẩm, chế tạo máy bay, dây dẩn
điện …v. v.
Hoạt động 2:
Em hãy cho biết tính chất hoá học đặc
trưng của nhôm là gì?

Em hãy viết các phản ứng nhôm tác
dụng với phi kim, tác dụng với axit, tác
dụng với oxit kim loại?
Nhôm dể nhường 3 e hoá trị, nên có số oxi hoá +3.
II/ Tính chất vật lý của nhôm:
Là kim loại nhẹ ,màu trắng bạc, nóng chảy ở nhiệt độ không cao
lắm.
Rất dẻo, có thể dát được lá nhôm mõng 0,01 mm dùng để gói
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.
III/ Tính chất hoá học của nhôm :
Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, nên nó bị oxi hoá dể dàng
thành ion nhôm Al
3+
.
Al - 3e  Al
3+
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 + 3Cl
2
 2AlCl
3
.
b/ Tác dụng với oxi :
4Al + 3 O
2

 2Al
2
O
3
+ Q
2/ Tác dụng với axit:
+ Với HCl, H
2
SO
4
loãng:
2Al + 6 HCl  2AlCl
3
+ 3 H
2
2Al + 6 H
+
 2Al
3+
+ 3H
2
Với HNO
3
và H
2
SO
4
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 HNO
3
và H
2
SO
4
đặc nóng:
Al + 4HNO
3
loãng  Al(NO
3
)
3
+ 2H
2
O + NO.
VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí
Nhôm có tác dụng được với nước
không? Vì sao?
3/ Tác dụng với oxit kim loại:
2Al + Fe
2
O
3
0
t

Al
2
O

3
+ 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 Al
2
O
3
rất bền. Nếu
phá bỏ lớp bảo vệ này, thì nhôm tác dụng được với nước.
2 Al + 6 H
2
O  2 Al(OH)
3
+ 3 H
2
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 :

Al
2
O
3
+ 2 NaOH  2NaAlO
2
+ H
2
O
2Al + 6H
2
O  2Al(OH)
3
+ 3H
2
(2)
Al(OH)
3
+ NaOH  NaAlO
2
+ 2H
2
O (3)
Phản ứng (2), (3) xãy ra xen kẻ nhau mãi cho đến khi nhôm bị
tan hết .
2Al + 2NaOH + 2H
2
O  NaAlO
2
+ 3 H

2
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
Hoạt động 3:
Hãy cho biết một số ứng dụng của
nhôm?
Hoạt động 4: Tìm hiểu nguyên tắc và
phương pháp sản xuất nhôm.
Nguyên liệu dùng để sản xuất nhôm là
hợp chất nào?
Nguyên tắc để sản xuất nhôm là gì?
Vì sao không thể dùng các chất khử
thông thường như CO, C, H
2
… mà ta
phải dùng phương pháp điện phân
nóng chảy?
2/ Trạng thái tự nhiên:
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:
1/ Nguyên liệu:
Quặng boxit Al
2
O
3

.2H
2
O quặng thường lẫn tạp chất là Fe
2
O
3
và
SiO
2
, nên ta phải làm sạch nguyên liệu
2/ Sản xuất nhôm:
a/ nguyên tắc:
Khử ion Al
3+
thành nhôm.
Al
3+
+ 3e  Al .
b/ phương pháp:
vì sự khử ion Al
3+
trong Al
2
O
3
là rất khó khăn, không thể dùng
các chất khử thông thường như CO, C, H
2
… mà ta phải dùng
phương pháp điện phân nóng chảy với xúc tác là criolit

(Na
3
AlF
6
) nhằm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al
2
O
3
(2050
o
C
 900
o
C ) để tiết kiệm năng lượng, và tạo được chất lỏng có
tính dẫn điện tốt hơn.
Quá trình điện phân:
Cực (-) : Al
3+
+ 3e  Al
Cực ( +) :Xảy ra sự oxi hoá O
2-
 O
2
2 O
2-
 O
2
+ 4 e
Khí oxi tạo ra đốt cháy cực (+) là cacbon , nên trong quá trình
điện phân ta phải hạ thấp dần cực (+).

B/ MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM
I/ NHÔM OXIT: Al
2
O
3
1/ Tính chất: Chất rắn, màu trắng, không tan và không tác dụng
với nước nóng chảy ở nhiệt độ rất cao.
a/ Al
2
O
3
là hợp chất rất bền, nóng chảy ở nhiệt độ trên 2050
VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí
Hoạt động 5:
Giáo viên giới thiệu dạng tồn tại của
nhôm oxit ?
Al
2
O
3
là một hợp chất rất bền Nhôm
oxit là hợp chất lưỡng tính vậy nhôm
oxit tác dụng được với những chất
nào ?
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 ?
0
C:=> Sự khử Al
2
O
3
thành nhôm tự do là rất khó khăn
b/ Al
2
O
3
là hợp chất lưỡng tính:
- Tác dụng với axit:
Al
2
O
3
+ 6 HCl  2AlCl
3
+ 3H
2
O.
- Tác dụng với bazơ:
Al
2
O
3
+ 2 NaOH  2 NaAlO

2
+ H
2
O
Natrialuminat
2/ Ứng dụng :
Tinh thể Al
2
O
3
khan là những đá quý rất cứng, phản xạ ánh
sáng tốt có màu sắt đẹp.
Corindon là tinh thể Al
2
O
3
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:
Al
3+
+ 3 NH
3
+ 3H
2

O  Al(OH)
3
+ 3NH
4
+
.
2/ Tính chất:
Al(OH)
3
là hợp chất kém bền :
2Al(OH)
3
0
t

Al
2
O
3
+ 3 H
2
O .
Al(OH)
3
là hợp chất lưỡng tính :
Al(OH)
3
+ 3 HCl  AlCl
3
+ 3H

2
O.
Al(OH)
3
+ NaOH  NaAlO
2
+ 2 H
2
O.
III/ NHÔM SUNFAT : Al
2
(SO
4
)
3
Muối kép kali và nhôm ngậm nước (có tên là phèn chua)
K
2
SO
4
.Al
2
(SO
4
)
3
.24H
2
O
Hoặc K Al (SO

4
)
2
.12 H
2
O dùng trong công nghiệp giấy , chất
VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí
Hoạt động 6:
Tìm hiểu tính chất của muối nhôm và
cách nhận biết ion Al
3+
trong dung
dịch .
- giới thiệu một số muối của nhôm.
Giới thiệu về phèn chua
-Cách nhận biết ion Al
3+
trong dung
dịch như thế nào ?
cầm màu .
IV/ CÁCH NHẬN BIẾT ION Al
3+
:
Thuốc thử: dung dịch kiềm.
Hiện tượng: lúc đầu có kết tủa keo xuất hiện sau đó tan dần
trong NaOH dư.
Al
3+
+ 3OH
-

 Al(OH)
3

Al(OH)
3
+ OH
-
 AlO
2
-
+ 2H
2
O.
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.