BÀI 33: NHÔM

BÀI 33: NHÔM (Ban nâng cao)
Tiết thứ:
Ngày soạn:
Người soạn: Bùi Thị Phương Thúy
Mục tiêu bài học:
Về kiến thức:
- Học sinh nắm được vị trí cấu tạo, tính chất vật lý ứng dụng sản xuất Al
- Học sinh hiểu nhôm là kim loại có tính khử mạnh.
Về kĩ năng:
- Học sinh viết phương trình phản ứng thể hiện tính khử mạnh của Al, phương trình điều chế Al
- Học sinh thiết lập mối lien hệ giữa tính chất và ứng dụng của Al
Về tư tưởng tình cảm:
- Giáo dục học sinh lòng say mê yêu khoa học , tin tưởng vào khoa học.
- Học sinh biết các ứng dụng khoa học vào thực tiễn
Chuẩn bị:
- Giáo Viên: Sơ đò thùng điện phân, tranh minh họa…
- Học sinh: học bài cũ, đọc bài mới, đầy đủ dụng cụ học tập: bảng tuần hoàn…
Tổ chức các hoạt động day học:
Hoạt động của (GV) & (HS) Nội dung bài giảng
GV: vào bài: ở các tiết học trước các em đã
tim hiêu về kim loại kiềm và kiềm thổ, hôm
nay chúng ta tiếp tục tìm hiểu về nguyên tố
nhôm thuộc nhóm IIIA.
GV: treo tranh cấu hinh nguyên tủ Al
GV: học sinh viết cấu hình electron của
nhôm và cho bết vị trí của nhôm trong BTH?
HS:
Al
13
: 1s
2

2s
2
2p
6
3s
2
3p
1
Vị trí: ô thứ 13, chu kỳ 3, nhóm IIIA
GV: yêu cấu HS xem BTH và trả lời kim loại
nhôm đứng sau và trước nguyên tố nào:
HS: trong chu kì 3 nhôm đứng trước Si và sau
Mg, trong nhóm 3 Al đứng sao Bo
GV:
GV: hãy cho biết Al thuộc loại nguyên tố gì?
Có bao nhiêu electron hóa trị?
HS: AL là nguyên tố p, có 3electron hóa trị
GV: nhận xét gì về năng lương ion hóa của

Bài 33: NHÔM
I – VỊ TRÍ CẤU TẠO
1- vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn
cấu hình electron:
Al
13
: 1s
2
2s
2
2p

6
3s
2
3p
1
Vị trí: ô thứ 13, chu kỳ 3, nhóm IIIA
Trong chu kì 3 nhôm đứng trước Si và sau Mg,
trong nhóm 3 Al đứng sao Bo
2- Cấu tạo của AL
cấu tạo nguyên tủ Al: có 3 lớp 2/8/3
AL là nguyên tố p, có 3electron hóa trị, xu
hướng nhường 3 electron tạo ion Al
3+
,
Al → Al
3+
+ 3e
[Ne]3s
2
3p
1
[Ne]
nhôm? Từ đó cho biết tính chất cơ bản của
nhôm và số oxi hóa của nó trong các hợp
chất?
HS:
- so sánh năng lượng ion hóa của nhôm ta
thấy: I
3
: I

2
= 2744 ; 1816 = 1.5 ; 1
- Như vậy năng lượng ion hóa của I
3
chỉ
lớn hơn năng lượng ion hóa của I
2
1.5
lần
- do vậy khi cung cấp năng lượng Al se có
3electron ra khỏi nguyên tử.
- Số oxi hóa: trong mọi hợp chất Al có số
oxi hóa là +3
GV thông báo:
- Độ âm điện: nguyên tử Al có giá trị độ
âm điện là 1.61
- Mạng tinh thể: nhôm có cấu tạo kiểu
mạng lập phương tâm diện.
GV:
GV: nghiên cứu SGK và thảo luận rút ra tính
chất vật lý quan trọng của Al?
HS:
- Al là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ
kéo sợi và dát mỏng. có thể dát được lá
nhôm mỏng 0.01 mm dung để gói thực
phẩm
- Al là kim loại nhẹ (2,7 g/cm
3
), nóng
chảy ở nhiệt độ 660

o
C.
- Nhôm dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. độ dẫn
điện bằng 2/3 Cu nhưng lại nhẹ hơn Cu
3 lần.
GV:
GV: dựa vào cấu tạo nguyên tủ, E
o
Al
3+
; năng
lượng ion hóa của Al, hãy cho biết tính chất
hóa học của Al là gì?
HS:
- E
o
Al
3+
= -1,66V, nguyên tủ Al có năng
lượng ion hóa thấp,
- Do vậy Al là kim loại có tính khử mạnh.
Tuy nhiên tính khử của Al yếu hơn kim
loại kiềm, mạnh hơn kim loại kiềm thổ
GV:
GV: lấy ví dụ về 1 số phản ứng của Al với phi
kim đã học
HS:
4 Al + 3O
2
→ 2 Al

2
O
3
Số oxi hóa của Al : +3
Độ âm điện: 1.61
II- TÍNH CHẤT VẬT LÝ
Al là kim loại màu trắng bạc, t
o
nc
= 660
o
C
Mền, dẻo, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi
Dẫn điện và dẫn nhiệt tốt
III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Tính chất hóa học cơ bản của Al là tính khử
mạnh:
Al → Al
3+
+ 3e
1 - tác dụng với phi kim
2 Al + 3Cl
2
→ 2 AlCl
3
GV: Al tác dụng trực tiếp và mãnh liệt với
nhiều phi kim: O
2
, Cl

2
, S…
GV:
- Al bền trong không khí ở nhiệt độ thường
do có màng Al
2
O
3
rất mỏng, bền bảo vệ
- khi đốt nóng bột Al cháy sang trong không
khi, phản ứng tỏa nhiều nhiệt:
GV:
bột nhôm tự bốc cháy khi tiếp xúc vói khí Cl
2
GV: xác định số oxi hóa của Al trong phản
ứng trên?
Kl: Al khử nhiều phi kim thành ion âm.
GV
GV: yêu cầu học sinh viết PTPU của Al với
các dung dịch axit HCl, H
2
SO
4
loãng
HS:
2Al + 6HCl → 2AlCl
3
+ 3H
2
2Al + 3 H

2
SO
4
→ Al
2
(SO
4
)
3
+ 3 H
2
GV:  Al khử ion H
+
trong dung dịch axit
thành hidro tự do.
GV:
GV: Al có pư được với dung dịch HNO
3
đặc
nguội, H
2
SO
4
đặc nguội? vì sao
HS:
- Al không pư với HNO
3
đặc nguội,
H
2

SO
4
đặc nguội.
- vì những axit này đã bị oxi hóa bề mặt
tạo thành 1 màng oxit có tính trơ, lam
cho Al thụ động, Al bị thụ động sẽ
không tác dụng với cả dung dịch HCl,
H
2
SO
4
loãng.
GV:
GV: 2) Hãy viết phản ứng của Al với HNO
3
loãng, H
2
SO
4
đặc, nóng ?
HS: t
o
Al + 6HNO
3
đ → Al(NO
3
)
3
+ 3NO
2

+ 3H
2
O
a/ Với O
2
t
o
4 Al + 3O
2
→ 2 Al
2
O
3
b/ Với các phi kim khác: (Cl
2
, S, C..)
2 Al + 3Cl
2
→ 2 AlCl
3
2 Al + 3S → Al
2
S
3
4 Al + 3C → Al
2
C
3

Kl: Al khử nhiều phi kim thành ion âm
2- Tác dụng vói axit
a/ tác dụng vói axit loãng HCl, H
2
SO
4
tạo
muối và khí H
2
2Al + 6HCl → 2AlCl
3
+ 3H
2
2Al + 3 H
2
SO
4
→ Al
2
(SO
4
)
3
+ 3 H
2
Pt ion: 2Al + 6H
+
→ 2 Al
3+
+ 3H

2

Al khử ion H
+
trong dung dịch axit thành hidro
tự do.
b/ Với dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh:
HNO
3
(loãng hay đặc) H
2
SO
4
(đặc):
+ dung dịch HNO
3
đặc nguội, H
2
SO
4
đặc nguội
+ dung dịch HNO
3
loãng, đặc nóng, H
2
SO
4
đặc
nóng
t

o
t
o
t
o
Al + H
2
SO
4
đ → Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6 H
2
O
GV: Với các axit HNO
3
đặc nóng, HNO
3
loãng, H
2
SO
4
đặc nóng: Al khử được N
+5

, S
+6
xuống những mức oxi hoá thấp hơn.
GV:
GV: ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion
kim loại kém hoạt dộng hơn trong hợp chát
oxit
(Fe
2
O
3
, Cr
2
O
3
...) thành kim loại tự do.

Treo tranh minh họa
GV:
GV: Cho E
o
Al
3+
/Al < E
o
H
2
O/H
2
, vậy nhôm

có tác dụng được với nước không ?
- Do E
o
Al
3+
/Al < E
o
H
2
O/H
2
 Al khử
được nước
 phản ứng dừng lại nhanh và có lớp
Al(OH)
3
không tan trong H
2
O bảo vệ lớp
nhôm bên trong.
GV:
GV: nhôm tác dụng với dung dịch bazơ
mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)
2
...
GV: giải thích?
- Trước hết màng Al
2
O
3

bị phá hủy trong
môi trường kiềm:
Al
2
O
3
+ NaOH +3H
2
O → 2Na[Al(OH)
4
] (1)
- Tiếp đến Al khử H
2
O:
2Al + 6H
2
O → 2 Al(OH)
3
+ 3 H
2
(2)
- Màng 2 Al(OH)
3
bị phá hủy trong môi
trường kiềm
Al(OH)
3
+ NaOH → Na[Al(OH)
4
] (3)

- Các phản ứng (2) & (3) xảy ra luân
phiên cho đến khi nhôm bị tan hết gộp
lại được phương trình trên.
GV: Viết pư: Al + Ba(OH)
2
+ H
2
O →?
(BTVN)
GV:
GV: Nghiên cứu những ứng dụng trong sgk?
HS:
- nhôm là loại hợp kim nhôm có đặc tính
nhẹ, bền đối với không khí và nước,
được dung làm vật liệu chế tạo máy bay,
ôtô tên lửa, tàu vũ trụ.
- Nhôm có tính dẫn điện dẫ nhiệt tốt,
được dùng làm dây cáp dẫn điện thay
t
o
Al + 6HNO
3
đ → Al(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2

O
t
o
Al + H
2
SO
4
đ → Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6 H
2
O
3/ Tác dụng với oxit kim loại:
Vd: Fe
2
O
3
+ 2 Al → Al
2
O
3
+ 2 Fe
 phản ứng nhiệt nhôm.
4/ Tác dụng với H

2
O :
2Al + 6H
2
O → 2 Al(OH)
3
+ 3 H
2
5/ Tác dụng với bazơ :

2Al +2NaOH +6H
2
O→2Na[Al(OH)
4
] +3H
2

natri aluminat


IV - ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT
1- ứng dụng
pnc, xtĐ
thế cho Cu là kim loại đắt tiền. Al được
dung chế tạo các thiết bị trao đổi nhiệt,
các dụng cụ đun nấu trong giá đình.
- Bột nhôm dung để chế tạo hôn hợp
técmit( hỗn hợp Al và Fe
2
O

3
, được dung
để hàn gắn đường ray…
GV:
GV: Treo sơ đồ thùng điện phân Al
2
O
3
nóng
chảy.
GV: Sản xuất : Qua 2 công đoạn:
công đoạn tinh chế quặng boxit
công đoạn đpnc Al
2
O
3
- công đoạn tinh chế quặng boxit:ngoài
thành phần chính là Al
2
O
3
. 2 H
2
O còn
lẫn tạp chất SiO
2
, Fe
2
O
3

→ loại bỏ tạp
chất bằng phương pháp hóa học
- công đoạn đpnc Al
2
O
3
: Al
2
O
3
n/c ở
2050
o
C, trộn với criolit ( Na
3
AlF
6
) →
hỗn hợp có nhiệt độ nóng chảy ỏ 900
o
C,
mặtt khác hỗn hợp chất điện li này có
khối lượng riêng nhỏ hơn Al, nổi lên
trên và ngăn cản Al nóng chảy không bị
oxi hóa trong không khí.
GV: Quan sát, mô tả các phần của thùng
điện phân và viết các quá trình xảy ra tại
điện cực? ( treo tranh)
- Thành phần thùng điện phân: cực
dương, cực âm bằng than chì.

- Cực âm: xay ra sự khử Al
3+
thành Al:
Al
3+
+ 3e → Al
- ở cực dương xảy ra sự oxi hóa O
2-
thành
khí O
2

2O
2-
→ O
2
+ 4e
Ptđp: Ptđp:
Al
2
O
3
 2Al + 3/2 O
2

khí oxi sinh ra ở cực dương đốt cháy dần dần
than chì thành CO
2
do vậy trong quá trình điện
phân phải hạ thấp dần các cực dương vào thùng

điện phân.
2/ Sản xuất
Al
2
O
3
nóng chảy ở 2050
o
C
Al
2
O
3.
( Na
3
AlF
6
) nóng chảy ở 900
o
C
Ptđp: Ptđp:
Al
2
O
3
 2Al + 3/2 O
2
HOẠT ĐỘNG 8: Củng cố: bài tập 1,2 / sgk