giao an nhom va hop chat cua nhom

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Trường THPT… Lớp:….. Huế, ngày …tháng…năm 2012. Bài 27:. NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM (SGK Hóa học 12 cơ bản). Tiết 46:. NHÔM. I. Mục tiêu 1. Kiến thức - HS biết: + Vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn. + Cấu tạo nguyên tử, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và phương pháp sản xuất nhôm trong công nghiệp. - HS hiểu: + Tính kim loại của nhôm. + Nhôm có tính khử khá mạnh: phản ứng với phi kim, dung dịch axit, nước, dung dịch kiềm, oxit kim loại. + Nguyên tắc và sản xuất nhôm trong công nghiệp bằng phương pháp điện phân nhôm oxit nóng chảy. - HS vận dụng: + Viết PTHH của nhôm phản ứng với các chất. + Nhận biết nhôm với các chất khác bằng phương pháp hóa học. + Giải được bài tập: tính % khối lượng nhôm trong hỗn hợp, bài tập tổng hợp có nội dung liên quan… + Tính khối lượng boxit để sản xuất lượng nhôm xác định theo hiệu suất phản ứng. + Sử dụng và bảo quản hợp lý các đồ dùng bằng nhôm. 2. Kĩ năng - HS có kĩ năng quan sát, phân tích thí nghiệm. - Viết PTHH minh họa tính chất của nhôm. - Dự đoán, kiểm tra, kết luận về tính chất hóa học của nhôm. 3. Thái độ - HS có thêm niềm đam mê đối với môn học. - Thái độ trật tự, nghiêm túc trong học tập. II. Trọng tâm - Tính khử mạnh của nhôm kim loại. III. Chuẩn bị 1. Giáo viên - Dụng cụ: ống nghiệm..

<span class='text_page_counter'>(2)</span> - Hóa chất: các miếng nhôm mỏng, dung dịch NaOH 2M. - Phiếu học tập số 1, số 2. 2. Học sinh - Bảng hệ thống tuần hoàn. IV. Phương pháp - Thuyết trình, đàm thoại gợi mở nêu vấn đề. - Phương pháp thí nghiệm trực quan. V. Nội dung 1. Ổn định lớp: (1’) 2. Kiểm tra bài cũ: (5’) Câu hỏi: Viết các PTHH biểu diễn chuỗi chuyển hóa sau (ghi rõ điều kiện – nếu có) (3). MgCl2  (1)  Mg  (2)  MgO ‡ˆ ˆˆ(4)ˆˆ†ˆ Mg ( NO3 ) 2  (5)  Mg (OH )2 (6). Đáp án:. ). đpnc (1)MgCl2    Mg  Cl2 1 (2) Mg  O2    MgO 2 (3) MgO  2 HNO3    Mg ( NO3 )2  H 2O o 1 (4) Mg ( NO3 ) 2  t MgO  2 NO2  O2 2 (5) Mg ( NO3 ) 2  2 NaOH    Mg (OH ) 2  2 NaNO3 (6)4 Mg  10 HNO3( loãng)    4 Mg ( NO3 )2  NH 4 NO3  3H 2O. 3. Bài mới a. Vào bài : Một kim loại mà được sử dụng rộng rãi và có tầm quan trọng trong cuộc sống của chúng ta, đó là kim loại gị? Mời các em xem qua 1 số hình ảnh sau? Qua những hình ảnh đó chắc hẵn các em cũng đã đoán được đó là kim loại nhôm. Vậy nhôm có những đặc điểm gì về cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất hóa học mà nó sử dụng trong cuộc sống như vậy. Để biết rõ hơn mời các em đi vào bài 27: “NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM”. b. Tiến trình bài mới:.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1: (3') Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử. - Yêu cầu học sinh dựa vào bảng hệ thống tuần hoàn xác định vị trí của Al. - Yêu cầu học sinh viết cấu hình electron của nhôm. - Vì sao trong các hợp chất, Al có số oxi hóa +3. Từ đó nhận xét tính khử và tính oxi hóa của nhôm. - Kết luận: Al có tính khử mạnh Hoạt động 2: (2') Tính chất vật lí - Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK và kiến thức thực tiễn nêu tính chất vật lí của nhôm. Hoạt động 3: (10') Tính chất hóa học. Hoạt động của học sinh. Nội dung ghi bảng I. Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử. 1. Vị trí - Ô số 13, nhóm IIIA, chu kì 3. - Nhôm (Al) ở ô số 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3 của bảng tuần hoàn. 2. Cấu hình 27 13. 2. 1. Al :1s 2 2 s 2 2 p 6 3s 2 3 p1 hoặc [Ne]3s 3 p. 27 13. 2. 1. Al :1s 2 2 s 2 2 p 6 3s 2 3 p1 hoặc [Ne]3s 3 p. - Vì nhôm có 3 electron hóa trị ở lớp ngoài cùng nên dễ nhường 3 electron để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm  nhôm có tính khử mạnh.. II. Tính chất vật lí 0. - Rắn, màu trắng bạc, mềm, tnc cao. 0 - Kim loại màu trắng bạc, nóng chảy ở 660 C, - Kim loại nhẹ, dẫn điện, nhiệt tốt. khá mềm, dễ kéo sợi, dể dát mỏng. - Kim loại nhẹ (D = 2,7g/ cm 3), dẫn điện tốt (gấp 3 lần sắt, bằng 2/3 lần đồng) và dẫn nhiệt tốt (gấp 3 lần sắt). III. Tính chất hóa học - Tính khử mạnh, chỉ sau kim loại kiềm, kiềm thổ. Al    Al 3  3e. 1. Tác dụng với phi kim.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> - Ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng, Al phản ứng trực tiếp với halogen. - Phản ứng mãnh liệt, tự bốc cháy khi tiếp xúc bột Al với khí Cl2. - Yêu cầu học sinh viết PTPƯ giữa Al với Cl2. - Phản ứng giữa nhôm và brom, iot tương tự, nhưng không mãnh liệt như khi tác dụng với clo. - Khi đốt, bột nhôm cháy trong không khí với ngọn lửa sáng chói, tỏa nhiều nhiệt (H  1670kJ / mol  0) Thực tế: nhôm bền trong không khí ở nhiệt độ thường do có màng oxit Al2O3 rất mỏng và bền bảo vệ. - Nhôm là kim loại hoạt động mạnh, đứng trước hiđro trong dãy hoạt động hóa học →Al đẩy được H+ trong dung dịch HCl và. a) Tác dụng với halogen 2 Al  3 X 2    2 AlX 3. (X: Cl, Br...). 2 Al  3Cl2    2 AlCl3. 2 Al  3Cl2    2 AlCl3. b) Tác dụng với oxi 0. 2 Al  3O2  t 2 Al2O3. .. 2. Tác dụng với axit - Dung dịch axit loãng: Al khử ion H+ (HCl, H2SO4  H2 . (loãng)) 2 Al  3H 2 SO4    Al2 (SO4 )3  3H 2 .

<span class='text_page_counter'>(5)</span> H2SO4 loãng thành H2. - Yêu cầu học sinh viết 2 Al  3H 2 SO4    Al2 ( SO4 )3  3H 2  PTPƯ giữa Al với HCl và H2SO4 loãng. 2 Al  6 HCl    2 AlCl3  3H 2  - Al phản ứng với dung dịch axit mạnh: như HNO3, H2SO4 đặc, nóng thì khử. 5. N. 2 Al  6 HCl    2 AlCl3  3H 2 . - Dung dịch axit mạnh: như HNO3, H2SO4 đặc, 5. nóng thì Al khử 2, 1, 0... )còn 0. có thể tạo thành. N. 6. xuống oxi hóa thấp hơn (. xuống ( 4, 0,  2 …). S. 5. 0. 3. 2. Al  4 H N O3(loãng )  t Al ( NO3 )3  N O  2 H 2O. ( NO, N 2 O , N 2 , N H 4 ...). 0. còn S thành ( S O2 , S , H 2 S ) 0 6 3 4 - Yêu cầu học sinh viết 2 Al  6 H 2 S O4  t Al 2 (SO4 )3  3 SO2  6 H 2O PTPƯ giữa Al với H2SO4 (đặc, nóng). - Vì nhôm bị thụ động với dung dịch axit - Tại sao có thể dùng thùng HNO3 đặc, nguội hoặc H2SO4 đặc, nguội. nhôm để chuyên chở những axit HNO3, H2SO4 đặc nguội? Hoạt động 4 : (12’) Tác dụng với oxit kim loại và tác dụng với nước - Ở t0 cao, Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit tạo thành kim loại tự do. - Yêu cầu học sinh viết 2 Al  Fe2O3  t Al2O3  2 Fe 6. 6. 2 Al  6 H 2 S O4. 0. 3. 4.  t Al 2 ( SO4 )3  3 SO2  6 H 2 O. 0. 0. PTPƯ giữa Al với Fe2O3 .. Chú ý: Nhôm bị thụ động với dung dịch axit HNO3 và H2SO4 đặc, nguội.. 3. Tác dụng với oxit kim loại 0. 2 Al  Fe2O3  t Al2O3  2 Fe. → phản ứng nhiệt nhôm dùng điều chế một số kim loại khó nóng chảy như ( Cr, Mn, Fe…).

<span class='text_page_counter'>(6)</span> - Phản ứng này xãy ra rất mãnh liệt và tỏa nhiều nhiệt làm sắt nóng chảy, nên dùng phản ứng này để điều chế một lượng nhỏ sắt nóng chảy khi làm đường ray. - Trên thực tế nhôm có - Al không tác dụng được với nước, dù ở t 0 phản ứng với nước không? cao . Vì sao? - Vì trên bề mặt của nhôm được phủ kín một lớp Al2O3 rất mỏng, bền và mịn, không cho nước và khí thấm qua. - Khi phá bỏ lớp oxit trên bề mặt nhôm, hoặc tạo thành hỗn hợp hống Al – Hg thì Al phản ứng được với H2O. - Giới thiệu cho học sinh - Làm TNNC: Al tác dụng với dung dịch dụng cụ và hóa chất làm NaOH. thí nghiệm: ống nghiệm, - Hiện tượng: miếng nhôm nhỏ, dung + Miếng nhôm tan dần. dịch NaOH + Xuất hiện sủi bọt khí, khí không màu - Yêu cầu HS làm TNNC: thoát ra. Al tác dụng với dung dịch + Tạo kết tủa trắng, sau đó dung dịch có NaOH theo nhóm, rồi màu trong suốt. quan sát hiện tượng, giải - Giải thích và PTPƯ xảy ra: thích, viết PTPƯ xảy ra và +Ban đầu, lớp oxit mỏng Al2O3 lưỡng hoàn thành vào phiếu học tính tác dụng với dung dịch kiềm : tập số 1. Al2O3 + 2 NaOH → 2NaAlO2 +H2O. 4. Tác dụng với nước 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ +3H2↑ → phản ứng nhanh dừng lại do Al(OH)3 tạo thành thì phủ trên bề mặt của nhôm, ngăn cản nhôm tiếp xúc với nước. 5. Tác dụng với dung dịch kiềm 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ +3H2↑. (1). Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (2) Cộng phương trình (1) và (2) : 2Al +2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (natri aluminat).

<span class='text_page_counter'>(7)</span> +Sau đó: Al tác dụng với H2O 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ +3H2↑ (1) + Tiếp đến : Al(OH)3 lưỡng tính nên tác dụng tiếp với NaOH. Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (2) Cộng phương trình (1) và (2) : 2Al +2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (Natri aluminat) Kết luận: Nhôm tan trong kiềm và giải phóng hiđro → Do đó người ta không dùng những đồ dùng bằng nhôm để đựng vữa vôi. Hoạt động 5: (7’) Ứng dụng và trạng thái tự nhiên. - Yêu cầu học sinh nghiên - Vật liệu chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu cứu SGK và kiến thức thực vũ trụ…. tiễn rồi nêu 1 vài ứng dụng - Xây dựng và trang trí nội thất. của Al trong sản xuất và - Dây dẫn điện, dụng cụ nhà bếp. đời sống. - Dùng phản ứng nhiệt nhôm để làm đường ray. - Trong tự nhiên Al tồn tại - Nhôm tồn tại ở dạng hợp chất dưới dạng nào? Kể ra 1 số - Một số hợp chất của nhôm: đất sét hợp chất của nhôm? (Al2O3.2SiO3.2H2O), boxit (Al2O3.2H2O), criolit (3NaF.AlF3)….. IV. Ứng dụng và trạng thái tự nhiên 1. Ứng dụng - Vật liệu chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ…. - Xây dựng và trang trí nội thất. - Dây dẫn điện, dụng cụ nhà bếp. - Dùng phản ứng nhiệt nhôm để làm đường ray…. 2. Trạng thái tự nhiên - Nhôm tồn tại ở dạng hợp chất: đất sét (Al2O3.2SiO3.2H2O), boxit (Al2O3.2H2O)…. V. Sản xuất nhôm Trong công nghiệp: - Yêu cầu học sinh nghiên + Phương pháp: điện phân nhôm oxit nóng Phương pháp: điện phân nóng chảy nhôm oxit..

<span class='text_page_counter'>(8)</span> cứu SGK trình bày phương chảy. pháp và nguyên liệu sản + Nguyên liệu: Quặng boxit (Al2O3.2H2O) xuất nhôm trong công thường có lẫn tạp chất (Fe2O3, Si2O3) nghiệp. - Yêu cầu học sinh dựa vào sơ đồ thùng điện phân Al2O3 nóng chảy (hình 6.6SGK) trình bày quá trình điện phân nóng chảy nhôm oxit và viết phương trình điện phân xảy ra.. - Tạo sao trong quá trình điện phân nóng chảy nhôm oxit thì phải hòa tan nó trong criolit nóng chảy?. - Chú ý: Khí O2 ở t0 cao đốt cháy điện cực than chì (cực dương) thành CO và CO2 → sau 1 thời gian phải thay thế điện cực dương.. 1. Nguyên liệu Quặng boxit (Al2O3.2H2O) thường có lẫn tạp chất (Fe2O3, Si2O3). 2. Điện phân nóng chảy - Quá trình điện phân: - Quá trình điện phân: + Cực âm(catot): + Cực âm (catot): là 1 tấm than chì nguyên Al3+ +3e → Al chất, xảy ra quá trình khử ion Al3+ thành Al Al3+ +3e → Al + Cực dương (anot): + Cực dương (anot): là những khối than chì lớn, xãy ra quá trinh oxi hóa ion O 2- thành khí 2O2- → O2 +4e O2 . - Phương trình điện phân: 22O → O2 +4e 2 Al2O3  dpnc   4 Al  3O2 - Phương trình điện phân: 2 Al2 O3  dpnc   4 Al  3O2. + Do Al2O3 có nhiệt độ nóng chảy rất cao ( - Vai trò của criolit: tnc= 20500C), cho criolit vào nhằm hạ nhiệt độ + Giảm nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp. 0 nóng chảy của hỗn hợp xuống còn 900 C giúp +Tạo chất lỏng có tính dẫn điện tốt hơn. tiết kiệm được năng lượng. + Bảo vệ nhôm nóng chảy không bị oxi hóa. + Tạo được chất lỏng có tính dẫn điện tốt hơn Al2O3 nóng chảy. + Bảo vệ nhôm nóng chảy không bị oxi hóa bởi O2 không khí..

<span class='text_page_counter'>(9)</span> Hoạt động 6: (5’) Thông qua phiếu học tập số 2, HS trả lời 1 số câu hỏi TNKQ. Câu 1: Để sản xuất nhôm trong công nghiệp người ta sử dụng phương pháp nào sau đây: A. Điện phân nóng chảy nhôm oxit C. Điện phân dung dịch AlCl3 B. Nhiệt luyện Al2O3 bắng CO D. Cả 3 phương pháp trên Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng: A. Nhôm là kim loại lưỡng tính. B. Nhôm tác dụng được với HNO3, H2SO4 đặc, nguội. C. Nhôm tan được trong dung dịch kiềm. D. Trong tự nhiên, nhôm tồn tại được ở 2 dạng: đơn chất và hợp chất. Câu 3: Trong công nghiệp để sản xuất nhôm, người ta dùng chất hợp chất nào: A. Đất sét C. Criolit B. Mica D. Quặng boxit. Câu 4: Công thức của quặng boxit là: A. Al2O3. 2H2O C. Al2O3. 3H2O B. Al2O3. H2O D. Al2O3. 4H2O Câu 5: Cho 7,8 g hỗn hợp Mg và Al tác dụng hết với dung dịch HCl dư. Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng lên 7g. Số mol HCl đã tham gia phản ứng là: A. 0,8 mol C. 0,6 mol B. 0,7 mol D. 0,5 mol ĐÁP ÁN: Câu 1 A. Câu 2 C. Câu 3 D. Câu 4 A. Câu 5 A. Gợi ý trả lời: Câu 5: Gọi a, b lần lượt là số mol của Mg, Al trong hỗn hợp.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> Mg + 2HCl →MgCl2 + H2 1(mol) 2(mol) 1(mol) 73 (g) 95(g) tăng 22(g) a(mol) → 2a(mol) → 22a(g) 2Al + 2(mol). 6HCl →2AlCl3 + 3H2 6(mol) 2(mol) 219 (g) 267(g) tăng 48(g) b(mol) → 3a(mol) → 24a(g) Ta có hệ: 24a +27b = 7,8 a= 0,1 → 22a+ 24b= 7 b=0,2 nHCl= 3a+2b = 3.0,1+0,2.2 = 0,7(mol).

<span class='text_page_counter'>(11)</span> PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Thí nghiệm. Al+ NaOH. Hiện tượng. Giải thích và viết PTPƯ.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Nhóm:……………Lớp:……. Câu 1: Để sản xuất nhôm trong công nghiệp người ta sử dụng phương pháp nào sau đây: A. Điện phân nóng chảy nhôm oxit C. Điện phân dung dịch AlCl3 B. Nhiệt luyện Al2O3 bắng CO D. Cả 3 phương pháp trên Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng: A. Nhôm là kim loại lưỡng tính. B. Nhôm tác dụng được với HNO3, H2SO4 đặc, nguội. C. Nhôm tan được trong dung dịch kiềm. D. Trong tự nhiên, nhôm tồn tại được ở 2 dạng: đơn chất và hợp chất. Câu 3: Trong công nghiệp để sản xuất nhôm, người ta dùng chất hợp chất nào: A. Đất sét C. Criolit B. Mica D. Quặng boxit. Câu 4: Công thức của quặng boxit là: A. Al2O3. 2H2O C. Al2O3. 3H2O B. Al2O3. H2O D. Al2O3. 4H2O Câu 5: Cho 7,8 g hỗn hợp Mg và Al tác dụng hết với dung dịch HCl dư. Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng lên 7g. Số mol HCl đã tham gia phản ứng là: A. 0,8 mol C. 0,6 mol B. 0,7 mol D. 0,5 mol.

<span class='text_page_counter'>(13)</span>