Bài giảng Tiết 47 - Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm (tiết 2)

Ngày soạn 13/02/2009 12CB – GV: Nguyễn Đăng Thế -PTTH Qlưu 4 1
Tiết 47 Bài 27 NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
 ( Mục A- NHÔM)
Mục tiêu bài học :
Kiến thức: HS biết vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn ,cấu tạo nguyên tử , tính chất vật lí ,tính chất hoá học của nhôm, phương pháp sản xuất nhôm.
HS hiểu: nguyên nhân tính khử mạnh của nhôm và vì sao nhôm chỉ có số oxi hoá +3 trong các hợp chất.
Kĩ năng:- tiến hành một số thí nghiệm đơn giản.
Chuẩn bị: -bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học và một số hoá chất: lá nhôm, các dd HCl, H2SO4 loãng
NaOH, amoniac, HgCl2
C - Tiến trình dạy và học: 
Hoạt động của giáo viên và HS
 Hoạt động 1. 
Tìm hiểu vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn và tính chất vật lí 
Dùng bảng tuần hoàn cho HS tìm vị trí của nhôm
viết cấu hình electron nguyên tử của nhôm, suy ra Al có tính khử mạnh và chỉ có số oxi hoá duy nhất là +3.
HS tự tìm hiểu tính chất vật lí trong sgk
	Hoạt động 2. 
Nghiên cứu tính chất hoá học của nhôm
 So sánh tính khử của nhôm với kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ ?
Tìm hiểu nhôm tác dụng với phi kim .
-GV: biểu diễn thí nghiệm Al mọc lông tơ, Al td với O2 ,HS quan sát, giải thích và viết ptpư của Al với O2 , Cl2 
Tìm hiểu nhôm tác dụng với axit .
GV: Hãy cho biết khi nhôm tác dụng với axit những trường hợp nào có phản ứng xảy ra và không có phản ứng xảy ra? 
-yêu cầu HS viết ptpư của Al với HCl , HNO3 loãng, H2SO4 đặc nóng, vai trò của nhôm trong các phản ứng đó?
GV giới thiệu hiện tượng Al thụ động hoá trong các axit nói trên . 
Tìm hiểu phản ứng Al td với oxit kim loại .
GV hướng dẫn HS (xem H6.4sgk), viết PTHH của phản ứng Al tác dụng với Fe2O3 
-Thế nào là phản ứng nhiệt nhôm? viết phản ứng của Al với CuO, Fe3O4, Cr2O3 ?
Tìm hiểu phản ứng Al td với nước .
Thực tế vật làm bằng nhôm không tác dụng với nước , vì sao?
Tìm hiểu nhôm tác dụng với dd kiềm.
GV: Yêu cầu HS giải thích hiện tượng Al bị hoà tan trong dd kiềm?
Viết pthh của Al td với dd kiềm. Các phản ứng nào xảy ra xen kẽ nhau cho đến khi mẩu nhôm bị hoà tan hoàn toàn?
GV: Nêu vấn đề: nhôm tác dụng được với axit, nhôm tan trong dd kiềm, vậy Al là kim loại có tính lưỡng tính , đúng hay sai?
 GV gợi ý: Phản ứng (*) có phải là bản chất của phản ứng nhôm tác dụng với dd kiềm hay không ? tại sao?
-Kết luận về tính chất hoá học của nhôm?
 Hoạt động 3. 
 Tìm hiểu ứng dụng và trạng thái tự nhiên của nhôm
yêu cầu HS nêu các ứng dụng của nhôm. GV bổ sung những ứng dụng mà HS chưa biết.
HS nghiên cứu sgk về trạng thái tự nhiên của nhôm
	 Hoạt động 4. 
Tìm hiểu nguyên tắc và phương pháp sản xuất nhôm
GV thông báo về tạp chất có trong quặng boxit, cách loại bỏ tạp chất đó.
GV dùng tranh vẽ sơ đồ thiết bị điện phân Al2O3 nóng chảy trong công nghiệp đế giới thiệu quy trình sản xuất nhôm.
yêu cầu HS viết pthh các phản ứng xảy ra trên các điện cực và ptđp khi điện phân nóng chảy Al2O3 .
 Hoạt động 5. 
Củng cố bài bằng bài tập số 1,2 sgk
BTVN: bài tập 7 trang 129 sgk
Dặn dò: nghiên cứu mục B. 
 Hướng dẫn giải bài tập sgk
bài tập 1 viết PTHH của các phản ứng thực hiện dãy chuyển đổi sau:
 Al AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 
Al(OH)3 Al2O3 Al
bài tập 2 có 2 lọ không ghi nhãn đựng dd AlCl3 và dd NaOH , không dùng thêm chất nào khác, làm thế nào đế nhận ra mỗi chất? 
Nội dung
I - VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ.
Nhôm Al: ô 13, chu kỳ 3, nhóm IIIA của bảng tuần hoàn , cấu hình electron nguyên tử : 1s2 2s22p63s23p1
Al dễ nhường cả 3e hoá trị nên có số oxi hoá +3 trong các hợp chất .
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ.
nhiệt độ nóng chảy : 6600C, mềm,dẻo,dễ kéo sợi dễ dát mỏng.
là kim loại nhẹ dẫn điện tốt(gấp 3 lần Fe, bằng 2/3 Cu)
III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Nhôm là kim loại có tính khử mạnh , chỉ sau kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ , nên dễ bị oxi hoá thành ion dương:
 Al → Al3+ +3e
1 . Tác dụng với phi kim 
Nhôm khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm. 2Al + 3 Cl2 → 2 AlCl3 
 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3 ( xem H6.3sgk)
2 . Tác dụng với axit
*Nhôm khử dễ dàng ion H+ trong dd HCl H2SO4 loãng thành H2 : 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2 ↑ 
*Nhôm td mạnh với dd HNO3 loãng, HNO3 đặc,nóng và H2SO4 đặc,nóng. Al khử N+5 , S+6 xuống số oxi hoá thấp hơn:
 Al + 4 HNO3 (loãng) → Al(NO3)3 + NO ↑ + 2 H2O 
2Al+ 6H2SO4(đặc) Al2(SO4)3 + 3SO2 ↑+ 6H2O
*Nhôm bị thụ động bởi dd ax HNO3 đặc nguội hoặc H2SO4 đặc,nguội. Vì vậy có thể dùng thùng nhôm để chuyên chở ax đặc nguội nói trên.
3. Tác dụng với oxit kim loại 
ở nhiệt độ cao Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit: 
2 Al + Fe2O3 Al2O3 +2 Fe
phản ứng trên gọi là phản ứng nhiệt nhôm 
4 . Tác dụng với nước 
Nhôm không t/d với nước dù là nhiệt độ cao là vì trên bề mặt nhôm được phủ một lớp Al2O3 mỏng mịn bền.
Nếu phá bỏ lớp oxit trên bề mặt nhôm (hoặc tạo hỗn hống Al – Hg) thì nhôm sẽ td được với nước ở nhiệt độ thường 2 Al + 6 H2O → 2 Al(OH)3 ↓ + 3 H2 ↑ 
5 . Tác dụng với dd kiềm
ban đầu Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (1)
 sau đó 2 Al + 6 H2O → 2 Al(OH)3 ↓ + 3 H2 ↑ (2)
 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2 H2O (3)
cộng (2) và (3) ta có:
 2 Al + 2 NaOH + 2 H2O → NaAlO2 + 3 H2 ↑ (*)
như vậy Al có thể tan trong dd kiềm và gp khí H2 .
IV - ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
1 . ứng dụng
2 . Trạng thái tự nhiên.
- là nguyên tố phổ biến sau oxi và silic trong vỏ trái đất. hợp chất của nhôm: 
Al2O3 .2 SiO2 .2 H2O ( đất sét), K2O. Al2O3. 6 SiO2 (mica), Al2O3.2 H2O (boxit), 3 NaF. AlF3 (criolit)
V - SẢN XUẤT NHÔM
trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân Al2O3 nóng chảy.
1 . Nguyên liệu
quặng boxit loại bỏ Fe2O3 , SiO2 → thu được Al2O3 gần nguyên chất.
2 . Điện phân Al2O3 nóng chảy
Cực âm ( catot): Al3++3e → Al 
Cực dương ( anot): 2 O2- → O2 +4e
 Khí O2 ở nhiệt độ cao đốt cháy C thành CO và CO2 
bài tập 1.
(1) 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 
hoặc 2Al + 6HCl → 2AlCl3 +3H2 ↑ 
 (2) AlCl3 + 3NaOH vừa đủ → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl 
hoặc AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 ↓ +3NH4Cl
 (3) Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 +2H2O 
 (4) NaAlO2 + CO2 +2H2O → Al(OH)3 ↓ +NaHCO3 
 (5) 2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O 
 (6) 2Al2O3 4Al +3O2 ↑ 
bài tập 2
*cho từ từ lọ 1 vào lọ2 lúc đầu thấy kết tủa sau đó kết tủa tan: lọ 1 là NaOH , lọ 2 là AlCl3 
AlCl3 + 3NaOH vừa đủ → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2 H2O 
*nếu thấy kết tủa sau đó vẫn không tan khi cho dư thì lọ 1 là AlCl3 ,lọ 2 là NaOH .
 AlCl3 + 3NaOH vừa đủ → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl