Bài giảng Tiết 47 - Tuần 25 - Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm

TiẾT 47 TuẦN 25BÀI 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM ( T1 ) I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TuẦN HOÀN, CẤU HÌNH ElECTRON NGUYÊN TỬÔ THỨ 13CHU KÌ 3NHÓM III AVỊ TRÍCấu hình e: 1s22s22p63s23p1Viết gọn: [Ne]3s23p1Nhôm dễ nhường cả 3e nên có số oxi hóa + 3 trong các hợp chấtII. TÍNH CHẤT VẬT LÝHình ảnh tính chất vật lý của AlIII. TÍNH CHẤT HÓA HỌCNhôm là kim loại có tính khử mạnh, chỉ sau kim loại kiềm và kiềm thổ nên dễ bị oxi hóa thành ion dươngAl -> Al3+ + 3eNhôm tác dụng trực tiếp và mạnh với nhiều phi kim như: O2, Cl2, S4Al + 3O2 → 2Al2O3 + QThí nghiệm Al tác dụng với Cl22Al + 3Cl2 → 2AlCl3 + QThí nghiệm Al tác dụng với O2Thí nghiệm Al tác dụng với Br2, I22Al + 3Br2 2AlBr3 + QThí nghiệm Al tác dụng với S2Al + 3S -> Al2S3 + Q2Al + 3I2 -> 2AlI3 + Qa. Với dd HCl, H2SO4 loãngThí nghiệm Al tác dụng với dd HCl2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2=> Al khử dễ dàng ion H+ trong dd HCl, H2SO4 thành khí H2b. Với HNO3 loãng + Al -> muối + sản phẩm khử của N ( NO/N2O/N2/NH4NO3 tùy vào độ loãng của axit.Al + 6HNO3(đ,nóng) -> Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O2Al + 6H2SO4(đ,nóng) -> Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2OCHÚ Ý : Nhôm thụ động hóa với axit HNO3 (đặc, nguội), axit H2SO4 (đặc, nguội). 3. Tác dụng với oxit kim loạiở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit: Fe2O3, Cr2O3, CuOThí nghiệm Al tác dụng với Fe2O32Al + Fe2O3 -> Al2O3 + 2Fe + Q=> Phản ứng trên gọi là phản ứng nhiệt nhôm=> phản ứng dùng để điều chế một lượng nhỏ Fe nóng chảy khi hàn đường ray4. Tác dụng với nướcNếu phá bỏ lớp oxit trên bề mặt nhôm ( hoặc tạo thành hỗn hống Al-Hg) thì Al sẽ tác dụng với nước ở nhiệt độ thường2Al + 6H2O -> 2Al(OH)3 + 3H2 Nhôm không tác dụng với H2O dù ở nhệt độ cao vì trên bề mặt Al được phủ kín một lớp Al2O3 rất mỏng, bền, mịn không cho nước và khí thấm qua.Phản ứng dừng lại ngay do tạo Al(OH)3 kết tủa phủ kín Al không cho Al tiếp xúc với H2O => coi như Al không phản ứng với H2O Thí nghiệm Al tác dụng với dd NaOH- Đầu tiên màng Al2O3 bị phá hủyAl2O3 + 2NaOH -> 2NaAlO2 + H2O (1) Natri aluminat- Tiếp đến Al khử H2O2Al + 6H2O -> 2Al(OH)3 + 3H2 (2) Màng Al(OH)3 bị phá hủy trong dd kiềmAl(OH)3 + NaOH -> NaAlO2 + 2H2O (3)Cộng (2) và (3): 2Al + 2NaOH + 2H2O -> 2NaAlO2 + 3H26. Tác dụng với dung dịch muốiAl tác dụng được với dung dịch muối của các kim loại yếu hơnThí nghiệm Al tác dụng với dd CuSO42Al + 3CuSO4 -> Al2(SO4)3 + 3CuIV. Ứng dụng và trạng thái tự nhiên1. Ứng dụngVật liệu chế tạo máy bay, ôtô, tên lửa, tàu vũ trụ.Dùng trong xây dựng nhà cửa, trang trí nội thất.Dùng làm dây dẫn điện, dụng cụ nhà bếp.- Trộn Al với Fe2O3( hỗn hợp tecmit ) => hàn đường ray2. Trạng thái tự nhiênAl chỉ tồn tại dạng hợp chất.Al đứng hàng thứ 3 sau O2 và Si trong vỏ Trái đất.Al có trong + đất sét: Al2O3.2SiO2.2H2O + mica : K2O.Al2O3.6SiO2 + boxit : Al2O3.2H2O + criolit: 3NaF.AlF3.V. SẢN XUẤT NHÔMPhương pháp: điện phân nóng chảy Al2O31. Nguyên liệu: quặng boxit Al2O3.2H2OTinh chế quặng có lẫn Fe2O3 và SiO2Quặng+ ddNaOH(đ) - Fe2O3Dd Na2SiO3NaAlO2+ CO2 khíAl(OH)3Al2O3(nc)2. Điện phân Al2O3 nóng chảyt0Hỗn hợp Al2O3 và criolit rắn ống hút Al lỏngCực âm bằng than chìCực dương bằng than chìAl nóng chảyHỗn hợp Al203 và criolit nóng chảy+2Al2O3→ 4Al + 3O2Sơ đồ bể điện phân Al2O3 nóng chảyKhí O2 ở nhiệt độ cao đốt cháy C thành CO, CO2. vì vậy sau một thời gian phải thay thế điện cực dương=> hiện tượng cực dương tanBài tập củng cố:Trộn m(g) bột nhôm với 8(g) bột Fe2O3 rồi đun nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho dung dịch NaOH dư vào hỗn hợpX thu được 3,36 lit khí (đktc) và dung dịch Ya.Tính m.b.Thổi khí CO2 dư vào dung dịch Y. Tính khối lượng kết tủa thu được. THE ENDAl + Fe2O3-> hh X ( phản ứng hoàn toàn )X + NaOH -> H2 => X có Al dư2Al + Fe2O3 -> Al2O3 + 2Fe0,1 2Na AlO2 + 3H20,1mol Al(OH)3 + NaHCO3 0,1 mol .> 0,1 molm(Al(OH)3 = 0,1.78 = 7,8 (g)