Bài giảng Hóa học lớp 12 - Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm - Hoàng Thị Chắc

Nội dung text: Bài giảng Hóa học lớp 12 - Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm - Hoàng Thị Chắc

1. CHÀO MỪNG CÁC EM HỌC SINH ĐẾN VỚI TIẾT HỌC GIÁO VIÊN: HOÀNG THỊ CHẮC TRƯỜNG THPT BẠCH ĐẰNG
2. KiÓm tra bµi cò TÝnh chÊt hãa häc chung cña kim lo¹i lµ g×? ThÓ hiÖn ë ph¶n øng víi nh÷ng chÊt nµo? Tr¶ lêi: - TÝnh chÊt hãa häc chung cña kim lo¹i lµ tÝnh khö M→+ Mn+ ne - Tác dụng với: phi kim, dd axit, dd muối, nước .
3. Các hình ảnh và vật dụng trên đề cập đến nguyên tố kim loại nào?
4. A. NHÔM I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC IV. ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN V. SẢN XUẤT NHÔM B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM I. NHÔM OXIT II. NHÔM HIĐROXIT III. NHÔM SUNFAT IV. CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+ TRONG DUNG DỊCH
5. A. NHÔM I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO CỦA NHÔM Al ( Z=13) 1s22s22p63s23p1 [Ar]: 3s23p1 Al : ô thứ 13; chu kỳ 3; nhóm IIIA Số oxi hóa Al là +3
6. III. TÝnh chÊt ho¸ häc: 1. Ph¶n øng víi phi kim a. T¸c dông víi oxi b. T¸c dông víi phi kim kh¸c (Cl2, S ) 2. Ph¶n øng víi dung dÞch axit 3. Ph¶n øng víi dd muèi
7. Thực hành nhóm Nghiên cứu tính chất hoá học chung của nhôm ThÝ nghiÖm C¸chtiÕntiÕn hµnhhµnh thÝ nghiÖmHiÖn tưîng NhËn xÐt - ViÕt PTP¦ 1. Nh«m ph¶n øng víi oxi 2.Nh«m ph¶n øng víi PK kh¸c (Al+S) 3. Nh«m ph¶n øng víi axit 4. Nh«m ph¶n øng víi dd muèi
8. Tính chất hoá học chung của nhôm ThÝ nghiÖm HiÖn tưîng NhËn xÐt - ViÕt PTP¦ Chó ý Nh«m ch¸y trong oxi t¹o thµnh 1. Nh«m Nh«m ch¸y s¸ng nh«m oxit ph¶n øng t¹o thµnh chÊt r¾n 4Al + 3O → 2Al O víi oxi mµu tr¾ng (r) 2 (k) 2 3(r) tr¾ng b¹c tr¾ng x¸m 2.Nh«m Nh«m ph¶n øng víi lưu huúnh Hçn hîp nãng ®á, ph¶n øng t¹o thµnh muèi nh«m sunfua. víi PK t¹o thµnh chÊt r¾n 2Al + 3S → 2 Al S kh¸c mµu n©u ®en (r) (r) 2 3 (r) (Al+S) tr¾ng b¹c vµng n©u ®en 3. Nh«m Nh«m kh«ng t¸c Nh«m tan dÇn, ph¶n øng Nh«m ®Èy hi®ro ra khái dd axit. dông víi H SO cã bät khÝ kh«ng 2 4 víi axit 2Al + 6HCl → 2AlCl +3H ®Æc nguéi vµ HNO mµu tho¸t ra (r) (dd) 3(dd) 2 (k) 3 ®Æc nguéi 4. Nh«m Cã kim lo¹i mµu ®á Nh«m ®Èy ®ång ra khái dd muèi. ph¶n øng b¸m ngoµi d©y nh«m, víi dd nh«m tan dÇn, mµu 2Al(r)+3CuCl2(dd)→ 2AlCl3(dd)+3Cu(r) muèi xanh cña dung dÞch tr¾ng xanh lam kh«ng mµu ®á nh¹t dÇn
9. * Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc. +5 Nhôm khử N trong HNO3 loãng hoặc +6 đặc nóng và S trong H2SO4 đặc, nóng xuống số oxi hóa thấp hơn. o +5 +3 +2 to Al + 4 HNO3 loãng → Al(NO3)3 + NO + 2 H2O o +6 +3 +4 to 2Al + 6 H2SO4 đặc → Al2(SO4)3 + 3 SO2 + 6 H2O Nhôm thụ động trong dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc, nguội.
10. 4. Tác dụng với oxit kim loại (phản ứng nhiệt nhôm). Ở nhiệt độ cao, nhôm khử được nhiều oxit kim loại như Fe2O3, Cr2O3, thành kim loại tự do. to 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
11. • Hçn hîp tecmit lµ hçn hîp gåm bét nh«m vµ bét s¾t oxit. Khi ch¸y t¹o ra nhiÖt ®é tõ 2300 – 2700oC. NhiÖt lưîng do ph¶n øng to¶ ra lín lµm s¾t nãng ch¶y nªn ph¶n øng dïng ®iÒu chÕ 1 lưîng nhá s¾t nãng ch¶y khi hµn g¾n ®ưêng ray xe lửa.
12. 4. TÁC DỤNG VỚI NƯỚC • Vì sao vật dụng bằng nhôm hằng ngày tiếp xúc với nước dù ở nhiệt độ nào cũng không xảy ra phản ứng? →Vì trên bề mặt nhôm được phủ kín một lớp Al2O3 rất mỏng, mịn, bền không cho nước và khí thấm qua. →Nếu phá bỏ lớp oxit trên bền mặt nhôm (hoặc tạo lỗ hỗn hống Al-Hg) thì nhôm sẽ phản ứng với nước ở nhiệt độ thường) 2Al+ 6 H2 O → 2 Al ( OH ) 3  + 3 H 2
13. 6. TÝnh chÊt ®Æc trưng – t¸c dông víi dung dÞch NaOH: 1. ThÝ nghiÖm: 2. HiÖn tưîng: 3. NhËn xÐt: Nh«m cã ph¶n øng víi dung dÞch kiÒm t¹o thµnh muèi vµ gi¶i phãng khÝ hi®r«. PTHH: 2Al(r)+ 2 H2O(l) + 2 NaOH(dd)→2 NaAlO2 (dd) +3 H2 (k) Natri aluminat
14. Giải thích. Trước hết, màng bảo vệ Al2O3 bị phá vở trong dung dịch kiềm. Al2O3 + 2NaOH + 3H2O→ 2Na[Al(OH)4] Tiếp theo, Al khử nước 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2↑ Màng Al(OH)3 bị phá vở trong dung dịch kiềm Al(OH)3 + NaOH → 2NaAlO2+2H2O Al tác dụng dung dịch kiềm có phương trình: 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2NaAlO2 + 3H2 ↑
15. IV. øng dông và trạng thái tự nhiên cña nh«m 1. Ứng dụng • VËt liÖu chÕ t¹o m¸y bay, «t«, tªn löa, tµu vò trô (do nhÑ dÎo, bÒn víi kh«ng khÝ ) •Dïng trong x©y dùng nhµ cöa vµ trang trÝ néi thÊt(do nh«m vµ hîp kim nh«m cã mµu tr¾ng b¹c, ®Ñp) • D©y dÉn ®iÖn (do nhÑ, dÉn ®iÖn tèt), lµm ®å gia dông như xoong, nåi (do dÉn nhiÖt tèt) • ChÕ t¹o hçn hîp tecmit ®Ó hµn g¾n ®ưêng ray, ®iÒu chÕ kim lo¹i trong phßng thÝ nghiÖm.
16. MỘT SỐ VẬT DỤNG – ĐỒ DÙNG LÀM TỪ NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM Xoong nồi bằng nhôm Ghế bố nhẹ với chất liệu từ Máy ảnh làm từ hợp nhôm kim nhôm chống trày Dây cáp điện bằng Vỏ máy bằng hợp kim nhôm nhôm Ô tô
17. V. SẢN XUẤT NHÔM - Nguyên liệu: Quặng boxit ( Al2O3.2H2O) - Phương pháp: Điện phân nóng chảy Al2O3 đpnc 2Al2O3 4Al + 3O2
18. 2. Trạng thái tự nhiên - Nhôm là kim loại mạnh nên trong tự nhiên chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. - Nhôm là nguyên tố đứng hàng thứ 3 sau oxi và silic về độ phổ biến trong vỏ trái đất như có trong đất sét, mica, boxit, criolit
19. Em hãy cho biết tính chất vật lí của Al2O3 ? B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA Al I . Nhôm oxit Al2O3 : 1.Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên : Là chất rắn màu trắng, không tan và không tác dụng với nước nhiệt độ nóng chảy > 2000 độ C Trong tự nhiên Al2O3 tồn tại ở những dạng nào?
20. Trạng thái tự nhiên Quặng boxit Dạng ngậm H2O: Nhôm Al2O3.2H2O oxit Dạng khan: Al2O3 Đá saphia Corinđon Đá rubi
21. 2 . Tính chất hoá học: a ) - Al2O3 là hợp chất rất bền: Al2O3 là hợp chất ion, ở dạng tinh thể nó rất bền về mặt hoá học, nhiệt độ nóng chảy = 20500C độ - Các chất: H2, C, CO, không khử được Al2O3 . * Cho Al2O3 tác dụng với dung dịch HCl, NaOH. Viết các phương trình phản ứng xảy ra ?
22. Al2O3 là chất lưỡng tính: Tác dụng với axit mạnh: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O 3+ Al2O3 + 6H+ → 2Al + 3H2O  Có tính chất của oxit bazơ. Tác dụng với các dung dịch bazơ mạnh: Al2O3 +2NaOH → 2NaAlO2 - - Al2O3 +2OH → 2AlO 2  Có tính chất của oxit axit
23. II . Nhôm hiđroxit : Al(OH)3 1 . Tính chất hoá học : a ) Tính bền với nhiệt: 2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O b) Là hợp chất lưỡng tính : - Tác dụng với các dung dịch axit mạnh: 3 HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O + 3+ 3 H + Al(OH)3 → Al + 3H2O  Có tính chất của bazơ. - Tác dụng với các dung dịch bazơ mạnh: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 +2 H2O - Al(OH)3 + OH → NaAlO2 +2 H2O  Có tính chất của axit
24. III . Nhôm sunfat Al2(SO4)3 - Quan trọng là phèn chua: Công thức hoá học : K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O Hay KAl(SO4)2.12H2O + + + + - Nếu thay ion K bằng ion Na , Li , NH4 ta được phèn nhôm. Vì sao phèn chua có thể làm trong nước đục ?
25. IV. CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+ TRONG DUNG DỊCH - Thuốc thử: cho từ từ dd NaOH đến dư vào dd Al3+ - Hiện tượng: kết tủa keo trắng rồi tan - Phương trình: 3+ - Al + 3OH → Al(OH)3 - Al(OH)3 + OH → AlO2- +2 H2O
26. KiÕn thøc cÇn nhí Là kim loại nhẹ, rất dẻo, dẫn điên và dẫn nhiệt tốt, màu trắng bạc Có tính khử mạnh (chỉ sau KLK, KLKT) Al Có nhiều ứng dụng trong đời sống, sản xuất Điện phân nóng chảy Al2O3 để sản xuất nhôm trong công nghiệp
27. KiÕn thøc cÇn nhí Al2O3 và Al(OH)3 Là chất lưỡng tính Tác dụng với dd kiềm Tác dụng với dd axit
28. Bài tập củng cố Câu 1: Nhôm bền trong môi trường nước và không khí là do A. Nhôm là kim loại kém hoạt động BB. Có màng oxit Al2O3 bền vững bảo vệ C. Có màng hiđroxit Al(OH)3 bền vững bảo vệ D. Nhôm có tính thụ động với không khí và nước Câu 2: Al không tan trong dung dịch nào sau đây? A. HCl B. H2SO4 C. NaHSO4 DD. NH3 Câu 3: Trong phản ứng 2Al+ 2 NaOH + 2 H2 O → 2 NaAlO 2 + 3 H 2  Chất oxi hóa là A. Al B. NaOH CC. H2O D.NaAlO2 Câu 4: Số chất lưỡng tính trong các chất sau: Al2O3 , Al(OH)3, Al, AlCl3 A. 1 BB. 2 C. 3 D. 4
29. hƯíng dÉn häc ë nhµ - Học thuộc nội dung bài học. - Làm bài tập: 1,2,3,4,5,6,7,8 – sgk. - Lưu ý: bài 6, 7, 8 dành cho HS lớp C1, C2, C3, C5
30. Bµi gi¶ng kÕt thóc Chóc søc khoÎ các em häc sinh