›
›
›

Bài giảng môn Hóa học 12 - Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm

ppt 27 trang thuongnguyen 15073
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng môn Hóa học 12 - Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_mon_hoa_hoc_12_bai_27_nhom_va_hop_chat_cua_nhom.ppt

Nội dung text: Bài giảng môn Hóa học 12 - Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm

  1. NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM I. ỨNG DỤNG Một số đồ dùng được chế tạo từ nhôm Những ứng dụng cuả nhôm dựa trên những tính chất nào? TÍNH CHẤT ỨNG DỤNG Dẫn điện, dẫn Dây dẫn điện , nhiệt tốt nồi , xoong, thau, giấy bạc bọc thực phẩm Nhôm và hợp Vật liệu chế tạo kim của nhôm máy bay, otô, nhẹ , bền Có màu trắng Xây dựng , trang bạc , có ánh trí nội thất kim , đẹp
  2. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM II.TÍNH CHẤT VẬT LÍ: -Nhôm là kim loại màu trắng bạc. - Có nhiệt độ nóng chảy bằng 6600C, dễ kéo sợi dễ dát mỏng. - Nhôm là kim loại nhẹ (D= 2,7g/cm3), dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
  3. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM • Nhôm: kí hiệu: Al, M Al = 27; ZAl =13 Em hãy: +Xác định vị trí của nhôm? +Viết cấu hình electron nguyên tử? +Nhận xét về số e lớp ngoài cùng?
  4. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM III.VỊ TRÍ , CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ - Vị trí: 13 26,98 + Ô thứ 13 Al 1,61 + Nhóm IIIA NHÔM + Chu kì 3 [Ne] 3s23p1 - Cấu hình electron nguyên tử: [Ne] 3s23p1 +3 + Số oxi hóa: +3
  5. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM IV.TÍNH CHẤT HÓA HỌC Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, chỉ sau kim loại kiềm và kiềm thổ nên dễ bị oxi hóa thành ion dương. Al → Al3+ + 3e
  6. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM IV.TÍNH CHẤT HÓA HỌC Xác định 4 nguyên tố đứng trước và sau Al trong dãy điện hóa? KL đứng trước Al: K, Na, Ca, Mg Kim loại đứng sau Al: Zn, Fe, Ni, Sn Kiềm Kiềm thổ Sắp xếp các kim loại sau theo chiều GIẢM dần của tính khử: Mg, Al, Na? Tính khử GIẢM dần: Na, Mg, Al
  7. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM IV.TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1.Tác dụng với phi kim Quan sát video thí nghiệm, Viết phương trình: Al + Cl2 → 2Al + 3Cl2→ 2AlCl3 Al + O2 → 4Al + 3O2 → 2Al2O3
  8. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM IV.TÍNH CHẤT HÓA HỌC 2.Tác dụng với axit: Viết các PTHH khi cho Al tác dụng với: HCl, H2SO4 (loãng), HNO3(loãng), H2SO4 (đặc nóng); H2SO4 (đặc nguội); HNO3 (đặc nguội) ( nếu có phản ứng )?
  9. 2.Tác dụng với axit + a) Tác dụng với axit có tính oxi hóa ở H (HCl; H2SO4 loãng ) Phản ứng tạo muối và giải phóng khí H2 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 2Al + 3H2SO4 (loãng) → Al2(SO4)3 + 3H2 b) Tác dụng với axit có tính oxi hóa ở gốc (HNO3; H2SO4 đặc, nóng ) Al + 4HNO3 (loãng) → Al(NO3)3 + NO + 2H2O 2Al + 6H2SO4 (đặc nóng) → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Nhôm, Fe, Cr bị thụ động trong dd axit HNO3 đặc nguội hoặc H2SO4 đặc nguội. Sản phẩm khử của HNO3 có thể là NO, N2O, N2, NH4NO3 hoặc NO2 tùy thuộc điều kiện phản ứng và dung dịch HNO3 tiến hành thí nghiệm. Sản phẩm khử của H2SO4 đặc thường là SO2
  10. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM Câu hỏi vận dụng: Có thể dùng bình nhôm để chứa: A. Dung dịch H2SO4 loãng B. Dung dịch H2SO4 đặc nguội C. Dung dịch HNO3 loãng D. Khí Clo
  11. Bài tập vận dụng 1: Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lit H2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là. A. 38,93 gam B. 25,95 gam C. 103,85 gam D. 77,86 gam nH2 =0,39 + nH = 0,5*1 + 0.5* 0,28*2 = 0,78 = 2nH+ → Axit hết Áp dụng bảo toàn khối lượng: mmuối = mkl +maxit – mkhí mmuối = 7,74 + 0,5*36,5 + 0,14*98 -0,39*2 = 38,93
  12. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM III.TÍNH CHẤT HÓA HỌC 3.Tác dụng với oxit kim loại: Xem video phản ứng nhiệt nhôm. Viết phương trình phản ứng? to 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe Lưu ý: Al chỉ pư với oxit của kl trung bình, đứng sau Al Pt tổng quat to 2y Al + 3MxOy →y Al2O3 + 3x M Viết phản ứng của Al với MgO, CuO, Fe3O4 , Ag2O
  13. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM Vì sao những đồ dùng IV.TÍNH CHẤT HÓA HỌC bằng nhôm không bị 4.Tác dụng với nước phá hủy trong nước và ngay cả khi đun nóng? Nếu phá bỏ lớp oxit trên bề mặt nhôm (hoặc tạo thành hỗn hống Al - Hg), thì Al sẽ tác dụng được với nước. 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
  14. Ví dụ: cho 13,5 gam nhôm vào bình chịu nhiệt chứa sẵn 34,8 gam oxit sắt từ, nung nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm, coi phản ứng xảy ra hoàn toàn, xác định khối lượng của các chất trong bình sau khi phản ứng kết thúc? Tính khối lượng kim loại trong hỗn hợp? Cách 1: áp dụng btkl: mT = mS = 13,5 + 34,8 = 48,3 nhưng ko xác đinh được thành phần cụ thể của Kl sau pứ, muốn tính từng chất cần tính theo pt nAl = 0,5 nFe3O4 = 0,15 Pt: 8Al + 3Fe3O4 → 4 Al2O3 + 9Fe T 0,5 0,15 So sánh: 0.5/8 > 0,15/3 nên tính theo Fe3O4 P 0,4 0,15 0,2 0,45 S 0,1 0 Cách 2: Hỗn hợp sau phản ứng gồm: Aldư (0,1mol); Al2O3 0,2 mol; Fe 0,45 mol mhh = 0,1*27 + 0,2*102+ 0,45*56 =48,3 gam mKl = 0,1* 27 + 0,45*56 = 27,9 gam
  15. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM IV.TÍNH CHẤT HÓA HỌC 5.Tác dụng với dung dịch kiềm Quan sát thí nghiệm , nêu hiện tượng , viết phương trình hóa học ?
  16. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A. NHÔM 5.Tác dụng với dung dịch kiềm - Trước hết, lớp bảo vệ Al2O3 bị hoà tan trong dung dịch kiềm: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (1) - Al khử nước: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 (2) - Lớp bảo vệ Al(OH)3 bị hoà tan trong dung dịch kiềm 2Al(OH)3 + 2NaOH →2 NaAlO2 + 4H2O (3) Các phản ứng (2); (3) xảy ra xen kẽ nhau cho đến khi nhôm bị hoà tan hết. Cộng vế với vế của pư (2); (3) 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (*) Sử dụng pư (*) khi làm bài toán về Al tác dụng với dd kiềm
  17. Câu 1: Chia m gam Al thành hai phần bằng nhau: - Phần một tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, sinh ra x mol khí H2; - Phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch HNO3 loãng, sinh ra y mol khí N2O (sản phẩm khử duy nhất). Quan hệ giữa x và y là A. y = 2x B. x = y C. x = 4y D. x = 2y Cách 1: Cách 2: nAl(1) = nAl(2) nên ne(1) =ne(2) Al + NaOH + H O → NaAlO + 3/2H + 2 2 2 2H + 2e → H2 2x/3 x 2x x 8Al + 30HNO → 8Al(NO ) + 3N O + 15 H O +5 3 3 3 2 2 2N + 8e → N2O 8y/3 y 8y y Vì 2 phần bằng nhau nên nAl p1 =p2 Nên 2x = 8y => x = 4y => 2x/3 = 8y/3 => x = 4y
  18. Câu 2: Đốt nóng một hỗn hợp gồm Al và 16 gam Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 1M sinh ra 3,36 lit H2 (đktc). Giá trị của V là: A. 100 B. 300 C. 200 D. 150 - nFe2O3 = 0,1; nH2 = 0,15 - Ptpu: (1) 2Al+ Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe 0,1 0,1 - Hỗn hợp X sau phản ứng chắc chắn có Al2O3 và Fe, phản ứng hoàn toàn nên có thể có Al dư hoặc Fe2O3 dư - Khi X + NaOH có khí thoát ra, chỉ có Al, Al2O3 phản ứng, có khí thoát ra có Al dư, Fe2O3 hết, pt (1) tính theo Fe2O3: (2) Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2H2 0,1 0,15 (3) Al2O3 + 2 NaOH → 2NaAlO2 + H2O 0,1 0,2 Tổng mol NaOH = 0,3 => V= 0,3(l)
  19. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM V.TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Trong tự nhiên nhôm tồn tại ở trạng thái nào? -Đất sét: (Al2O3.SiO2.2H2O), -Mica (K2O.Al2O3.6SiO2), -Boxit (Al2O3.2H2O), -Criolit (3NaF.AlF3). Quặng boxit Mica
  20. Bài 27: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM A.NHÔM VI.SẢN XUẤT 1.Nguyên liệu: Quặng boxit (Al2O3.2H2O) 2.Điện phân nhôm oxit nóng chảy Điện phân nóng chảy Al2O3 4Al + 3O2 o o Để giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 2050 C xuống 600 C và tăng hiệu suât điện phân, tăng khả năng dẫn điện người ta dùng thêm Criolit Na3AlF6 (3NaF. AlF3)
  21. Khi khai thác và sử dụng quặng boxit để sản xuất nhôm, trong quá trình này có gây ảnh hưởng gì đến môi trường xung quanh không? Nguy cơ làm thay đổi môi trường sinh thái, tàn phá môi trường mạnh nhất, đặc biệt là thảm động thực vật và gây xói mòn.
  22. Hồ chứa bùn đỏ từ việc khai thác quặng bôxit của nhà máy sản xuất nhôm Ajkai Timfolgyar bị vỡ, gần cả triệu m3 bùn độc tràn xuống khu vực bên dưới, gây ra thảm hoạ môi trường nghiêm trọng, khiến 7 người thiệt mạng và khoảng 150 người bị thương.
  23. Nhà máy sản xuất nhôm Đồng Nai, Hải Phòng, Lâm Đồng,
  24. CỦNG CỐ Câu 4: Trong các chất sau , chất nào có thể tác dụng được với Al , viết các PTHH xảy ra ? S, I2; HCl ; HNO3 đặc nóng ; HNO3 loãng ; H2SO4 đặc , nguội ; Cu(NO3)2 . Câu 5: Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3. Hiện tượng xảy ra là A. Có kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan B. Chỉ có kết tủa keo trắng C. Có kết tủa keo trắng và có khí bay lên D. Không có kết tủa, có khí bay lên
  25. CỦNG CỐ Câu 6: Cho 9,4 gam hỗn hợp Al và Ca tác dụng với HNO3 đặc nguội , dư thu được 4,48 lít khí màu nâu đỏ . Cũng cho hỗn hợp trên tác dụng với HCl dư thu được bao nhiêu lít khí H2 . Các khí thu được đều ở điều kiện tiêu chuẩn , các phản ững xảy ra hoàn toàn . Câu 7: Khi cho 41,4 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Cr2O3 và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH đặc (dư), sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng 16 gam. Để khử hoàn toàn 41,4 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm, phải dùng 10,8 gam Al. Thành phần % theo khối lượng của Cr2O3 trong hỗn hợp X là (cho: hiệu suất của các phản ứng là 100%): A. 50,67% B. 20,33% C. 36,71% D. 66,67%
  26. Hỗn hợp X chỉ Fe2O3 ko tan => chất rắn còn lại là Fe2O3 = 16 gam => nFe2O3 = 0,1 mol Gọi nCr2O3 là x mol; nAl2O3 là y mCr2O3 + mAl2O3 = 41,4 -16 =25,4 => 152x + 102y = 25,4 (*) Thí nghiệm (2) Al2O3 ko pư nhiệt nhôm 2Al + Fe2O3 => Al2O3 + 2Fe 0,2 0,1 2Al + Cr2O3 => Al2O3 + 2Cr 2x x Tổng : 0,2+ 2x = 0,4 => x =0,1 Thay x vào (*) => y= 0,1 %mCr2O3 = (0,1.152/41,4)*100=36,71% => C