Тема Автор: Место работы:

Тема: Алюминий
Автор: Сафиканов Ахат Файзрахманович, учитель химии
Место работы: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Школа-интернат №1 среднего (полного) общего образования» городского
округа город Стерлитамак Республики Башкортостан
(МБОУ «Школа-интернат №1 С(П)ОО» городского округа г.Стерлитамак РБ)
Аннотация
Целесообразность разработки урока
по теме “Алюминий” в 9 классе
заключается более наглядной и целостной подачи учебного материала.
Использование ИКТ позволяет структурировать и передавать информацию,
обеспечивает индивидуализацию и дифференциацию обучения. Презентация
может быть использовано на всех этапах урока: при изучение нового
материала, закрепление: истории открытия алюминия, нахождения в
Периодической системе Д.И.Менделееева, физических и химических свойств,
получения и применения алюминия, при первичном контроле знаний:
характеристика элемента по положению в периодической системе, тренажер
«Химические свойства», тест. Презентация позволяет использовать материал
как систему ярких опорных образов, наполненных конкретной сжатой
информацией. В работе использованы технологии проблемного обучения, ИКТ,
групповые.
Методическая информация
Продолжительность: 1 урок - 45 минут.
Класс: 9 класс, базовый уровень (программа О.С.Габриелян)
Тип урока: Урок изучения нового материала.
Цели урока: Изучить простое вещество алюминий и применять полученные
знания на практике.
Задачи урока:
обучающие:
- сформировать у учащихся знания об элементе и простом веществе, о его
свойствах, применять знания об алюминии и его свойствах для решения
практических задач.
развивающие:
- формировать умение устанавливать взаимосвязь между составом, строением и
свойствами веществ;
- развивать креативность мышления, инициативу;
воспитательные:
- воспитывать качества личности, обеспечивающие социальную мобильность,
способность принимать самостоятельные решения;
1
- формировать качества мышления, необходимые для адаптации в современном
информационном обществе.
Знания, умения, навыки и качества, которые актуализируют (приобретут)
закрепят ученики в ходе урока:
Репродуктивный уровень: Знать строение алюминия, давать характеристику
алюминия, писать уравнения, характеризующие химические свойства
алюминия,.
Конструктивный уровень: понимать зависимость свойств веществ от их состава
и строения, прогнозировать свойства.
Творческий уровень: уметь видеть проблему, предлагать варианты ее решения
путем преобразования ранее известных знаний и способов действий.
Необходимое оборудование и материалы:
- персональный компьютер,
мультимедийный проектор, презентация
«Алюминий»
Демонстрационные опыты:
1) Взаимодействие алюминия с растворами кислот: металлический алюминий,
раствор соляной кислоты, спиртовка;
2) Взаимодействие алюминия с растворами щелочей:
металлический
алюминий, раствор гидроксида натрия, спиртовка.
Подробный конспект урока
Ход и содержание урока:
Учитель: Добрый день, ребята. Сегодня мы с вами познакомимся с известным
для вас металлом. Может быть, вы догадаетесь?
Учащиеся сидят в группах (на столах учащихся задание по обнаружению
вещества, о котором пойдет речь). Работа в группах:
1 группа – «Д.И.Менделееву среди других подарков из золота и платины
преподнесли ещё более дорогой подарок, чем все предыдущие, - чашу из
________».
2 группа – «Только у сына Наполеона III была очень дорогая по тем временам
___________ погремушка».
3 группа – «Наполеон III устроил однажды банкет, на котором особо почетным
гостям выдали __________ ложки и вилки. Гости попроще удостаивались
обычными для императорского двора золотыми и серебряными приборами».
4 группа – «Этот металл - ________ более 30 лет украшал пальцы, шеи и уши
великосветских модниц».
.
Выясняется, что все про алюминий. Записывается тема урока и ставится цель
урока.
Учитель - Когда был открыт алюминий?
Сообщение учащегося: Сохранились документы, свидетельствующие о том,
что легкий серебристый металл использовался ювелирами древнего Китая и
Рима. Так, по свидетельствам Плиния Старшего, римский император Тиберий
(II—III вв н.э.) как-то получил в подарок чашу из легкого серебристого металла.
2
История не сохранила ни имени мастера, изготовившего сосуд, ни рецепта
таинственного сплава — Тиберий приказал казнить его, дабы новый металл не
обесценил царского серебра.
Некоторые элементы гробницы известного китайского полководца Чжоу Чжу,
умершего в начале 3 века, были подвергнуты спектральному анализу. Результат
его поверг в недоумение ученых: дело в том, что орнамент гробницы на 85%
оказался состоящим из алюминия. Получается, что в те давние времена был
какой-то способ получения алюминия, затерявшийся, к сожалению, в веках. И
только в 1825 году - датчанин Ганс Христин Эстерд смог получить
металлический алюминий, но он не предал значения своему открытию. Его
работу продолжил молодой немецкий химик Фридрих Вёлер, в 1827 году он
разработал способ получения нового металла, а после усовершенствовал его, на
что потребовалось 18 лет. В 1854 году - французский химик и промышленник
Сент - Клер Девиль разработал первый промышленный способ получения
алюминия. Слайд №3.
Индивидуальная работа: Дайте характеристику химического элемента
алюминия
по
положению
его
в периодической
системе
химических элементов Д. И. Менделеева по плану (учебник О.С.Габриеляна 9
класс §1 стр. 3). Слайд №4.
Закрепление и проверка данной работы осуществляется выполнением задания
на слайде №5 и рассмотрением электронного строения алюминия. Слайд №6.
Учитель - Встречается ли алюминий в природе в чистом виде? Если нет, то в
виде чего встречается?
.
Ответ - в чистом виде в природе не встречается, а только в виде
алюмосиликатов, бокситов, корунда.
Используя технологический прием «Интерактивная лента» рассматриваем
нахождение в природе алюминия, содержание которого в земной коре
составляет 8,8% по массе, это третье место среди химических элементов после
кислорода и кремния. Слайды №7-18.
.
Учитель - А каковы физические свойства алюминия и чем объясняются такие
свойства? Слайд № 19.
.
Ответы - Алюминий - легкий, но прочный серебристо-белый металл =2,699
г/см3, tпл=660,1°С, tкип=2500°С, обладает блеском, высокой теплоэлектропроводностью. Является мягким, пластичным металлом, его можно
прокатывать в фольгу, вытягивается в проволоку.
- Электропроводимость алюминия объясняется наличием свободных
электронов в кристаллической решетке.
.
- Пластичность, ковкость алюминия объясняется наличием металлической
связи в кристаллической решетке. Металлическая связь – это связь между
ионами и обобществленными электронами, которая сохраняется при смятии,
растяжении,
сдвиге.
Учитель – Кроме этого алюминий устойчив к коррозии. При взаимодействии с
воздухом на поверхности алюминия и его сплавов образуется тонкий слой
оксида алюминия Аl2О3 , имеет большую прочность и плотно прилегает к
3
поверхности. Он герметично изолирует металл от соприкосновения с
кислородом воздуха и препятствует дальнейшему окислению металла.
Работа в группах: Химические свойства алюминия.
1.Прочитать текст (стр. 56-57).
2.Выделите и изучите материал, относящийся к вашей группе и ответить на
вопрос:
1 группа – взаимодействие алюминия с неметаллами;
Почему реакция алюминия с галогенами идет без нагревания?
2 группа – взаимодействие алюминия с водой и щелочами;
Можно ли длительное время хранить продукты питания в алюминиевой
посуде?
3 группа – взаимодействие алюминия с кислотами;
Во всех ли кислотах алюминий растворяется?
4 группа – взаимодействие алюминия с оксидами неметаллов.
Почему необходимо поджигать термит именно с помощью магниевой ленты?
Заслушиваются выступления учащихся по данным заданиям и разбор ответов
на вопросы.
Слайды № 20-24.
Работа в парах: Выполнение лабораторной работы «Взаимодействие
алюминия с растворами кислот, щелочей»
Правила работы с кислотами и щелочами:
При работе даже с разбавленными растворами кислот и щелочей
необходимо проявлять осторожность. Они относятся к едким веществам,
вызывают химические ожоги при попадании на кожу, слизистые оболочки и
в глаза.
В случае попадания кислоты на кожу пораженное место следует промыть
большим количеством воды, затем раствором питьевой соды с массовой
долей 2%.
При попадании раствора щелочи на кожу: промыть пораженное место
проточной водой и нейтрализовать его раствором уксусной, лимонной или
борной кислот с массовой долей
2 - 3%. При попадании кислоты или щелочи в глаза обильно промыть их водой
и вызвать скорую помощь.
При нагревании, прогреть сначала всю пробирку, направляя отверстие в
сторону от себя и соседа. Спиртовку поджигать только при помощи спичек.
Опыт 1. Возьмите две пробирки, положите по одной грануле алюминия и
прилейте в первую пробирку 1-2 мл раствора соляной кислоты, во вторую – 1-2
мл раствора серной кислоты. Пробирку слегка нагрейте.
Опыт 2. В пробирку положите 1 гранулу алюминия и прилейте 1-2 мл
раствора гидроксида натрия. Пробирку слегка нагрейте.
Объясните явления, напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном
виде.
Вывод: Алюминий восстанавливает все элементы, находящиеся справа от него
в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества –
4
неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода
и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на
воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта
защитной оксидной плёнкой.
Производство алюминии. Слайды №25-26.
Учитель - При промышленном производстве бокситы сначала подвергают
химической переработке, удаляя из них примеси оксидов кремния, железа и
других элементов и получают чистый оксид алюминия
Al2O3 . В
электролизной
ванне
сначала расплавляют криолит Na3AlF6,
он
понижает температуру плавления боксита с 2044°C до 950°C. Далее в этот
расплав добавляют немного Al2О3 (до 10% по массе). При электролизе
происходит разложение оксида алюминия, криолит остается в расплаве, а на
катоде образуется расплавленный алюминий: 2Al2О3 = 4Al + 3О2. Так как
анодом при электролизе служит графит, то выделяющийся на
аноде кислород реагирует с графитом и образуется углекислый газ СО2.
В настоящее время по объёму производства алюминий прочно занимает 2 место
после железа и его сплавов (среди металлов). Для выплавки 1т алюминия
требуется 13-17000 квт/час электрической энергии (постоянный ток, V=5в,
I=100000А), поэтому алюминиевые заводы расположены вблизи крупных ГЭС.
Беседа с учащимися - Зачем при электролизе глинозёма (Al2O3) применяют
криолит (Na3 [AlF6])?
Почему угольные аноды приходится периодически обновлять?
В связи с чем алюминий из электролизёра извлекают вакуумным ковшом?
Почему большая часть производимого алюминия идёт на выплавку сплавов?
Работа в группах: Подготовьте выступление по данному вопросу
« Применение алюминия» Слайд № 27
1 группа – Алюминий легкий, но прочный металл.
Алюминий обладает восстановительными свойствами.
2 группа – Алюминий устойчив к коррозии.
Алюминий обладает отражательной способностью.
3 группа – Алюминий - прекрасный проводник электрического тока.
Отсутствие токсических свойств.
4 группа – Алюминий - пластичный металл.
Алюминий немагнитный материал.
Ответы - Алюминий - легкий, но прочный материал. Отношение прочности
алюминиевых сплавов выше, чем у любых других технических сплавов.
- Алюминий хорошо поддается механической обработке. Он имеет высокую
ковкость и тягучесть; его можно прокатывать, вытягивать в проволоку,
прессовать, штамповать, придавая изделиям любую форму.
- Алюминий устойчив к коррозии. При взаимодействии с воздухом на
поверхности
алюминия и его сплавов образуется тонкий слой оксида
алюминия Аl2О3,
имеет большую прочность и плотно прилегает к
поверхности. Он герметично изолирует металл от соприкосновения с
кислородом воздуха и препятствует дальнейшему окислению металла.
5
- Алюминий - прекрасный проводник электрического тока и обладает высокой
теплопроводностью. Из-за высокой теплопроводности его используют для
изготовления теплообменников в химической, нефтяной и других отраслях
промышленности.
- Поверхность алюминия обладает высокой отражательной способностью.
Способность хорошо отражать лучистую энергию позволяет использовать
алюмини1 для изготовления кровельных покрытий, эффективно изолирующих
здания в . странах от перегревания. Алюминиевая фольга благодаря этим же
свойства пользуется для создания помех при радиолокации.
- Алюминий - немагнитный материал, и это позволяет использовать для
изготовления навигационного оборудования.
- Наличие у алюминия хороших восстановительных свойств позволяет
использовать его в качестве восстановителя в химической и сталелитейной
промышленности
- Отсутствие у алюминия токсичных свойств позволяет использовать его
оборудования пищевой и пивоваренной промышленности, материалов для
упаковки пищевых продуктов.
Для проверки знаний составлены разные по форме и содержания задания: тест
«Алюминий», тренажер «Химические свойства алюминия» Слайды № 28-29
Учитель - Наша цель выполнена – мы изучили тему «Алюминий» и успешно
применили свои знания в практических ситуациях. Спасибо за урок. Благодарю
за сотрудничество.
Проверка и оценивание знаний: Учитель организует фронтальную работу
класса по проверке усвоенного материала по теме в форме тестовых заданий на
выбор правильного ответа. Здесь учитель дает общую оценку знаниям
учащихся, предоставляя возможность учащихся исправить свои ответы.
Цель урока достигнута в случае, если знания и умения будут отвечать
требованиям к уровню подготовки по данной теме.
Рефлексия деятельности на уроке:
Оценить рефлексию учащихся можно с помощью вопросов, заложенных в
последних слайдах.
Домашнее задание: § 13 до стр. 60, упр 1- 4. Подготовить презентацию по
применению алюминия.
В помощь учителю
Использованные источники и литература:
О.С.Габриелян «Химия-9», М, Дрофа, стр 3, 57-62;
М.Фримантл «Химия в действии», 2 часть, М,, Мир, 1991 г, стр191-192;
Н.В.Манцевич «Неорганическая химия в таблицах», Минск, Современная
школа, 2008г, стр . 364-372.
http://ru.wikipedia.org/wiki/
http://www.catalogmineralov.ru/1.html
http://www.aluminiumleader.com/
6
http://webelements.narod.ru/elements/Al.htm
http://www.uchmarket.ru/n_2237_9.htm
http://archive.businesskomi.ru/rk/branches/4887/
http://www.mtodelta.ru/?id=histal1
7