Kéo xuống để xem hoặc tải về!
9 Nhôm và hợp chất của nhôm
(Tiết 1)
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
Biết được: Vị trí, cấu hình e lớp ngoài cùng, tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng của nhôm.
Hiểu được:
– Nhôm là kim loại có tính khử khá mạnh : Phản ứng với phi kim, dung dịch axit, nước, dung dịch kiềm, oxit kim loại.
– Nguyên tắc và sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân nhôm oxit nóng chảy.
– Tính chất vật lí và ứng dụng của một số hợp chất : Al2O3, Al(OH)3, muối nhôm.
– Tính chất lưỡng tính của Al2O3, Al(OH)3 : Vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ mạnh.
– Cách nhận biết ion nhôm trong dung dịch.
2. Kĩ năng
– Quan sát mẫu vật, thí nghiệm, rút ra kết luận về tính chất hoá học và nhận biết ion nhôm.
– Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính chất hoá học của nhôm.
– Sử dụng và bảo quản hợp lí các đồ dùng bằng nhôm.
– Tính thành phần phần trăm về khối lượng nhôm trong hỗn hợp kim loại đem phản ứng.
– Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hoá học của nhôm, nhận biết ion nhôm
3. Phẩm chất: Yêu gia đình, quê hương đất nước; Nhân ái khoan dung; Trung thực, tự trọng, chí công, vô tư; Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm với bản thân, cộng đồng, đất nước, nhân loại; Nghĩa vụ công dân.
II. Thiết bị và học liệu
1. Giáo viên:
* Hoá chất: – Chất rắn: bột Al
– Dung dịch: HCl, HNO3 loãng, HNO3 đặc, H2SO4 đặc, NaOH.
– Lọ đựng đầy khí Cl2 hoặc O2 đã đậy nắp.
* Dụng cụ thí nghiệm: Ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, giá ống nghiệm, đèn cồn….
2. Học sinh: Chuẩn bị trước bài mới.
III. Tiến trình bài dạy
1. Hoạt động khởi động
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bài
a. Mục tiêu:
Tạo tâm thế trước khi bắt đầu học chủ đề mới.
b. Nội dung:: Giáo viên giới thiệu về bài học mới: Nhôm và hợp chất
c. Sản phẩm:: Học sinh lắng nghe giáo viên giới thiệu.
d. Tổ chức thực hiện: Giáo viên tổ chức, học sinh lắng nghe.
-GV đặt vấn đề: Al và hợp chất của Al có ứng dụng gì trong thực tế. Thầy trò ta cùng nghiên cứu bài học ngày hôm nay: Al và hợp chất của Al -HS chú ý lắng nghe
2.Hoạt động hình thành kiến thức mới
a. Mục tiêu:
Tạo tâm thế trước khi bắt đầu học chủ đề mới.
b. Nội dung:: Giáo viên giới thiệu các nội dung chính của bài Nhôm
c. Sản phẩm:: Học sinh lắng nghe giáo viên giới thiệu.
d. Tổ chức thực hiện: Giáo viên tổ chức, học sinh lắng nghe.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS – PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NỘI DUNG KIẾN THỨC
A. NHÔM
Hoạt động 1. I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH E NGUYÊN TỬ
Nêu vị trí, viết cấu hình e của Al? Xác định SOH? HS trả lời
Phát triển năng lực tự học – Nhôm (Al) ở ô số 13 thuộc nhóm IIIA, chu kỳ 3 của bảng tuần hoàn.
– Cấu hình electron nguyên tử:
1s22s22p63s23p1; viết gọn là: [Ne] 3s23p1
– Số oxi hoá: +3 trong các hợp chất.
Hoạt động 2. II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Dựa vào hiểu biết và sgk nêu tính chất vật lí của Al? HS trả lời
Phát triển năng lực tự học, năng lực vận dụng kiến thức vào cs – Kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng
– Nhẹ, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.
Hoạt động 3. III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Nhận xét và giải thích tính chất hoá học của Al? So sánh với kim loại kiềm và kiềm thổ? HS nhận xét Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, chỉ sau kim loại kiềm và kiềm thổ, nên dễ bị oxi hoá thành ion dương.
Al Al3+ + 3e
Gv chia lớp thành 4 nhóm:
Nhóm 1: Nhôm tác dụng với phi kim
– Viết các phương trình phản ứng khi cho Al tác dụng với Cl2, S, O2. Cho biết điều kiện phản ứng.
– Tiến hành thí nghiệm đốt bột nhôm trong không khí. Quan sát, nêu hiện tượng
Nhóm 2: Nhôm tác dụng với axit
– Viết các phương trình phản ứng khi cho Al tác dụng với H2SO4 loãng H2SO4 đặc nóng, HNO3 đặc nóng, HNO3 loãng.
Nhóm 3: Nhôm tác dụng với oxit kim loại
Viết các phương trình phản ứng khi cho Al tác dụng với một số oxit kim loại
Nhóm 4: Nhôm tác dụng với nước, dung dịch kiềm
– Cho 1 miếng Al vào H2O. Nêu hiện tượng quan sát được và giải thích.
– Cho bột nhôm vào dung dịch NaOH. Quan sát hiện tượng và viết phương phản ứng xảy ra?
GV yêu cầu các nhóm trình bày
GV nhận xét và chốt kiến thức
– GV: + GV cho HS xem TN "Al mọc lông tơ"
HS thảo luận theo nhóm hoàn thành nhiệm vụ
– HS trình bày khi GV yêu cầu
Phát triển năng lực giao tiếp hợp tác, năng lực thực hành , năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực vận dụng kiến thức vào cs 1. Tác dụng với phi kim
a. Tác dụng với halogen:
Bột Al tự bốc cháy khi tiếp xúc với các halogen.
Thí dụ: 2Al + 3Cl2 2AlCl3.
b. Tác dụng với oxi
Khi đốt, bột nhôm cháy trong không khí với ngọn lửa sáng chói, toả nhiều nhiệt:
4Al + 3O2 2Al2O3
2. Tác dụng với axit
a. Tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dung dịch HCl.
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
b. Tác dụng với dung dịch H2SO¬4 đặc, dung dịch HNO3
– Với dung dịch H2SO4 đặc nóng:
2Al+6H2SO4 đặc Al2(SO4)3 +3SO2 + 6H2O
– Với dung dịch HNO3 đặc nóng.
Al+6HNO3đặc Al(NO3)3+ 3NO2 + 3H2O- Với dung dịch HNO3 loãng:
Nhôm tác dụng mạnh với dung dịch HNO3 loãng. Trong các phản ứng này, Al khử xuống số oxi hoá thấp hơn: .
Al + 4HNO3loãng Al(NO3)3 + NO + 2H2O
8Al + 3HNO3 rất loãng 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
10Al + 36HNO3rất loãng10Al(NO3)3 +3N2 + 18H2O
8Al + 30HNO3rất loãng8Al(NO3)3 +3NH¬¬4NO3 + 9H2O
Chú ý: Al bị thụ động với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc nguội
3. Tác dụng với oxit kim loại
Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit.
2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe
8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe
2Al + 3FeO Al2O3 + 3Fe
4. Tác dụng với nước
Nhôm không tác dụng với nước, dù ở nhiệt độ cao là vì trên bề mặt của nhôm được phủ kín một lớp Al2O3 rất mỏng, bền và mịn, không cho nước và khí thấm qua.
Nếu phá bỏ lớp oxit (hoặc tạo thành hỗn hợp Al – Hg), thì nhôm sẽ tác dụng với nước ở to thường.
2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 (1)
5. Tác dụng với dung dịch kiềm
2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 (1)
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (2)
Natri aluminat (tan).
Phản ứng xảy ra theo (1) và (2). Cộng (1) và (2) ta có phương trình hoá học sau:
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
+ Al tan trong dung dịch bazơ mạnh là do Al(OH)3 có tính lưỡng tính, Al không tác dụng trực tiếp với NaOH.
3. Hoạt động luyện tập
a. Mục tiêu:
Tạo tâm thế trước khi bắt đầu luyện tập.
b. Nội dung:: Giáo viên cho học sinh làm bài tập luyện tập.
c. Sản phẩm:: Học sinh lắng nghe giáo viên giới thiệu.
d. Tổ chức thực hiện: Giáo viên tổ chức, học sinh lắng nghe.
Câu 1. Phản ứng hoá học xảy ra trong trường hợp nào dưới đây không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm?
A. Al tác dụng với Fe3O4 nung nóng. B. Al tác dụng với CuO nung nóng.
C. Al tác dụng với Fe2O3 nung nóng. D. Al tác dụng với axit H2SO4 đặc, nóng.
Câu 2. Chỉ dùng dung dịch KOH để phân biệt được các chất riêng biệt trong nhóm nào sau đây?
A. Mg, Al2O3, Al. B. Zn, Al2O3, Al. C. Fe, Al2O3, Mg. D. Mg, K, Na.
Câu 3. Cho hỗn hợp X gồm Cu, Ag, Fe, Al tác dụng với oxi dư khi đun nóng được chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch HCl dư, khuấy kĩ, sau đó lấy dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch NaOH loãng, dư. Lọc lấy kết tủa tạo thành đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Thành phần của Z gồm:
A. Fe2O3, CuO. B. Fe2O3, CuO, Ag. C. Fe2O3, Al2O3. D. Fe2O3, CuO, Ag2O.
Câu 4. Cho phương trình phản ứng sau: Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của các chất trong phương trình là:
A. 54 B. 62 C. 58 D. 64
Câu 5. Cho mẫu nhôm vào dung dịch chứa NaNO3 và NaOH đun nóng thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y (gồm hai khí không màu). Hỏi khí Y gồm:
A. H2 và N2 B. H2 và NH3 C. H2 và N2O C. H2 và NO
Câu 6. Đốt một lượng Al trong 6,72 lít O2. Chất rắn thu được sau phản ứng cho hòa tan hoàn toàn vào dung dịch HCl thấy thoát ra 6,72 lít H2 ( các thể tích khí đo ở đktc). Khối lượng Al đã dùng là
A. 16,2 gam. B. 5,4 gam. C. 8,1 gam. D. 10,8 gam.
Câu 7. Cho 5,1 gam hỗn hợp X gồm Al và Mg tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thấy khối lượng dung dịch tăng lên 4,6 gam. Số mol HCl tham gia phản ứng là :
A. 0,5 mol B. 0,3 mol C. 0,25 mol D. 0,125 mol
Câu 8. Trộn 5,4 gam nhôm với 4,8 gam Fe2O3 rồi tiến hành nhiệt nhôm không có không khí sau phản ứng thu m gam chất rắn. Giá trị của m là:
A. 12 gam B. 10,2 gam C. 2,24 gam D. 16,4 gam
4. Hoạt động vận dụng
a. Mục tiêu:
Tạo tâm thế trước khi bắt đầu làm bài tập vận dụng
b. Nội dung:: Giáo viên cho học sinh làm bài tập vận dụng
c. Sản phẩm:: Học sinh lắng nghe giáo viên giới thiệu.
d. Tổ chức thực hiện: Giáo viên tổ chức, học sinh lắng nghe.
Câu 1. Hòa tan 21,6 gam Al trong 400 mL dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 1M và NaOH 1,25 M (đun nóng). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít khí (ở đktc). Giá trị của V là?
A. 10,752 lít B. 5,376 lít C. 6,72 lít D. 8,96 lít
Câu 2. Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3M và AgNO3 0,3M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m2 gam chất rắn X. Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thì thu được 0,336 lít khí (ở đktc). Giá trị của m1 và m2 lần lượt là:
A. 8,10 và 5,43. B. 1,08 và 5,43. C. 0,54 và 5,16. D. 1,08 và 5,16.
Câu 3. Hỗn hợp X gồm Ba và Al. Cho m gam X vào nước dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8,96 lít khí H2 (đktc). Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam X bằng dung dịch NaOH, thu được 15,68 lít khí H2 (đktc). Giá trị của m là
A. 16,4. B. 29,9. C. 24,5. D. 19,1.