Шаманина Наталья Сергеевна учитель химии, экологии и географии БОУ г. Омска «Средняя общеобразовательная школа 127»

Цели урока: Рассмотреть алюминий как химический элемент. Рассмотреть алюминий как простое вещество: - физические свойства; - химические свойства; - -применение.

Легенда из «Historia naturalis» гласит, что однажды к римскому императору Тиберию (42 год до н. э. 37 год н. э.) пришёл ювелир с металлической, небьющейся обеденной тарелкой, изготовленной якобы из глинозёма Al 2 O 3. Тарелка была очень светлой и блестела, как серебро. По всем признакам она должна быть алюминиевой. При этом ювелир утверждал, что только он и боги знают, как получить этот металл из глины. Тиберий, опасаясь, что металл из легкодоступной глины может обесценить золото и серебро, приказал на всякий случай отрубить ювелиру голову. Данная легенда сомнительна, так как самородный алюминий в природе не встречается в силу своей высокой активности и во времена Римской империи не могло быть технических средств, которые позволили бы извлечь алюминий из глинозёма. Лишь почти через 2000 лет после Тиберия, в 1825 году, датский физик Ганс Христиан Эрстед получил несколько миллиграммов металлического алюминия, а в 1827 году Фридрих Вёлер смог выделить крупинки алюминия, которые, однако, на воздухе немедленно покрывались тончайшей пленкой оксида алюминия. До конца XIX века алюминий в промышленных масштабах не производился.

Алюминий - химический элемент

Положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева Элемент главной подгруппы 3 группы 3 периода

Строение атома 13 Аl 2ê, 8ê, 3ê 3ê на внешнем энергетическом уровне Степень окисления +3

Алюминий – простое вещество

Металлическая химическая связь Схема образования металлической связи Аl 0 -3 êАl 3+ Металлическая кристаллическая решётка

Физические свойства - серебристо-белый легкий металл; - температура плавления C; - очень пластичен ( вытягивается в проволоку, прокатывается в фольгу толщиной до 0,01 мм ); - большая тепло- и электропроводность; - Сохраняет металлический блеск и в порошке.

Сплавы на основе алюминия Алюминиево-магниевые Алюминиево-марганцевые Алюминиево-медные Сплавы системы Al-Zn-Mg Алюминиево-кремниевые сплавы (силумины) Комплексные сплавы на основе алюминия: авиаль Дюралюминий

Химические свойства При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой. Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной индустрией. Однако при разрушении оксидной плёнки алюминий выступает как активный металл- восстановитель.

Легко реагирует с простыми веществами: с кислородом, образуя оксид алюминия: 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 с галогенами (кроме фтора), образуя хлорид, бромид или иодид алюминия: 2Al + 3Hal 2 = 2AlHal 3 (Hal = Cl, Br, I)

с другими неметаллами реагирует при нагревании: с фтором, образуя фторид алюминия: 2Al + 3F 2 = 2AlF 3 с серой, образуя сульфид алюминия: 2Al + 3S = Al 2 S 3 с азотом, образуя нитрид алюминия: 2Al + N 2 = 2AlN с углеродом, образуя карбид алюминия: 4Al + 3С = Al 4 С 3

Со сложными веществами: с водой (после удаления защитной оксидной пленки): 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах: 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 2Al + 3H 2 SO 4 (разб) = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 Концентрированной серной и азотной кислотами пассивируется!

со щелочами (с образованием тетрагидроксоалюминатов и других алюминатов): 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na[Al(OH) 4 ] + 3H 2 или 2(NaOHH 2 O) + 2Al = 2NaAlO 2 + 3H 2

Применение Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой Al 2 O 3, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, не ядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки.

Алюминотермия восстанавливает металлы из их оксидов: 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe 2Al + Cr 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Cr

Домашнее задание §13