Металлические свойства алюминия выражены слабее чем у

Обновлено: 23.01.2025

Химические свойства щелочных металлов: взаимодействие, получение

Щелочные металлы находятся в первой группе периодической таблицы. Атомы этих элементов содержат один электрон на внешнем энергетическом уровне. Он расположен на большом расстоянии от ядра. Как и все металлы являются восстановителями и легко отдают электрон. Характерна степень окисления равная +1. В группе сверху вниз наблюдается увеличение металлических свойств. За счет растущей энергии ионизации способность отдавать электроны, а следовательно, электроотрицательность возрастают снизу вверх.

Франций является самым активным металлом, так как у него электрон находится на самом далеком расстоянии от ядра. Соответственно, его способность к восстановлению самая высокая.

2K + Cl₂ → 2KCl
2Na + Cl₂ → 2NaCl

Многие щелочные металлы способны взаимодействовать с разбавленными кислотами до образования водорода. Однако, реакция протекает стадийно, т.е. сначала металл реагирует с водой до образования щелочи, а затем происходит нейтрализация щелочи кислотой. Взаимодействие с кислотами сопровождается взрывом и поэтому такие реакции на практике не проводятся.

Получение

Например, натрий можно получить путем кальцинирования соды с углем.

Литий получают из его оксида при повышении температуры до 300°С.

Химические свойства щелочноземельных металлов: взаимодействие, получение

Главную подгруппу второй группы периодической системы химических элементов образуют металлы, которые получили название щелочноземельных. Так названы они потому, что гидраты их окислов («земель»), подобно гидратам окислов щелочных металлов, являются щелочами.

Внешний электронный слой их атомов состоит из двух электронов. Отдавая их, атомы этих металлов превращаются в ионы, несущие две единицы положительного заряда. Во всех своих соединениях металлы подгруппы бериллия положительно двухвалентны. В периодической таблице они соседствуют с щелочными металлами. Поэтому эти элементы проявляют высокую химическую активность, уступая в ней только щелочным металлам. Свойства металла повышаются с увеличением порядкового номера.

₂

В приведенной выше реакции кусочек кальция сгорает с образованием белого дыма при нагревании. Он образован тончайшими твердыми частицами оксида кальция.

Фенолфталеин окрашивается в полученном растворе в малиновый цвет. Этот пример оправдывает ожидаемое сходство в химических свойствах щелочноземельных и щелочных металлов: оба взаимодействуют с водой с выделением водорода. Гидраты оксидов щелочноземельных металлов, как и щелочи, являются щелочами, то есть они растворимы в воде.

Взаимодействуют с азотом при нагревании, за исключением магния. Он реагирует с азотом в нормальных условиях. Продуктом реакции являются нитриды.

Основными способами получения металлов второй группы главной подгруппы являются электролиз расплавов, алюминотермия и вытеснение из их солей другими более активными металлами.

Химические свойства алюминия

Алюминий находится в третьей группе периодической системы элементов. Заряд ядра атома алюминия +13, на внешнем электронном слое три электрона.

По строению атомов и положению в периодической системе можно предположить, что у элементов третьей группы металлические свойства должны быть выражены слабее, чем у элементов второй группы. Это действительно так.

При химических реакциях атом алюминия отдает три электрона внешнего слоя, обращаясь в трех зарядный положительный ион Al 3+ . Поэтому во всех его устойчивых соединениях алюминий положительно трехвалентен. Его соединения проявляют амфотерные свойства.

Алюминий – химически активный металл и проявляет себя как восстановитель. Однако его активность снижает оксидная пленка, которая образуется на его поверхности. Поэтому во многих реакциях пленка сначала удаляется, а затем осуществляется взаимодействие с веществами. Рассмотрим на конкретных примерах химические свойства алюминия.

В раздробленном состоянии и при повышенной температуре алюминий бурно реагирует с кислородом с выделением большого количества тепла. В результате образуется окись алюминия.

С концентрированной азотной и серной кислотой не реагирует. Поэтому концентрированная азотная кислота хранится в алюминиевых емкостях и транспортируется в алюминиевых резервуарах.

С разбавленной азотной кислотой вступает в реакцию с образованием

Химические свойства переходных металлов (меди, цинка, хрома, железа)

Переходные элементы – металлы, расположены в побочных подгруппах периодической системы химических элементов. Так как у них происходит заполнение d-уровней в последнюю очередь, то их относят к d-элементам. Если последним заполняется f-уровень, то это f-элементы. Соответственно, химические свойства обусловлены таким строением атома. Рассмотрим химические свойства некоторых переходных элементов. У всех переходных элементов наблюдается так называемый «проскок электрона», т.е. электрон может переходить на соседнюю орбиталь в пределах одного электронного слоя.

Взаимодействие с кислородом
В кислороде железо сгорает, разбрасывая искры – раскаленные капли железной окалины, а при накаливании на воздухе окисляется с поверхности, образуя окалину в виде корки. Во всех случаях образуется железная окалина. 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄
Медь, цинк и хром вступают в реакцию с кислородом только при нагревании

2Zn + O₂ → 2ZnO
4Cr + 3O₂ → 2Cr₂O₃

При обычных условиях железо реагирует с парами воды и кислородом. Происходит процесс ржавления и образуется желто-бурая ржавчина – гидрат окиси железа.

ГДЗ Химия 8 класс класс Габриелян. §33. Проверьте свои знания. Номер №1

По приведённому в параграфе плану дайте характеристику химических элементов: а) калия; б) магния; в) серы; г) хлора.

Решение а

Калий
1 ) Атомный номер калия 19 ( Z = 19 ). Калий расположен в IA− группе периодической системы Д. И. Менделеева, в 4 −ом периоде.
2 ) Заряд атомного ядра + 19, оно содержит 19 протонов и 20 нейтронов. На электронной оболочке 19 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2 e; 8 e; 8 e; 1 e .
3 ) На внешнем энергетическом уровне атома калия один валентный электрон. Калий − это элемент−металл. Простое вещество калий, образованное атомами данного химического элемента, также является металлом, следовательно, для него характерны все типичные свойства металлов: тепло− и электропроводность, пластичность, металлический блеск.
4 ) Металлические свойства у калия выражены слабее, чем у рубидия, но сильнее, чем у натрия, что объясняется ростом радиуса атома в ряду Na → K → Rb .
5 ) Металлические свойства у калия выражены сильнее, чем у кальция.
6 ) Максимальная валентность калия равна I, так как его атом содержит один валентный электрон. Формула высшего (и единственного) оксида калия − K 2 O . Он является основным оксидом, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и водой
7 ) Формула гидроксида калия − KOH . Он является растворимым основанием − щёлочью, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и солями.
8 ) Калий не имеет летучего водородного соединения, но образует твёрдое ионное соединение − гидрид калия KH .

Решение б

Магний
1 ) Атомный номер магния 12 ( Z = 12 ). Магний расположен в IIA− группе периодической системы Д. И. Менделеева, в 3 −ем периоде.
2 ) Заряд атомного ядра + 12, оно содержит 12 протонов и 12 нейтронов. На электронной оболочке 12 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2 e; 8 e; 2 e .
3 ) Магний является металлом.
4 ) Металлические свойства у магния выражены слабее, чем у кальция, но сильнее, чем у бериллия, что объясняется ростом радиуса атома в ряду Be → Mg → Ca .
5 ) Металлические свойства у магния выражены сильнее, чем у алюминия, но слабее, чем у натрия.
6 ) Максимальная валентность магния равна II, так как его атом содержит два валентных электрона. Формула высшего (и единственного) оксида магния − MgO . Он является основным оксидом, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и водой.
7 ) Формула гидроксида магния − M g ( O H ) 2 . Он является растворимым основанием − щёлочью, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и солями.
8 ) Магний не имеет летучего водородного соединения, но образует твёрдое ионное соединение − гидрид магния M g H 2 .

Решение в

Сера
1 ) Атомный номер серы 16 ( Z = 16 ). Сера расположена в VIA− группе периодической системы Д. И. Менделеева, в 3 −ем периоде.
2 ) Заряд атомного ядра + 16, оно содержит 16 протонов и 16 нейтронов. На электронной оболочке 16 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2 e; 8 e; 6 e .
3 ) Сера образует несколько простых веществ − неметаллов, следовательно, для нее характерно явление аллотропии.
4 ) Неметаллические свойства у серы выражены слабее, чем у кислорода, но сильнее, чем у селена, что объясняется ростом радиуса атома в ряду O → S → Se .
5 ) Неметаллические свойства у серы выражены сильнее, чем у фосфора, но слабее, чем у хлора.
6 ) Максимальная валентность серы равна VI, так как его атом содержит шесть валентных электрона. Формула высшего оксида серы − S O 3 . Этот кислотный оксид взаимодействует с водой, щелочами и основными оксидами.
7 ) Гидроксид серы H 2 S O 4 − взаимодействует со щелочами, основными оксидами и солями.
8 ) Формула летучего соединения − H 2 S .

Решение г

Хлор
1 ) Атомный номер хлора 17 ( Z = 17 ). Хлор расположен в VIIA− группе периодической системы Д. И. Менделеева, в третьем периоде.
2 ) Заряд атомного ядра + 17, оно содержит 17 протонов и 18 нейтронов. На электронной оболочке 17 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2 e; 8 e; 7 e .
3 ) Хлор является неметаллом, явление аллотропии для него не характерно.
4 ) Неметаллические свойства у хлора выражены слабее, чем у фтора, но сильнее, чем у брома, что объясняется ростом радиуса атома в ряду F → Cl → Br .
5 ) Неметаллические свойства у хлора выражены сильнее, чем у серы и аргона.
6 ) Максимальная валентность хлора равна VII, так как его атом содержит семь валентных электрона. Формула высшего оксида хлора − C l 2 O 7 . Этот кислотный оксид взаимодействует с водой, щелочами и основными оксидами.
7 ) Гидроксид хлора H C l O 4 − взаимодействует со щелочами, основными оксидами и солями.
8 ) Формула летучего соединения − HCl .

Характеристика химического элемента на основании его положения в Периодической системе Д.И. Менделеева

Графическим изображением Периодического закона является Периодическая система (таблица). Горизонтальные ряды системы называют периодами, а вертикальные столбцы – группами.

Всего в системе (таблице) 7 периодов, причем номер периода равен числу электронных слоев в атоме элемента, номеру внешнего (валентного) энергетического уровня, значению главного квантового числа для высшего энергетического уровня. Каждый период (кроме первого) начинается s-элементом — активным щелочным металлом и заканчивается инертным газом, перед которым стоит p-элемент — активный неметалл (галоген). Если продвигаться по периоду слева направо, то с ростом заряда ядер атомов химических элементов малых периодов будет возрастать число электронов на внешнем энергетическом уровне, вследствие чего свойства элементов изменяются – от типично металлических (т.к. в начале периода стоит активный щелочной металл), через амфотерные (элемент проявляет свойства и металлов и неметаллов) до неметаллических (активный неметалл – галоген в конце периода), т.е. металлические свойства постепенно ослабевают и усиливаются неметаллические.

В больших периодах с ростом заряда ядер заполнение электронов происходит сложнее, что объясняет более сложное изменение свойств элементов по сравнению с элементами малых периодов. Так, в четных рядах больших периодов с ростом заряда ядра число электронов на внешнем энергетическом уровне остается постоянным и равным 2 или 1. Поэтому, пока идет заполнение электронами следующего за внешним (второго снаружи) уровня, свойства элементов в четных рядах изменяются медленно. При переходе к нечетным рядам, с ростом величины заряда ядра увеличивается число электронов на внешнем энергетическом уровне (от 1 до 8), свойства элементов изменяются также, как в малых периодах.

Вертикальные столбцы в Периодической системе – группы элементов со сходным электронным строением и являющимися химическими аналогами. Группы обозначают римскими цифрами от I до VIII. Выделяют главные (А) и побочные (B) подгруппы, первые из которых содержат s- и p-элементы, вторые – d – элементы.

Номер А подгруппы показывает число электронов на внешнем энергетическом уровне (число валентных электронов). Для элементов В-подгрупп нет прямой связи между номером группы и числом электронов на внешнем энергетическом уровне. В А-подгруппах металлические свойства элементов усиливаются, а неметаллические – уменьшаются с возрастанием заряда ядра атома элемента.

Между положением элементов в Периодической системе и строением их атомов существует взаимосвязь:

— атомы всех элементов одного периода имеют равное число энергетических уровней, частично или полностью заполненных электронами;

— атомы всех элементов А подгрупп имею равное число электронов на внешнем энергетическом уровне.

План характеристики химического элемента на основании его положения в Периодической системе

Обычно характеристику химического элемента на основании его положения в Периодической системе дают по следующему плану:

— указывают символ химического элемента, а также его название;

— указывают порядковый номер, номер периода и группы (тип подгруппы), в которых находится элемент;

— указывают заряд ядра, массовое число, число электронов, протонов и нейтронов в атоме;

— записывают электронную конфигурацию и указывают валентные электроны;

— зарисовывают электронно-графические формулы для валентных электронов в основном и возбужденном (если оно возможно) состояниях;

— указывают семейство элемента, а также его тип (металл или неметалл);

— сравнивают свойства простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по подгруппе элементами;

— сравнивают свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по периоду элементами;

— указывают формулы высших оксидов и гидроксидов с кратким описанием их свойств;

— указывают значения минимальной и максимальной степеней окисления химического элемента.

Характеристика химического элемента на примере магния (Mg)

Рассмотрим характеристику химического элемента на примере магния (Mg) согласно плану, описанному выше:

2. Порядковый номер – 12. Элемент находится в 3 периоде, в II группе, А (главной) подгруппе.

3. Z=12 (заряд ядра), M=24 (массовое число), e=12 (число электронов), p=12 (число протонов), n=24-12=12 (число нейтронов).

4.₁₂Mg 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 – электронная конфигурация, валентные электроны 3s 2 .

5. Основное состояние

6. s-элемент, металл.

7. Высший оксид – MgO — проявляет основные свойства:

В качестве гидроксида магнию соответствует основание Mg(OH)₂, которое проявляет все типичные свойства оснований:

8. Степень окисления «+2».

9. Металлические свойства у магния выражены сильнее, чем у бериллия, но слабее, чем у кальция.

10. Металлические свойства у магния выражены слабее, чем у натрия, но сильнее, чем у алюминия (соседние элементы 3-го периода).

Примеры решения задач

Задание	Охарактеризуйте химический элемент серу на основании её положения в Периодической системе Д.И. Менделеева
Решение	1. S – сера.

2. Порядковый номер – 16. Элемент находится в 3 периоде, в VI группе, А (главной) подгруппе.

3. Z=16 (заряд ядра), M=32 (массовое число), e=16 (число электронов), p=16 (число протонов), n=32-16=16 (число нейтронов).

4.₁₆S 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 – электронная конфигурация, валентные электроны 3s 2 3p 4 .

6. p-элемент, неметалл.

7. Высший оксид – SO₃ — проявляет кислотные свойства:

8. Гидроксид, соответствующий высшему оксиду – H₂SO₄, проявляет кислотные свойства:

9. Минимальная степень окисления «-2», максимальная – «+6»

10. Неметаллические свойства у серы выражены слабее, чем у кислорода, но сильнее, чем у селена.

11. Неметаллические свойства у серы выражены сильнее, чем у фосфора, но слабее, чем у хлора (соседние элементы в 3-м периоде).

Задание	Охарактеризуйте химический элемент натрий на основании её положения в Периодической системе Д.И. Менделеева
Решение	1. Na – натрий.

2. Порядковый номер – 11. Элемент находится в 3 периоде, в I группе, А (главной) подгруппе.

3. Z=11 (заряд ядра), M=23 (массовое число), e=11 (число электронов), p=11 (число протонов), n=23-11=12 (число нейтронов).

4.₁₁ Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 – электронная конфигурация, валентные электроны 3s 1 .

7. Высший оксид – Na₂O — проявляет основные свойства:

В качестве гидроксида натрию соответствует основание NaOH, которое проявляет все типичные свойства оснований:

8. Степень окисления «+1».

9. Металлические свойства у натрия выражены сильнее, чем у лития, но слабее, чем у калия.

10. Металлические свойства у натрия выражены сильнее, чем у магния (соседний элемент 3-го периода).

Характеристика физико-химических свойств алюминия

Информационно-технологические ресурсы: Габриелян О.С. Химия 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений, ПСХЭ Д.И.Менделеева, ряд напряжений металлов, тесты для контроля знаний обучающихся, оборудование для проведения опытов и демонстрационного эксперимента, реактивы: алюминиевая стружка, растворы кислот - HCl, H₂SO₄ , щелочей NaOH или KOH, HNO₃(конц)

Постановка целей урока.
Актуализация знаний о физических свойствах алюминия, положении в ПСХЭ Д.И.Менделеева, строение атома.
Постановка целей урока.

II. Операционно-исполнительский этап.

вновь вводимые понятия - реакция алюминотермии;
предполагаемые приращения в знаниях- понимание физических и химических свойств алюминия, областей его применения с учётом физических и химических свойств;
создание проблемной ситуации в процессе выявления противоречий между жизненным опытом и ранее усвоенными знаниями;
основная проблема - почему алюминий, стоящий в начале электрохимического ряда напряжений металлов, проявляет сравнительную химическую пассивность?
способ решения - химический эксперимент, наблюдение, сравнение.

IV. Задание на дом

I. Мотивационно-ориентировочный этап

– Здравствуйте, ребята! Мы продолжаем изучение темы “Металлы”

Сегодняшний урок я хотела бы начать с небольшого исторического рассказа:

"Однажды к древнеримскому императору Тиберию пришёл ремесленник и принёс чашу невиданной красоты, изготовленную из серебристого и на удивление лёгкого металла. На вопрос императора о названии чудесного металла ремесленник ответил, что металл получен им из …глины и пока не имеет названия. "Дальновидный" император, испугавшись, что новый металл, который можно получать из обыкновенной глины, обесценит серебро и подорвёт могущество Рима, повелел: чашу уничтожить, ремесленника обезглавить, его мастерскую сровнять с землёй!" Теперь, по прошествии тысячелетий, мы не можем сказать, сколько правды лежит в основе этой легенды, рассказанной римским историком Плинием Старшим в своей "Естественной истории", но значительная доля правды в ней кроется. Действительно, алюминий - серебристо-белый, но в отличие от серебра на удивление лёгкий металл, который в принципе можно получить даже из глины. Не случайно у нас в России в ХIX столетии алюминий называли "глиний"!

Тема урока: "Характеристика физико - химических свойств алюминия"

Я предлагаю Вам составить план изучения материала урока, опираясь на ранее полученные знания о свойствах металлов.

1) Положение алюминия в ПСХЭ, строение его атома;

2) Физические свойства алюминия;

3) Химические свойства алюминия.

II. Операционно-исполнительский этап

Преподаватель: Охарактеризуйте положение алюминия в ПСХЭ

Обучающийся: Алюминий – элемент главной подгруппы III группы и 3-го периода ПСХЭ Д.И. Менделеева. Порядковый номер – 13. Это означает, что в состав атома алюминия входят 13 электронов и 13 протонов (заряд ядра +13). Относительная атомная масса алюминия – 27, следовательно, в состав ядра входят 14 протонов (27-13=14).

Тип химической связи - металлическая.

Тип кристаллической решетки: она подобна кубу с плотноупакованными шарами. Это металлическая кубическая гранецентрированная решётка. В узлах решётки находятся ионы, а в промежутках между ними легкоподвижные электроны. Веществам с металлической кристаллической решёткой присуща металлическая связь. Установить зависимость между строением Al и его физическими свойствами.

Преподаватель: Из ранее изученного материала предположите физические свойства алюминия. У вас на партах лежат образцы изделий из алюминия, сделайте визуальный анализ материала изделий, а также используя справочные данные заполните таблицу

Агрегатное состояние

Цвет, блеск

Запах

Пластичность

Растворимость в воде

Температура плавления

Плотность

Обучающийся: Кристаллическая решётка алюминия кубическая гранецентрированная, с этим связаны физические свойства алюминия: пластичность, высокая теплопроводность, электропроводность, малая плотность.

На основании строения атома можно сделать вывод, что степень окисления алюминия в соединениях равна +3. Формула оксида – Al₂O₃ и гидроксида алюминия – Al(OH)₃. На основании положения в периодической системе – малый радиус атома, соседство с неметаллами(В,Si), можно предположить об амфотерности алюминия и его соединений

Преподаватель: Какими химическими свойствами должен обладать алюминий, исходя из его положения в ПСХЭ Д.И.Менделеева?

Обучающийся: Алюминий - p-элемент, он занимает промежуточное положение между металлами и неметаллами. Металлические свойства у него выражены несколько слабее, чем у натрия и магния. Он амфотерен. Наличие 3e на внешнем электронном уровне и несколько меньший радиус атома влечёт уменьшение химической активности алюминия по сравнению с соответствующими элементами I и II групп.

Преподаватель: Как меняется активность металлов в электрохимическом ряду напряжений?

Обучающийся: Активность металлов в ряду напряжений уменьшается слева направо.

Преподаватель: Исходя из положения алюминия в электрохимическом ряду напряжений, что можно сказать о химической активности алюминия?

Обучающийся: В ряду напряжений алюминий находится рядом со щелочными и щелочно - земельными металлами, поэтому он должен проявлять высокую химическую активность.

Преподаватель: Рассмотрим химические свойства алюминия. Демонстрация опытов “Взаимодействие алюминия с простыми веществами: йодом, бромом”:

1) В пробирку приливаем 1-2 мл брома и закрываем пробкой с хлоркальциевой трубкой, заполненной кусочками древесного угля (для поглощения брома). Пробирку закрепляем в лапке штатива и на случай, если она лопнет, подставляем кристаллизатор с водой. Открываем пробирку и бросаем в нее небольшой кусочек алюминиевой проволоки или несколько листочков алюминиевой фольги (обертка из-под конфет). Пробирку снова закрываем пробкой с трубкой. Что наблюдаем?

Обучающийся: Кусочки алюминия начинают реагировать с бромом, раскаляются и передвигаются по поверхности брома. В хлоркальциевой трубке пары брома поглощаются углем.

(Записывает уравнения химических реакций в свою тетрадь)

Преподаватель демонстрирует взаимодействие алюминия с йодом

2) В фарфоровой чашке смешиваем порошок из мелких алюминиевых опилок и порошок кристаллического йода. В процессе смешивания никакой реакции не наблюдается. Реакция наблюдается при добавлении к смеси нескольких капель воды из пипетки. Что наблюдаем?

Обучающийся: Наблюдается выделение фиолетовых паров (Записывает уравнение реакции в тетрадь)

Делает вывод - алюминий активный металл, т.к. он взаимодействует с неметаллами.

Преподаватель: Но всё же, алюминий применяется в быту. Из него изготавливают целый ряд бытовых изделий. Известно, что ни кислород, ни вода не действуют на него. В результате противоречий между имеющимися знаниями и жизненным опытом создаётся проблемная ситуация: "Почему алюминий, стоящий в начале ряда напряжений, проявляет химическую пассивность?"

Причину пассивности алюминия выясним, проводя химический эксперимент. (Обучающиеся выполняют лабораторный опыт самостоятельно, перед проведением опыта им напоминаются правила работы с горелками)

Обучающийся: Химический эксперимент: длинный кусочек алюминиевой проволоки закрепляется зажимами за один конец, а другой конец проволоки подносится к пламени горелки. Наблюдается нагревание металла, проволока размягчается, однако алюминий не образует капли, а только конец размягчённой проволоки изгибается и провисает.

Преподаватель: Что за плёнка образовалась на поверхности металла?

Обучающийся делает вывод по опыту: При нагревании на воздухе алюминий окисляется. На его поверхности образуется плёнка оксида (записывается уравнение реакции)

Преподаватель: Выдвигается гипотеза - вероятно, что пассивность алюминия и возможность изготовления из него бытовых и промышленных изделий возникает из-за наличия плёнки оксида алюминия на его поверхности. А если удалить плёнку с поверхности алюминия, то возможно алюминий должен проявить активность близкую к активности щелочно-земельных металлов?

Обучающийся: Тогда алюминий может взаимодействовать с водой аналогично реакциям щелочных и щелочно - земельных металлов (записывает уже известную ему реакцию взаимодействия алюминия с водой)

Преподаватель (проводит демонстрационный опыт самостоятельно, напоминая обучающимся правила по технике безопасности при работе с кислотами): Рассмотрим взаимодействие алюминия с разбавленными кислотами: соляной, серной и концентрированной азотной кислотой

Обучающийся: Записывает уравнения реакций взаимодействия алюминия с кислотами:

В ходе протекания реакций наблюдается следующее:

- алюминий активно реагирует с соляной кислотой, менее активно с серной, а с азотной не реагирует при комнатной температуре, только при нагревании.

Преподаватель: Как можно объяснить разную реакционную способность алюминия в реакциях с кислотами?

Обучающийся (с помощью преподавателя): 1) Соляную кислоту получают путем растворения в воде газообразного хлороводорода – HCl. Ввиду невысокой его растворимости в воде, концентрация соляной кислоты при обычных условиях не превышает 38%. Поэтому независимо от концентрации соляной кислоты процесс диссоциации ее молекул в водном растворе протекает активно:

Образующиеся в этом процессе ионы водорода H + выполняют роль окислителя, окисляя металлы, расположенные в ряду активности левее водорода. Взаимодействие протекает по схеме:

При этом соль представляет собой хлорид металла AlCl₃

2) Даже при растворении в воде концентрация серной кислоты остаётся достаточно большой. При взаимодействии алюминия с концентрированными кислотами на его поверхности образуется плёнка, которая предохраняет металл от активного взаимодействия с окислителем.

3) Алюминий при низкой температуре пассивируется азотной кислотой, реакция возможна только при повышенной температуре, да и в этом случае если прекращается нагревание, то замедляется протекание реакции.

(Все уравнения реакций, наблюдения за опытами и выводы записываются в рабочую тетрадь)

Преподаватель: Мы рассмотрели отношение алюминия с кислотами. Но зная, что алюминий является амфотерным металлом, следовательно, он может взаимодействовать и со щелочами. Проведём опыт. Что Вы наблюдаете?

Обучающийся: В пробирку помещаем кусочек алюминиевой проволоки, приливаем к ней 2мл гидроксида натрия. Реакция начинает протекать через 1-2 секунды, наблюдается выделение газа.

(Записывают в тетрадь уравнение реакции)

Преподаватель: Давайте проанализируем все проделанные опыты и сделаем вывод.

Обучающийся делает вывод по работе:

1) Алюминий типичный металл, активный металл, т.к. он вступает в реакции с неметаллами, кислотами, водой, правда только после удаления оксидной плёнки;

2) Алюминий амфотерный металл, т.к. он может взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами.

Преподаватель: В доказательство того, что алюминий является активным металлом, он является активным восстановителем и может вытеснять металлы из их оксидов. Процесс вытеснения алюминием металла из оксида называется алюминитермией:

III. Оценочно-рефлексивный этап

Над какой темой мы сегодня работали?
Что нового вы узнали об алюминии?
Что нового для себя вы узнали на уроке?

Обучающиеся делают вывод о приобретенных знаниях и умениях.

IV. Задание на дом

Читайте также: