Bài 27. Nhôm và hợp chất của nhôm

KIỂM TRA BÀI CŨ
ĐÁP ÁN
Câu 1:Cho dung dịch NaOH vào dung dịch Ca(HCO3)2 sẽ có
A. Có bọt khí thoát ra
C. Có kết tủa trắng và bọt khí
B. Có kết tủa trắng
D. Không có hiện tượng
Câu 2: Những hoá chất nào sau đây có khả năng làm mềm nước cứng có tính cứng toàn phần: HCl, NaOH, Ca(OH)2 (đủ), Na2CO3, Na3PO4 ?
A. HCl, NaOH
B. NaOH, Ca(OH)2
C. Ca(OH)2, Na2CO3
D. Na2CO3, Na3PO4
Câu 3:Viết phương trình phản ứng để giải thích việc dùng Ca(OH)2 vừa đủ làm mềm nước cứng có tính cứng tạm thời
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 + 2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + MgCO3 + 2H2O
Tiết 47 – Bài 27
NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH
ELECTRON NGUYÊN TỬ
- Nhôm (Al) ở ô số 13, thuộc nhóm IIIA, chu kỳ 3
của bảng tuần hoàn
- Cấu hình electron nguyên tử :
1S2 2S2 2p6 3S2 3p1
Viết gọn : [Ne]3S2 3p1
Do có 3 electron hoá trị, nhôm dễ nhường 3e tạo
ra các hợp chất trong đó nhôm có số oxi hoá +3
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Nhôm là kim loại màu trắng bạc, tOCn/c = 660OC,
khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng
- Nhôm là kim loại nhẹ (d = 2,7g/cm3), dẫn điện
tốt (gấp 3 lần sắt, bằng 2/3 lần Cu, dẫn nhiệt tốt
(gấp 3 lần sắt)
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Nhôm là kim loại có tính khử mạnh (kém kim loại kiềm và
kiềm thổ)
Al → Al3+ + 3e
1. Tác dụng với phi kim
a. Tác dụng với halogen
to 2Al + 3Cl2 → AlCl3
to 2Al + 3X2 → 2AlX3 (X: F, Cl, Br, I)
b. Tác dụng với oxi
to 4Al + 3O2 → Al2O3
- Nhôm bền trong không khí ở nhiệt độ thường do có màng
oxit Al2O3 rất mỏng và bền bảo vệ
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Tác dụng với phi kim
2. Tác dụng với axit
a) Với axit HCl, H2SO4 loãng : → Muối + H2↑
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
0 +1 +3 0
2Al + 3H2SO4(loãng) → Al2(SO4)3 + 3H2↑
0 +1 +3 0
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Tác dụng với phi kim
2. Tág dụng với axit
a) Với axit HCl, H2SO4 loãng : → Muối + H2↑
b) Với HNO3 → Al(NO3)3 +(
to Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 14H2O
+2
+4
0
+1
–3
NO2
+ NO
+ N2O
+ N2
+ NH4NO3)
c) H2SO4 đặc nóng
2Al + 6H2SO4 đặc Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
tOC
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Tác dụng với phi kim
2. Tág dụng với axit
3. Tác dụng với oxit kim loại
2Al + Fe2O3
2Fe + Al2O3
4. Tác dụng với nước
* Trong thực tế các vật dụng bằng nhôm trong đời sống không tác dụng với nước do có lớp Al2O3 mỏng nhưng rất bền không cho nước va không khí thấm qua thấm qua, nên các vật dụng bằng nhôm không tác dụng với nước
* Nếu phá bỏ lớp oxit nhôm (hoặc tạo hỗn hống Al – Hg) thì Al tác dụng với nước ở nhiệt độ thường)
Al + H2O → Al(OH)3 + H2
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Tác dụng với phi kim
2. Tág dụng với axit
3. Tác dụng với oxit kim loại
4. Tác dụng với nước
5. Tác dụng với dd kiềm (NaOH, KOH, Ca(OH)2,…)
2Al + 2H2O + 2NaOH →2NaAlO2 + 3 H2
IV. ƯNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
1. Ứng dụng :
Nhôm
- Nhôm và hợp kim của nhôm dùng làm vật liệu chế tạo máy bay, ôtô, tên lửa, tàu vũ trụ
- Dùng trong trang trí nội thất, xây dựng nhà cửa
- Dùng làm dây dẫn điện, dụng cụ nhà bếp
- Hỗn hợp bột nhôm và oxit sắt ( hỗn hợp tecmic) hàn đường ray
2. Trạng thái tự nhiên
- Nhôm là kim loại hoạt động, nên trong tự nhiên chỉ tồn tại dạng hợp chất
- Nhôm phổ biến thứ ba trong vỏ trái đất (sau oxi và silic). Hợp chất của nhôm trong tự nhiên: Đất sét ( Al2O3.2SiO2.2H2O), mica (K2O. Al2O3.6SiO2), boxit (Al2O3.2H2O), criolit (3NaF.AlF3), …
V. SẢN XUẤT NHÔM
Trong công nghiệp Al được sản suất bằng phương pháp điện phân nóng chảy A2O3
1. Nguyên liệu
Quặng boxit (Al2O3.2H2O). Loại bỏ tạp chất là Fe2O3 và SiO2 bằng phương pháp hoá học thu được Al2O3 nguyên chất
Cực dương bằng than chì
Hỗn hợp nóng chảy Al2O3 +criolit
Nhôm nóng chảy
Cực âm bằng than chì
Cửa tháo nhôm nóng chảy
Sơ đồ điện phân nhôm nóng chảy
V. SẢN XUẤT NHÔM
Trong công nghiệp Al được sản suất bằng phương pháp điện phân nóng chảy A2O3
1. Nguyên liệu
Quặng boxit (Al2O3.2H2O). Loại bỏ tạp chất là Fe2O3 và SiO2 bằng phương pháp hoá học thu được Al2O3 nguyên chất
2. Điện phân Al2O3 nóng chảy
Hoà tan Al2O3 trong criolit nóng chảy để hã nhiệt độ nóng chảy của Al2O3, tạo chất lỏng dẫn điện tốt hơn Al2O3 nóng chảy, khối lượng riêng nhỏ hơn nhôm nóng chảy bảo vệ nhôm sản xuất ra khôn bị oxi không khí oxi hoá
Quá trình điện phân:
Catot (cực âm): Al3+ + 3e Al
Anot ( cực dương): 2O2– O2 + 4e
Ở nhiệt độ cao O2 đốt cháy C (anot) làm cho anot bị ăn mòn. Vì vậy sau một thời gian phai tay anot
CỦNG CỐ
Al
Nhóm IIIA
Màu trắng bạc, mềm, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi, kim loại nhẹ, dẫn điện tốt
Tính chất hoá học:
Tác dụng với phi kim: O2, Cl2, S, …
Tác dụng với axit:
HCl, H2SO4loãng
H2SO4đ
HNO3
Tác dụng với oxit kim loại
Tác dụng với H2O
Tác dụng với dung dịch kiềm
Ứng dụng:làm vật liệu chế tạo máy bay, tên lữa, trang trí nộ thất, dây dẫn điện, dụng cụ làm bếp, hỗn hợp tecmic, …
Điều chế: Nguyên liệu là quặng boxit, phương pháp điện phân nóng chảy
THẢO LUẬN NHÓM
Bài tập 1 SGK (128) : Viết phương trình thực hiện dãy chuyển hoá sau
Al → AlCl3 → Al(OH)3 → NaAlO2 → Al(OH)3 → Al2O3 → Al
ĐÁP ÁN
to 2Al + 3Cl2 → AlCl3
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
to 2Al(OH)3 →Al2O3 + 3H2O
đpnc 2Al2O3 → 4Al + 3O2
DẶN DÒ
- Học thuộc lí thuyết
Làm bài tập : 5 SGK(129)
- Làm bài tập trong SBT phần nhôm
Chuẩn bị tiếp phần : Nhôm và hợp
chất của nhôm