Bài tập Hóa học 12 - Tuần 25 - Năm học 2011-2012 - Trường THPT Ninh Thạnh Lợi

Tiết 47,48; tuần 25
NS: 06/01/2012
Bài 27. NHÔM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM
I. Mục tiêu
1. Kiến thức 
Biết được: Vị trí, cấu hình lớp electron 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 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 mạnh, 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 hóa học và nhận biết ion nhôm 
- Viết các PTHH minh hoạ tính chất hoá học của nhôm.
- Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hóa học của nhôm, nhận biết ion nhôm 
- Viết các PTHH phân tử và ion rút gọn (nếu có) minh hoạ tính chất hoá học của hợp chất nhôm.
- Sử dụng và bảo quản hợp lý các đồ dùng bằng nhôm.
- Tính % khối lượng nhôm trong hỗn hợp kim loại đem phản ứng.
- Tính khối lượng boxit để sản xuất lượng nhôm xác định theo hiệu suất phản ứng; 
3. Thái độ
- Có ý thức tìm hiểu, say mê khoa học. 
- Rèn luyện tính cẩn thận và tỉ mỉ, thích tìm hiểu khoa học.
* Trọng tâm
- Đặc điểm cấu tạo nguyên tử nhôm và các phản ứng đặc trưng của nhôm
- Phương pháp điều chế nhôm
- Tính chất hoá học cơ bản của Al2O3, Al(OH)3, Al2(SO4)3. 
- Cách nhận biết Al3+ trong dung dịch.
II. Chuẩn bị
GV: Phiếu học tập. 
HS: Đọc bài trước ở nhà.
III. Hoạt động dạy học
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
HS1: Nêu tính chất hóa học của kim loại kiềm? Viết các pthh minh họa?
HS2:Viết các phương trình pư chứng minh :
 * NaHCO3 là một hợp chất lưỡng tính 
 * Dung dịch NaHCO3, Na2CO3 có phản ứng kiềm 
3. Bài mới
Họat động của GV và HS 
Nội dung
 Hoạt động 1
- HS: Viết cấu hình e của nhôm và cho biết vị trí của nhôm trong BTH.
- GV: Treo BTH và yêu cầu:
- HS: Xác định trong mỗi chu kì , nhóm III A, kim loại nhôm đứng sau và trước nguyên tố nào ?
- Hỏi: 1) Hãy cho biết nhôm thuộc loại nguyên tố gì ? có bao nhiêu e hoá trị ?
2) Nhận xét gì về năng lượng ion hoá của nhôm từ đó cho biết tính chất cơ bản của nhôm và số oxi hoá của nó trong các hợp chất 
Hoạt động 2
- HS: nghiên cứu sgk và thảo luận rút ra những tính chất vật lí quan trọng của nhôm.
Hoạt động 3
- Hỏi: dựa vào cấu tạo nguyên tử, năng lượng ion hoá của nhôm, hãy cho biết tính chất hoá học của nhôm là gì ?
- HS: lấy vd về một số phản ứng của nhôm với phi kim đã học.
- HS xác định số oxi hoá và vai trò của nhôm trong phản ứng trên.
Hoạt động 4
- GV làm thí nghiệm: cho một mẫu nhôm vào dung dịch HCl, cho HS quan sát hiện tượng và yêu cầu HS viết ptpư xảy ra dạng phân tử và ion thu gọn.
- Hỏi: 1) Al có pư được với dung dịch HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội? vì sao ?
2) Hãy viết pư của Al với HNO3 loãng, H2SO4 đặc, nóng ?
Hoạt động 5
- Hỏi: 1) Cho Eo(Al3+/Al)<Eo(H2O/H2), vậy nhôm có tác dụng được với nước không ?
2) Vì sao những vật bằng nhôm hằng ngày tiếp xúc với nước dù ở nhiệt độ cao nhưng
Hoạt động 6
- GV: Ở nhiệt độ cao, Al có thể khử được nhiều ion kim loại trong oxit thành kim loại tự do, phản ứng toả nhiều nhiệt.
- Hỏi: Hãy xác định số oxi hoá của các phản ứng trên và cho biêt loại của pư.
- HS: Viết pư: Al + Ba(OH)2 + H2O à
Hoạt động 7
- HS: Nghiên cứu những ứng dụng và trạng thái tự nhiên trong sgk
Hoạt động 8
- GV: Treo sơ đồ thùng điện phân Al2O3 nóng chảy.
HS: Quan sát, mô tả các phần của thùng điện phân và viết các quá trình xay ra tại điện cực.
Hoạt động 9
Hỏi: Học sinh quan sát mẩu đựng Al2O3, nhận xét các hiện tượng vật lí.
Trong tự nhiên Al2O3 tồn tại ở những dạng nào?
Đá rubi và saphia, hiện nay đã điều chế nhân tạo.
Hoạt động 10
- Gv: Thông báo, ion Al3+ có điện tích lớn nên lực hút giữa ion Al3+ và ion O2- rất mạnh, tạo ra liên kết trong Al2O3 rất bền vững.
- GV: Làm thí nghiệm: cho Al2O3 tác dụng với dung dịch HCl, NaOH, cho học sinh quan sát hiện tượng.
HS: Viết các phương trình phản ứng xảy ra
à Kết luận tính chất của Al2O3
 - HS nghiên cứu sgk và cho biết các ứng dụng của nhôm oxit (sx nhôm, làm đồ trang sức...)
Hoạt động 11
- GV: Al(OH)3 là hợp chất kem bền đối với nhiệt, bị phân huỷ khi đun nóng. Hãy viết phương trình phản ứng xảy ra ?
- GV: Làm thí nghiệm
	Dung dịch HCl
 Al(OH)3
	Dung dịch NaOH
	 Al(OH)3
- HS: Quan sát hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng chứng minh hiện tượng đó.
- Hỏi: Vì sao những vật bằng nhôm không tan nước nhưng bị hoà tan trong dung dịch NaOH ?
Hoạt động 12
 Hỏi: Vì sao phèn chua có thể làm trong nước đục ?
Hoạt động 13: GV biễu diễn thí nghiện cho từ từ dd NaOH vào dd Al3+ HS quan sát và giải thích
A. NHÔM
I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
 : 1s22s22p63s23p1
Vị trí: chu kì 3, nhóm IIIA
- Trong chu kì Al đưng sau Mg, trước Si
- Trong nhóm IIIA: Al đứng sau B.
- Là nguyên tố p, có 3 e hoá trị. Xu hướng nhường 3 e tạo ion Al3+
Al Al3+ + 3e
[Ne]3s23p1 [Ne]
- Trong hợp chất nhôm có số oxi hoá +3
vd: Al2O3, AlCl3
Cấu tạo đơn chất : lập phương tâm diện
TÍNH CHẤT VẬT LÍ 
(sgk)
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Al là kim loại có tính khử mạnh (yếu hơn KLK, KLK thổ) 
 1. Tác dụng với phi kim: tác dụng trực tiếp và mãnh liệt với nhiều phi kim.
Vd: 4 Al + 3O2 2 Al2O3
 2 Al + 3Cl2 2 AlCl3
[ Al khử nhiều phi kim thành ion âm .
 2. Tác dụng với axit
 a. Với các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng:
Vd: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
2Al + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 3 H2
Pt ion: 2Al + 6H+ 2 Al3+ + 3H2 
[ Al khử ion H+ trong dung dịch axit thành hidro tự do.
 b. Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc
 * Al không pư với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội.
to
 * Với các axit HNO3 đặc nóng, HNO3 loãng, H2SO4 đặc nóng: Al khử được và xuống những mức oxi hoá thấp hơn.
Al + 6HNO3 Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Al + H2SO4 đ 
Tác dụng với H2O
Do EoAl3+/Al < Eo H2O/H2 [ Al khử được nước.
2Al + 6H2O 2 Al(OH)3 + 3 H2
[ phản ứng dừng lại nhanh và có lớp Al(OH)3 không tan trong H2O bảo vệ lớp nhôm bên trong.
Tác dụng với oxit kim loại
to
Ở nhiệt đọ cao, Al khử được nhiều ion kim loại kém hoạt dộng hơn trong oxit (FeO, CuO, ...) thành kim loại tự do.
Vd: Fe2O3 + 2 Al Al2O3 + 2 Fe
2 Al + 3 CuO 
_ phản ứng nhiệt nhôm.
Tác dụng với bazơ: nhôm tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2....
vd: 2Al +2NaOH +6H2O → 2Na[Al(OH)4] +3H2 
 natri aluminat
IV. ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Ứng dụng
Trạng thái tự nhiên
SẢN XUẤT NHÔM
Nguyên liệu: Al2O3.2H2O
Điện phân nhôm oxit nóng chảy
 công đoạn tinh chế quặng boxit
 công đoạn đpnc Al2O3 
 Để hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 2050o C xuống 900oC, hoà tan Al2O3 trong criolit n/c.
Đpnc, xt
ptđp:Al2O3 2Al + 3/2 O2
B. HỢP CHẤT CỦA NHÔM
NHÔM OXIT: Al2O3
Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên
 - Là chất rắn màu trắng, không tan và không tác dụng với nước.ton/c > 2050oC
 - Trong vỏ quả đất, Al2O3 tồn tại ở các dạng sau:
 + Tinh thể Al2O3 khan là đá quý rất cứng: corinddon trong suốt, không màu.
 + Đá rubi (hồng ngọc): màu đỏ
 + Đá saphia: màu xanh.
Tính chất hoá học
Al2O3 là hợp chất rất bền
 - Al2O3 là hợp chất ion, ở dạng tinh thể nó rất bền về mặt hoá học, ton/c = 2050oC.
 - Các chất: H2, C, CO, không khử được Al2O3.
Al2O3 là chất lưỡng tính
Tác dụng với axit mạnh:
 Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3 H2O
 Al2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3 H2O
[ Có tính chất của oxit bazơ.
Tác dụng với các dung dịch bazơ mạnh:
AL2O3 +2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] 
Al2O3 +2OH- + 3H2O 2[Al(OH)4]-
[ Có tính chất của oxit axit.
 NHÔM HIĐROXIT: Al(OH)3
Tính chất hoá học
to
Tính bền với nhiệt
2 Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O
 b) Là hợp chất lưỡng tính
 - Tác dụng với các dung dịch axit mạnh:
 3 HCl + Al(OH)3 AlCl3 + 3 H2O
 3 H+ + Al(OH)3 Al3+ + 3 H2O
Tác dụng với các dung dịch bazơ mạnh :
Al(OH)3 + NaOH Na[Al(OH)4] 
Al(OH)3 + OH- [Al(OH)4]-
Những đồ vật bằng nhôm bị hoà tan trong dung dịch NaOH, Ca(OH)2 ..là do :
 Al2O3 +2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] 
2 Al + 6 H2O 2 Al(OH)3 + 3 H2
Al(OH)3 + NaOH Na[Al(OH)4] 
NHÔM SUNFAT: Al2(SO4)3
Quan trọng là phèn chua:
Công thức hoá học: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O
Hay KAl(SO4)2.12H2O
* Ứng dụng: Phèn chua được dùng trong công nghiệp thuộc da, CN giấy....
IV. NHẬN BIẾT Al3+ TRONG DUNG DỊCH
 Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 ↓
 Al(OH)3 + OH-dư → AlO2- + 2H2O
4. Củng cố: So sánh tính chất của KLK, KLKT với Al
5. Dặn dò : làm bài tập và soạn bài theo phiếu học tập đã giao
IV. Rút kinh nghiệm	 
Kí duyệt tuần 25
07 / 01 / 2012
Trương Bá Đoan