Bài giảng môn Hóa học Lớp 12 - Bài 27: Nhôm và một số hợp chất quan trọng của nhôm - Tiết 47: Nhôm

Bài 27. NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔMTiết 47 : NHÔMVị trÝ , cÊu t¹o, sè oxi ho¸TÝnh chÊt ho¸ häcTÝnh chÊt vËt lýNH«møng dông vµ tr¹ng th¸i tù nhiªn S¶n xuÊt nh«mTiết 47 : NHÔMI. VÞ trÝ, cÊu t¹o vµ sè oxi ho¸.Ô THỨ 13CHU KÌ 3NHÓM IIIAVỊ TRÍI. VÞ trÝ, cÊu t¹o vµ sè oxi ho¸.- Nhôm là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi. Có thể dát được lá nhôm mỏng 0,01 mm dùng để gói thựcphẩm.- Nhôm là kim loại nhẹ (2,7g/ cm3), nóng chảy ở nhiệt độ 6600C,dẫn nhiệt, dẫn điện tốt (bằng 2/3 đồng, gấp 3 lần sắt)II. TÝnh chÊt VËt lý.III. TÝnh chÊt ho¸ häc.Xu hướng dễ nhường 3e khi tham gia phản ứng hoá học : Al → Al3+ + 3e→ Thể hiện tính khử khá mạnh (kém hơn kim loại kiềm thổ và kim loại kiềm)a. Phản ứng với oxi.+ Phản ứng ở ngay t0 thường .4Al + 3O2 → 2Al2O3 + QMàng mỏng Al2O3 bền, không thấm khí và nước, bảo vệ Al bên trong.→ Vật bằng Al bền trong không khí.+ Đốt bột Al → cháy sáng chói,toả nhiệt.+ Đốt dây Al (hoặc miếng Al) → tạo túi Al lỏng (chứa Al nóng chảy)+ Al (hỗn hống Al-Hg): phản ứng liên tục tạo lớp nhôm oxit rất xốp . 1. Tác dụng với phi kim 2Al + 3Cl2 → (nhôm clorua)(bột Al tự bốc cháy khi tiếp xúc với khí Clo)b. Phản ứng với phi kim khác (halogen, )1. Tác dụng với phi kimNhận xét : Al khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm.002. Tác dụng với axit: 2Al + 3H2SO4(loãng) → Al2(SO4)3 + 3H2 2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2 Al khử dễ dàng ion H+ trong dung dịch thành H2. a. T¸c dông víi axit kh«ng cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh (HCl, H2SO4 lo·ng, )2. Tác dụng với axit: * Al phản ứng dễ dàng với axit HNO3 loãng, HNO3 đặc nóng, H2SO4 đặc nóng : 2Al + 6H2SO4đ → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Al + 4HNO3loãng → Al(NO3)3 + NO + 2H2O → Al có thể khử N, S trong môi trường axit xuống mức oxi hoá thấp hơn. + Al bị thụ động hoá trong axit H2SO4 đặc nguội, HNO3 đặc nguội (do tạo màng oxit đặc biệt bền) b. T¸c dông víi axit tÝnh oxi ho¸ m¹nh (HNO3, H2SO4 ®Æc).+5 +6+5+6+40+30+3+2Fe2O3 +2Al Al2O3 +2Fe (1)t0 ph¶n øng nhiÖt nh«m0+33. T¸c dông víi 1 sè oxit kim lo¹i ë nhiÖt ®é cao.+30 (Fe2O3, Fe3O4, CuO, Cr2O3, )(hỗn hợp tecmit) (nóng chảy)(Nhiệt độ toả ra ~ 29160C)4. T¸c dông víi nư­íc. 2Al + 6H2O 2Al(OH)3  + 3H2 (mµng máng, bÒn) ph¶n øng ë bÒ mÆt bªn ngoµi vµ dõng ngay+ B×nh thường cã líp mµng oxit nh«m bÒn b¶o vÖ nªn vËt b»ng Al bÒn trong n­ưíc (ë nhiÖt ®é th­ưêng vµ khi ®un nãng). - Khi t¹o hçn hèng Al-Hg : Al ph¶n øng liªn tôc víi H2O 5. T¸c dông víi dung dÞch kiÒm. Al tan dễ dàng trong dung dịch kiềm giải phóng hiđro.2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2 natri aluminatIV. øng dông vµ tr¹ng th¸I tù nhiªn. Nhôm và hợp kim của nhôm có ưu điểm là nhẹ, bền đối với không khí và nước nên được dùng làm vật liệu chế tạo máy bay, ôtô, tên lửa, tàu vũ trụ, vệ tinh nhân tạo.ỨNG DỤNG 1.  Nhôm và hợp kim của nhôm có màu trắng bạc, đẹp nên được dùng trong xây dựng nhà cửa và trang trí nội thất, ỨNG DỤNG 1. . Nhôm nhẹ và dẫn điện tốt nên được dùng làm dây dẫn điện thay cho đồng. Do nhôm dẫn nhiệt tốt , ít bị gỉ và không độc nên nhôm được dùng làm dụng cụ nhà bếp. Bột nhôm trộn với bột sắt oxit (gọi là hỗn hợp tecmit) để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm dùng hàn đường ray, chế bom phá 2. tr¹ng th¸I tù nhiªn.BoxitCao lanhmicarubisaphia + chỉ tồn tại ở dạng hợp chất (phổ biến thứ 3 trong vỏ Trái đất, sau Oxi và Silic) : đất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O), cao lanh (Al2O3.2SiO2.2H2O, mica (K2O.Al2O3.6H2O), fenspat (Na2O.Al2O3.6SiO2), boxit (Al2O3.2H2O), Cryolit (AlF3.3NaF),rubi, saphia, coriđon, SẢN XUẤT3. Phương pháp.Điện phân Al2O3 nóng chảy bằng dòng điện 1 chiều.V.Nguyên tắc :khử Al3+ về Al Al3+ + 3e → Al 2. Nguyên liệu :quặng boxit Al2O3(lẫn tạp chất Fe2O3, SiO2)4. Các giai đoạn của quá trình sản xuất.a. Giai đoạn tinh chế Al2O3 trong quặng boxit.b. Giai đoạn chuẩn bị chất điện li nóng chảy.Hoµ tan Al2O3 trong cryolit nãng ch¶y t¹o hçn hîp cã nhiÖt ®énãng ch¶y 9000C (nhiÖt ®é nãng ch¶y cña Al2O3 = 20500C).c. Giai đoạn điện phân. Hçn hîp Al2O3 vµ criolit r¾n Al2O3 trong criolit nóng chảyNhôm nóng chảy Gạch chịu nhiệt Vỏ thép Cửa lấy nhôm Anod(than chì) Catod (than chì) Thanh dẫn điện (–) Thanh dẫn điện (+) Sơ đồ bể điện phân nhôm oxit nóng chảyCatot (than chì)1. Để phân biệt 3 kim loại riêng biệt Na, Mg, Al bằng phương pháp hoá học, có thể dùng 1 thuốc thử nào sau đây ? BÀI TẬP.A. dd HClD. dd NaClC. dd NaOHB. H2O B. H2O2. Cho một lượng hỗn hợp Mg-Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 8,96 lít (đktc) khí H2. Mặt khác, cũng cho lượng hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 6,72 lít H2. Hỏi khối lượng (gam) hỗn hợp ban đầu là bao nhiêu ?BÀI TẬP.A. 7,8 D. 15 C. 15,6 B. 10,5 A. 7,8 - nghiên cứu về hợp chất của nhôm. bài tập về nhà : 7,8 SGK tr 129 6.45, 6.47, 6.48 SBT