Aliuminis - cheminis elementas III grupė Periodinė elementų lentelė D.I. Mendelejevas. Dėl didelio cheminio aktyvumo aliuminis gamtoje randamas tik surišta forma. Pagal kiekį žemės plutoje ji (savo junginių pavidalu) užima pirmą vietą tarp metalų - 8,13% ir trečią vietą po deguonies ir silicio. Anot akademiko A.E. Fersmano, yra daugiau nei 250 aliuminio mineralų, kurie daugiausia yra susitelkę šalia žemės paviršiaus, ir daugiau nei 40% jų yra aliumosilikatai.
Beveik vienintelis aliuminio metalo gamybos būdas yra kriolito-aliuminio oksido lydalo elektrolizė. Pagrindinė šio proceso žaliava – aliuminio oksidas (A1 2 O 3) gaunamas įvairiais hidrocheminiais metodais apdorojant mineralus, turinčius aliuminio junginių.

Atominė struktūra ir kristalinė gardelė

Periodinėje sistemoje D.I. Mendelejevo aliuminio atominis skaičius yra 13, jo atominė masė yra 26,9815 (anglies 12 C) ir 26,98974 (deguonies 16 O).

Pagrindinis izotopas yra 27 A1, kuris yra stabilus ir susideda iš 14 neutronų ir 13 protonų. Be vieno izotopo 26 A1, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 10 6 metai, yra dar šeši izotopai, kurių masės skaičiai yra 23, 24, 25, 26, 28 ir 29 ir kurių pusinės eliminacijos laikas yra trumpas (nuo 0,13 iki 396 s). nustatytas, taip pat nežymiai mažas paplitimas gamtoje (nuo 2×10 -5 iki 1,5×10 -4%).

Aliuminis yra trivalentis, o jo 13 elektronų yra paskirstyti elektronų apvalkaluose l s 2 , 2s 2 , 2 р 6, 3s 2 , 3r 1. Ant išorinio elektroninio sluoksnio M yra trys valentiniai elektronai: du Z s- orbita, kurios jonizacijos potencialas yra 1800 ir 2300 kJ/mol ir vienas 3 p-orbita, kurios potencialas yra 574,5 kJ/mol, todėl cheminiuose junginiuose aliuminis dažniausiai yra trivalentis (A1 3+). Kadangi elektronas yra p-orbita su atomo branduoliu jungiasi silpniau nei du suporuoti elektronai s-orbitoje, tada tam tikromis sąlygomis, praradęs p-elektroną, aliuminio atomas tampa vienavalenčiu jonu (A1 +), sudarydamas mažesnio valentingumo junginius ( subjungtys), o dar rečiau – A1 2+.

Kristalinė ląstelė aliuminis yra į veidą orientuotas kubas, kuris yra stabilus temperatūroje nuo 4°K iki lydymosi temperatūros. Aliuminyje nėra alotropinių virsmų, t.y. jo struktūra yra nuolatinė. Vienetinė ląstelė susideda iš keturių atomų, kurių dydis 4,049596 × 10 -10 m; esant 25 °C atominiam skersmeniui ( trumpiausias atstumas tarp atomų gardelėje) yra 2,86×10 -10 m, o atomo tūris 9,999×10 -6 m 3 /g-atomas. Aliuminio priemaišos turi mažai įtakos gardelės parametrui.

Aliuminis pasižymi dideliu cheminiu aktyvumu, jo junginių su deguonimi, siera ir anglimi susidarymo energija yra labai didelė. Įtampos serijoje jis yra vienas iš labiausiai elektroneigiamų elementų, o jo normalus elektrodo potencialas yra -1,67 V. normaliomis sąlygomis, sąveikaudamas su atmosferos deguonimi, aliuminis yra padengtas plona (2-10 -5 cm), bet patvaria aliuminio oksido A1 2 0 3 plėvele, kuri apsaugo nuo tolesnės oksidacijos, lemiančios aukštą jo atsparumą korozijai. Tačiau jei yra aliuminio arba aplinką Hg, Na, Mg, Ca, Si, Cu ir kai kurie kiti elementai smarkiai sumažėja oksido plėvelės stiprumas ir apsauginės savybės.

Išlydytas aliuminis aktyviai reaguoja su anglies oksidu ir dioksidu bei vandens garais. Didžiausią susidomėjimą kelia vandenilio tirpumas aliuminyje, nes vandenilio buvimas metale neigiamai veikia mechaninės savybės aliuminis ir jo lydiniai. Aliuminio vandenilio kiekis, viršijantis jo tirpumą kietoje būsenoje, laikomas kenksminga priemaiša.

Aliuminis turi amfoterinių savybių, t.y. reaguodamas su rūgštimis, susidaro atitinkamos druskos, o sąveikaudamas su šarmais – aliuminatai. Ši savybė žymiai išplečia aliuminio išgavimo iš įvairios sudėties rūdų galimybes. Aliuminis tirpsta sieros rūgštyje ir druskos rūgštys

, taip pat šarmuose, tačiau koncentruotos azoto ir organinės rūgštys aliuminio neveikia.

Pamokos santrauka šia tema

"aliuminis"

Tikslai: n Suteikite idėją apie aliuminio atomo struktūrą pagal jo padėtį PSCE, fizines ir chemines savybes paprasta medžiaga

aliuminis ir jo atsiradimas gamtoje

n Apibendrinti mokinių žinias apie aliuminio, jo junginių ir lydinių panaudojimą šalies ūkyje

n Aptarkite aliuminio svarbą žmogaus organizmui

7) Aliuminio ir jo junginių pritaikymas (žinių apibendrinimas, patikros pastabos)Žaidimas:

pasirinkti daiktus iš aliuminio ir paaiškinti, kokias savybes asmuo naudojo gamindamas juos konstrukcinė medžiaga (lengvumas, kaliumas štampavimui, atsparumas korozijai); gamyba Virtuvės indai

, aliuminio folija (netoksiška, didelis šilumos laidumas); · laidų gamyba (lengvumas, elektros laidumas). Aliuminio elektrinis laidumas yra tik 1,7 karto mažesnis nei vario, o aliuminis yra maždaug 2 kartus pigesnis. Tiesa, aliuminis kaip elektros medžiaga turi nemalonus turtas

- dėl stiprios oksido plėvelės sunku lituoti; veidrodžių gamyba (didelis atspindėjimas kartu su mažomis sąnaudomis ir lengvu purškimu); papuošalai (kai aliuminis buvo labai brangus, iš jo buvo gaminami įvairūs papuošalai. Mada jiems iš karto apėjo, kai atsirado naujos jo gamybos technologijos, kurios daug kartų sumažino savikainą. Šiais laikais bižuterijos gamyboje kartais naudojamas aliuminis); aliuminis registruotas kaip E173 (dažų grupė); labai efektyvus raketinis kuras; sidabriniai dažai (blizgesys milteliuose); atkuria metalus iš jų oksidų (aliuminotermija); Aliuminio chloridas AlCl3 naudojamas kaip katalizatorius (?) gaminant daugelį organinių medžiagų

8) Aliuminis žmogaus organizme

Žmogaus organizmas kasdien gauna nuo 5 iki 50 mg aliuminio

Karštai apdorojant maisto produktus dėl aliuminio indų naudojimo, maistas užteršiamas šiuo metalu

Aliuminis taip pat patenka į organizmą su maistu, geriamuoju vandeniu, per plaučius, vaistai, dezodorantai

Nusėda kauluose, kepenyse, plaučiuose ir pilkojoje smegenų medžiagoje

Su amžiumi aliuminio kiekis plaučiuose ir smegenyse didėja

Dėmesio! Pavojus! Didelėse koncentracijose aliuminis neigiamai veikia nervų sistema ir gali sukelti traukulius, susilpnėti ar prarasti atmintį, prisideda prie senatvinės aterosklerozės išsivystymo, sulėtėja vaikų vystymasis, pažeidžiamas skrandis ir žarnynas. Tokiu atveju padės dilgėlės, asiūkliai, gintaro rūgšties turintys preparatai.

Dalomoji medžiaga tėvams:„Aliuminis yra nuolatinis neatskiriama dalis ląstelės. IN nedideli kiekiaiŽmonėms jis būtinas, tačiau esant pertekliui, šis metalas gali kelti rimtą pavojų sveikatai. Aliuminis į organizmą patenka su maistu, vandeniu, dezodorantais ir iš aliuminio indų. Todėl tokiuose induose laikykite ir virkite pieno patiekalus, kopūstų sriubą, kompotus, sūdytą žuvį, marinuotas daržoves ir grybus. raugintų kopūstų Tai neįmanoma, nes rūgščioje aplinkoje aliuminis palaipsniui ištirpsta ir iš dalies virsta produktais.

4. Įgytų žinių įtvirtinimas

1) Testas su abipusiu patikrinimu „Kokie teiginiai yra teisingi?

1. Aliuminis gamtoje randamas tik junginių pavidalu (+)

2. Siluminas – aliuminio lydinys su siera (-)

3. Aliuminio atomai pasižymi redukuojančiomis savybėmis (+)

4. Aliuminis yra prastas elektros laidininkas (-)

5. Aliuminis gali reaguoti ir su rūgštimis, ir su šarmais (+)

6. Jei aliuminio perteklius gali kelti rimtą pavojų sveikatai (+)

7. Pasaulinė aliuminio gamyba nuolat mažėja (-)

2) Atspėk galvosūkį:

5. Namų darbai

Reikalinga:§ 13 p. 68-74, ? 1, 4 p. 75, užpildykite pamokos užrašus

Papildomas: 1) Užrašykite aliuminio cheminių reakcijų su bromu, siera ir anglimi lygtis. Apsvarstykite juos OVR požiūriu. 2)? 5 p.75

Kūrybinis: 1959 m. parašė eilėraštį „Ruduo“, kuriame aliuminį panaudojo kaip meninį vaizdą: ...O už lango jauname šerkšnyje plyti aliuminio laukai... Paaiškinkite, kokias aliuminio savybes turėjo omenyje poetas. Kurkite gražias vaizdines išraiškas naudodami aliuminio savybes, kurios gali būti naudojamos rašant esė.

6. Pamokos pabaiga

7. Refleksija

Informacijos šaltiniai:

1. Gabrielianas, . 9 klasė: mokomoji. Dėl bendrojo išsilavinimo institucijos / . – M.: Bustard, 2008. – 270 p.

2. Akopjan, V. Ne viskas, kas blizga, yra gerai (straipsnis) / V. Akopjan // Sveikos gyvensenos biuletenis. – 2004. – Nr.1.

3. http://ru. Vikipedija. org/wiki/ - aliuminis, natūralūs aliuminio junginiai ir lydiniai bei jų pritaikymas

4. http://**/naz_factory. aspx - Nadvoitsky aliuminio lydykla

„Aliuminio metalas“ – aliuminio druskos (aliuminatai). Fizinės savybės. Sąveika su vandeniu. Sąveikaujant su praskiestomis rūgštimis, aliuminis sudaro druskas. Pirmą kartą jį gavo danų fizikas Oerstedas 1925 m. Sąveika su nemetalais. Sąveika su šarmais. Sąveika su deguonimi. Normaliomis sąlygomis reaguoja su halogenais.

"Aliuminio metalas" - Fizinės savybės. Atsakykite į klausimą: „Kodėl aliuminis vadinamas ateities metalu? Cheminės savybės. Aliuminio puodelis tapo brangesnis nei auksinis. Pirmą kartą pramoniniu būdu gamino aliuminį (1855). Al. Aliuminis yra ateities metalas. Ištirkite 3 A grupės metalų savybes naudodami aliuminį kaip pavyzdį. „Sidabras iš molio“.

"Atomas ir jo sandara" - Pavyzdys: Polonio atomo masės skaičius 210. Atomo branduolio sudėtis.", ugdyti praktinius problemų sprendimo įgūdžius. Mokomasis: kartoti, apibendrinti ir sisteminti teorines žinias temomis: " Atomų sandara. Iš to turėtų išplaukti, kad atomai nėra stabilios būtybės.

"Elektronų apvalkalo struktūra" - - Energijos lygis susideda iš orbitų. 3. Atomo masė susideda iš protonų ir neutronų skaičiaus. Fosforas. D – orbitinė. Elektronų apvalkalo sandara. Grupė. Kartojimas. Žinių patikrinimas. Grupės numeris sutampa su elektronų skaičiumi paskutiniame energijos lygis. Grįžkite prie pamokos temos. 3d0.

Fizinės savybės :

Yra dažni Cheminės savybės

Atsiradimas gamtoje

Taikymas

Žinių įtvirtinimas ir patikrinimas Testo klausimai

Išvardykite šarminius metalus. Kodėl jie taip vadinami?

Kokios yra šarminių metalų atomų struktūros ypatybės?

Kokia yra šarminio metalo oksidacijos laipsnis junginyje? Kodėl?

Kas yra fizines savybesšarminiai metalai?

Kuris šarminis metalas yra aktyviausias ir kodėl?

Kokios reakcijos būdingos šarminiams metalams?

Kokie oksidai ir peroksidai susidaro oksiduojant šarminius metalus?

Kaip šarminių metalų atomai ir jonai nuspalvina liepsną?

Kuris cheminiai ryšiai ar jie sudaro šarminius metalus su nemetalais?

Kaip galima gauti šarminių metalų?

Kur naudojami šarminiai metalai?

Kokie elementai sudaro šarminių žemių metalus?

Kur į Periodinė elementų lentelė ar šie elementai yra?

Kokios yra šių metalų atomų struktūros ypatybės?

Kokia oksidacijos būsena būdinga šarminių elementų junginiuose?

Kokios yra kalcio, magnio fizinės savybės?

Kaip šie metalai turėtų būti laikomi?

Kaip galite gauti šių metalų?

Išvardykite šiems metalams būdingas reakcijas.

Kokia yra aliuminio atomo struktūra?

Kokia yra aliuminio oksidacijos būsena junginiuose? Kodėl?

Išvardinkite svarbiausius natūralius aliuminio junginius.

Kokios yra aliuminio fizinės savybės?

Kaip aliuminis veikia cheminėse reakcijose? Kodėl?

Su kokiomis rūgštimis nereaguoja aliuminis?

Kaip aliuminis sąveikauja su šarmais?

Kokius metalus aliuminis gali redukuoti iš druskų ar oksidų?

Kokios reakcijos įrodo aliuminio oksido ir hidroksido amfoterinę prigimtį?

Kas atsitinka su aliuminio hidroksidu, kai jis šildomas?