Тема: Химия металлов
Урок: Применение алюминия и его сплавов
1. Применение алюминия и его физические свойства, на которых оно основано
Алюминий называют «крылатым металлом». Такое название этот металл получил за свою легкость и широкое применение, в первую очередь, в самолетостроении. Алюминий прочно вошел в нашу жизнь: каждому с детства знакомы алюминиевая фольга, посуда, проволока. А ведь когда-то изделия из алюминия считались роскошью. Например, в 1852 году стоимость 1 кг алюминия была 1200 долларов, т.е. дороже золота. Почему же со временем цена на алюминий так упала?
Дело в том, что алюминий широко распространен в земной коре (8%), самый распространенный металл. Но для восстановления алюминия из руд необходимо затратить большое количество энергии. К концу 19 века разработали новый способ получения алюминия с помощью электролиза, ежегодное получение металла возросло в тысячи раз, и цена на него упала.
Алюминий очень устойчив по отношению к кислороду и воде. Эта устойчивость обусловлена образованием на его поверхности тонкой, но плотной и прочной оксидной пленки – Al2O3. Благодаря этому свойству алюминий и его сплавы нашли широкое применение в быту и промышленности. Вам хорошо известно о применении алюминия для изготовления кухонной посуды.
Рис. 1. Алюминий применяется для изготовления кухонной посуды
Высокая электропроводность алюминия (по этому качеству он уступает лишь серебру и меди) позволяет широко его применять в электротехнике. Кроме того, алюминий дешевле и легче, чем медь и серебро.
Но мы перечислили пока не все достоинства этого удивительно практичного металла. При 100-150°С алюминий настолько пластичен, что из него можно получить тонкую фольгу, толщиной менее 0,01 мм. Алюминиевая фольга применяется для изготовления электрических конденсаторов и изделий, защищающих от тепловой радиации.
Алюминий также используют для алитирования, т.е. насыщения поверхностей стальных и чугунных изделий алюминием с целью защиты их от коррозии. Порошок алюминия используют для изготовления серебряной краски, устойчивой к атмосферным воздействиям.
2. Сплавы алюминия
Алюминий применяют для производства различных сплавов. Наибольшее распространение имеют дуралюмины, содержащие медь и магний, и силумины – сплавы алюминия с кремнием. Основные преимущества этих сплавов – легкость, высокая прочность и коррозионная стойкость.
Сплавы алюминия широко используют в качестве конструкционного материала в авиастроении, а также в авто-, судо- и приборостроении, в ракетной технике и строительстве.
Рис. 2. Дюралюмины широко применяются в авиастроении
3. Восстановительные свойства алюминия
Методом алюмотермии получают в лаборатории многие металлы и некоторые неметаллы. Смесь алюминиевого порошка с железной окалиной (термитную смесь) использовали при сварке стыков железных рельсов. В основе этого процесса лежит следующая реакция:
3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe + Q
В результате данной реакции выделяется так много теплоты, что поверхность рельса на стыке расплавляется, а пространство в стыке рельсов занимает расплавленное железо.
Список рекомендованной литературы
1. Микитюк А.Д. Сборник задач и упражнений по химии. 8-11 классы / А.Д. Микитюк. – М.: Изд. «Экзамен», 2009.
2. Оржековский П.А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007. (§28)
3. Оржековский П.А. Химия: 9-ый класс: учеб для общеобр. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013. (§33)
4. Рудзитис Г.Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009.
5. Хомченко И.Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.
6 Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.
Дополнительные веб-ресурсы
1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) (Источник).
2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник).
Домашнее задание
с.229 № 2,3 из Учебника Оржековского П.А. «Химия: 9-ый класс» (М.: Астрель, 2013).
