ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Алюминий расположен в третьем периоде, III группе главной (A) подгруппе Периодической таблицы. Это первый p-элемент 3-го периода.
Металл. Обозначение - Al. Порядковый номер - 13. Относительная атомная масса - 26,981 а.е.м.
Электронное строение атома алюминия
Атом алюминия состоит из положительно заряженного ядра (+13), внутри которого находится 13 протонов и 14 нейтронов. Ядро окружено тремя оболочками, по которым движутся 13 электронов.
Однако это не должно быть механическим поиском информации; Было бы лучше, если бы ученик знал структуру системы и понял принцип, по которому составляли химические элементы, и из этого он узнал о строительстве материи. Все зависит от степени детализации описания периодической таблицы. Если все свойства объекта явно указаны, то использование объекта чисто механическое. Ситуация, представленная в этой задаче, различна. На рисунке показана только схема системы вместе с обозначением периодов и групп. Нет никаких символов химических элементов, которые в этом случае могут быть неоценимым намеком для ученика.
Рис. 1. Схематическое изображение строения атома алюминия.
Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:
13Al) 2) 8) 3 ;
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 .
На внешнем энергетическом уровне алюминия находится три электрона, все электроны 3-го подуровня. Энергетическая диаграмма принимает следующий вид:
Однако в то время задача могла заключаться только в том, чтобы восстановить полученную в школе информацию о свойствах конкретных химических элементов, что, очевидно, не было целью авторов. Задача показывает, достаточно ли знаком ученик с периодической таблицей, чтобы использовать его свободно, даже если включена только сохраненная информация. Чтобы правильно ответить на этот вопрос, студент должен: знать структуру периодической таблицы, знать, где периодическая таблица содержит металлы и неметаллы, и знать свойства последних, знать основные понятия атомной конструкции, такие как: валентная оболочка, ядро, протон, и может определять валентность, число протонов, электронов и валентных электронов на основе положения элемента в периодической системе.
Теоретически возможно возбужденное состояние для атома алюминия за счет наличия вакантной 3d -орбитали. Однако распаривания электронов 3s -подуровня на деле не происходит.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
Идентификация корня А, лежащего во втором периоде, указывает на то, что ученик знает, как построить периодическую таблицу. Присвоение элементов третьей характеристики должно соответствовать шестому признаку - мы тогда проверим, отличается ли студент между металлами и неметаллами. Надлежащая идентификация характеристик второго и четвертого проверяет знание взаимосвязи между атомной структурой и положением элемента в периодической таблице, а пятая характеристика - может ли ученик связать положение химического элемента с его максимальной валентностью в химических соединениях.
Физические свойства Алюминий - серебристо белый металл. Плавиться при 660 о С. Очень пластичен, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в фольгу. Обладает очень большой электрической проводимостью и теплопроводностью. Образует с другими металлами легкие и прочные сплавы
Из истории открытия В период открытия алюминия - металл был дороже золота. Англичане хотели почтить богатым подарком великого русского химика Д.И Менделеева, подарили ему химические весы, в которых одна чашка была изготовлена из золота, другая - из алюминия. Чашка из алюминия стала дороже золотой. Полученное «серебро из глины» заинтересовало не только учёных, но и промышленников и даже императора Франции.
Проверь себя 1.Сколько электронов в атоме алюминия? а) 1 б) 6 в) 13 г) 3 2. Степень окисления атома алюминия в соединении Al 2 О 3 а) -3 б) -2 в) +3 г)+2 3. К амфотерным гидроксидам относится: а) Mg(OH) 2 б) Al(OH) 3 в) H 2 Cr 2 O 7 г) Na OH 4. При окислении алюминия в щелочной среде образуется… а)Al 3+ б) Al 2 O 3 в) - г) Al H 3 5. Оксид алюминия - … а) твердое вещество белого цвета б) газ без цвета и запаха в) твердое вещество красного цвета г) легкокипящая жидкость
Вывод Обладая такими свойствами как лёгкость, прочность, коррозионноустойчивость, устойчивость к действию сильных химических реагентов - алюминий нашёл большое применение в авиационном и космическом транспорте и во многих отраслях народного хозяйства. Особое место алюминий и его сплавы занимают в электротехнике, а за ними будущее нашей науки и техники.
