Способы получения металлов

Дата  

Класс: 9

Урок: химии

Учитель: Мощенко Л.А.                                                                                                

Тема урока: способы получения металлов

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Вид урока: Урок с использованием ИКТ, урок теоретических и практических самостоятельных работ, урок – беседа (смешанный урок)

ТДЦ           обучить: умению характеризовать свойства, способы получения металлов, рассматривать реакции с точки зрения ТЭД и

                                   окислительно – восстановительных реакций.

                   развить: дальнейшее развитие интеллектуальных умений и навыков, основных мыслительных процессов; развитие аналитико-

                                  синтезирующего мышления – развитие умений классифицировать реакции, делать обобщающие выводы, развитие

                                  умений применять знания при составлении уравнений реакции.

                   воспитать: продолжить формирование научного мировоззрения, личностных качеств, обеспечивающих успешность учебной

                                  деятельности, (дисциплинированности, ответственности, деловитости, трудолюбия). Содействовать идейно

                                  политическому воспитанию (работы Казахстанского ученого Сатпаева К.И)

Оборудование: таблица  ПСХЛ, таблица растворимости, ряд активности металлов, CD  «Виртуальная лаборатория» - «Металлы»                                 

                            компьютер, интерактивная доска.

Литература: Н.Н. Нурахметов. «Химия. 9 класс. Учебник», 2013г. Н.Н, Нурахметов «Сборник задач и упражнений по химии». Н.Н, Нурахметов «Химия 9 класс. Рабочая тетрадь»  методическая литература,  «Книга для чтения по неорганической химии», «Дидактический материал».   

Металлы в природе, получение металлов.

   Металлы встречаются в природе в виде соединений. Наименее активные металлы могут образовывать природные кристаллы – самородки (Cu, Ag. Au. Pt). Самые активные металлы, стоящие в ряду напряжений от лития до магния, распространены в природе в виде солей – хлоридов, сульфатов, карбонатов, силикатов.

   Металлы средней активности – от Mg до Hg, наиболее часто встречаются в земной коре в виде оксидов и сульфидов, сульфатов, фосфатов, силикатов.

   Минералы, пригодные для промышленного получения металлов, называются рудами

Если руды содержат соединения нескольких металлов, то они называются полиметаллическими (свинцово – цинковые руды).

   Недра Казахстана богаты рудами металлов. Казахстанская земля содержит все элементы периодической системы, которые могут встречаться в природе. В горах Казахстанского Алтая обнаружено около 900 месторождений полиметаллических руд, поэтому его называют Рудным Алтаем. Уникальны месторождения Карагандинской области, где находится запасы руд меди, свинца, никеля, кобальта, алюминия, марганца и др. Горы Каратау хранят в своих недрах свинцовые, цинковые, ванадиевые, и железные руды.

   Исследовали меторождения руд металлов в Казахстане известные ученые во главе с академиком К.И. Сатпаевым. Сатпаев Каныш Имантаевич (1899-1964) – первый президент Академии наук Казахстана, академик. Ученый составил металлогенетическую карту полезных ископаемых Казахстана.

   Металлургия – это область науки, техники и производства, связанная с промышленным получением металлов из природного сырья.

Металлургия: черная и цветная.

Черная металлургия занимается производством железа и его сплавов, которые в промышленности называются черными металлами.

   Производство всех остальных металлов, называемых цветными, является задачей цветной металлургии.

Крупные металлургические комбинаты: в Темиртау, и Актобе, Кокшетау. Соколовско – Сарбайский и Лисаковский горнообогатительные комбинаты . По запасам железной руды Казахстан занимает 8 место в мире.

Ведущая отрасль – цветная металлургия: в Усть – Каменогорске, Риддере, Шымкенте, Павлодаре, Балхаше и Жезказгане. Из извлекаемых руд производят медь, свинец, цинк, титан, магний и редко земельные металлы.

Казахстан является третьим среди государств СНГ производителем золота.

Способы получения

Основные способы получения металлов из руд, процессы обжига и плавки известны человечеству уже много веков. Сегодня в металлургической промышленности производят 75 видов металлов и десятки тысяч сплавов с различными свойствами.

Для авиационной и космической техники в больших количествах получают, магний, алюминий, титан. В современной технике применяют такие металлы как цирконий, бериллий, индий, гафний, ниобий и др.

Современная металлургия в зависимости от используемых методов выделения металлов подразделяется на пирометаллургию, гидрометаллургию, электрометаллургю.

1 Восстановление металлов при высокой температуре. Пирометаллургия

   Восстановители: С, СО, Н₂.

                                 Cu₂O + C = 2 Cu + CO     Cu₂O + CO = 2Cu + CO₂ 

2 Восстановление металлов более активными металлами. Металлотермия.

                                 TiO₂ + 2Mg = 2MgO + Ti        

3 Восстановление металлов из растворов их солей. Гидрометаллургия

                                 CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

                                 CuSO₄ + Fe = Cu + FeSO₄  

4 Восстановление металлов электрическим током, получают металлы от лития до алюминия, из расплавов соединений, а остальные из растворов.            

   Металлургические процессы включают несколько стадий производства:

1 Измельчение руды

2 Обогащение руды (удаление пустой породы)

3 Агломерация (изготовление кусочков руды определенного размера)

4 Восстановление металла из руды

5 Очитка металла

6 Термическая обработка (закалка и отпуск металла)

7 Механическая обработка (прокатка, ковка, штамповка)

Вывод:

В основе всех металлургических процессов лежит восстановление металлов из руд с помощью различных восстановителей. Наиболее легко эти реакции протекают для неактивных металлов. Чем выше активность металла, тем труднее выделить его из руды.

Металлы

1 Положение металлов в ПСХЛ

2 Какая группа периодической системы состоит только из металлов?, назвать

3 Как изменяются металлические свойства: в главных подгруппах, в периодах?

4 Приведите примеры металлов, способных вытеснять водород из кислот, Напишите уравнения реакции

5 Назовите 2 металла, способных вытеснять медь из сульфата меди (||). Напишите уравнение реакции

6 Какие 2 металла не могут вытеснять алюминий из хлорида алюминия?

7 Какие типы реакций характерны для металлов?

А) Присоединения

Б) Замещения

В) Обмена.

Приведите примеры и напишите уравнения.

8 Составьте уравнения реакции по следующей схеме

 Fe à  Cu  à  CuO  à CuSO₄ à Cu(OH)₂  à  CuCl₂

9 Завершите уравнение возможных реакций:

Hg  +  HCl à

Mg + H₂SO₄ à

Fe  + AgNO₃ à

K + S à

Ag  + H₂O à

Карточки для индивидуальной работы

Составить уравнение реакции, рассмотреть их с точки зрения ТЭД и окислительно – восстановительных процессов

Mg + HCl à

Составить уравнение реакции, рассмотреть их с точки зрения ТЭД и окислительно – восстановительных процессов

Al + HCl à

Составить уравнение реакции, рассмотреть их с точки зрения ТЭД и окислительно – восстановительных процессов

Ca + MgNO₃ à

Составить уравнение реакции, рассмотреть их с точки зрения ТЭД и окислительно – восстановительных процессов

CuCl₂ + Fe à

Составить уравнение реакции, рассмотреть их с точки зрения ТЭД и окислительно – восстановительных процессов

Cu(NO₃)₂ + Al à

Составить уравнение реакции, рассмотреть их с точки зрения ТЭД и окислительно – восстановительных процессов

Al + H₂SO₄ à

Составить уравнение реакции, рассмотреть их с точки зрения ТЭД и окислительно – восстановительных процессов

Fe + H₂SO₄ à