Савицкая
М.Г.
Тема: Получение
металлов.
Цели:
1.
Познакомить уч-хся с образцами природных соединений Ме. Сформировать понятие о
самородных Ме, минералах и рудах. Дать представление о металлургии и ее видах:
пиро-, гидро-, электрометаллургией.
2.
Развивать внимание, память, речь, аналитическое мышление, способность делать
выводы.
3.
Воспитывать любовь к предмету.
Тип
урока: комбинированный
Метод:
рассказ с элементами беседы
Ход
урока:
I.
Орг. момент.
II.Опрос:
1.
Что такое ряд напряжения Ме? Основываясь
на каких принципах он составлен? В каких случаях его нбх учитывать?
2.
Взаимод-е Ме с неМе: кислородом, азотом,
водородом, серой, галогенами.
3.
Взаимод-е Ме с водой.
4.
Взаимод-е Ме с кислотами.
5.
Взаимод-е Ме с растворами солей.
III. Изучение
нового материала:
Многие Ме широко распространены в природе. Так,
содержание n Ме в земной коре
следующее:
ω(Al)
= 8,2% ω(K)
= 2,1%
ω(Fe)
= 4,1% ω(Mg)
= 2,1%
ω(Ca)
= 4,1% ω(Ti)
= 0,56%
ω(Na)
= 2,3% содержание остальных
Ме незначительно.
Ме в природе могут встречаться в 3-х формах: стр 42-43
1. Только
в свободном виде встречаются Au и Pt;
2. И
в самородном виде, и в форме соединений могут находиться в природе Ag,
Cu,
Hg,
Sn;
3. Все
остальные Ме, которые находятся в ряду напряжения до Sn,
встречаются в природе только в виде соединений:
·
Хлоридов: сильвин KCl,
галит NaCl,
сильвинит KCl ∙ NaCl
·
Нитратов: чилийская селитра NaNO3
·
Сульфатов: глауберова соль Na2SO4
∙ 10 H2O,
гипс CaSO4
∙ 2H2O;
·
Карбонатов: мел, мрамор, известняк CaCO3,
магнезит MgCO3,
доломит CaCO3
∙ MgCO3;
·
Сульфидов: серный колчедан FeS2,
киноварь HgS, цинковая обманка ZnS;
·
Силикатов, в том числе содержащих Al
– алюмосиликатов: белая глина, полевые шпаты, слюда;
·
Фосфатов: Ca3(PO4)2,
который образует основную массу фосфоритов и входит в состав апатитов.
Минералы
– это природные химические соединения, содержащие Ме.
Руда
– это минералы и ГП, содержащие Ме или их соединения и пригодные для
промышленного получения Ме.
Многие Ме часто сопутствуют основным природным
минералам: скандий входит в сотав оловянных, вольфрамовых руд; кадмий – в
качестве примесей в цинковые руды; ниобий и тантал – в оловянные. Железным
рудам всегда сопутствуют Mn, Ni,
Co,
Mo,
Ti,
Ge,
V.
Металлургия –
это отрасль промышленности, которая занимается получением Ме из руд.
По хим составу минерала, входящего в руду, различают
оксидные, сульфидные и др руды. Наиб пригодны для получения Ме их оксидные
руды, в том числе руды железа. Но даже если руда будет не оксидной, а
сульфидной или карбонатной, то в рез-те обжига все равно получают исходное
оксидное сырье для металлургического процесса.
Например, FeCO3
→ FeO + CO2↑
2ZnS + 3 O2 → 2ZnO + 2SO2↑
Обычно перед получением Ме из руды ее предварительно обогащают – отделяют пустую породу,
примеси. В рез-те получают концентрат,
служащий сырьем для металлургического производства Ме. стр 44
В зав-ти от метода получения Ме из руды (концентрата)
существует n∙видов металлургических производств:
1. Пирометаллургия – восстановление Ме из
руд при ↑t0
с помощью восстановителей. Включает в себя след процесы:
А) обжиг сульфидных руд для перевода их в
оксидные соединения:
2CuS + 3 O2 → 2CuO + 2SO2↑ при
↑t0
Б) плавка –
восстановление Ме из оксидов при помощи:
1.1. угля: ZnO
+ C
→ Zn
+ CO↑
при ↑t0
SnO2 + C → Sn + CO2↑ при
↑t0
1.2.
оксида
углерода
(II): Fe2O3 + 3CO → 2Fe +3 CO2↑ при
↑t0
1.3. водородом: WO3
+3 H2
→ W
+ 3H2O при ↑t0
CuO
+ H2
→ Cu
+ H2O при ↑t0
1.4. более
актив Ме (алюминотермия): 3 MnO2
+ 4Al
→ 2Al2O3
+ 3Mn
при ↑t0
2. Гидрометаллургия - методы получения Ме,
основанные на хим реакциях, происходящих в растворах. Включает в себя след
процесы:
А) перевод нерастворимых
соединений Ме из руд в растворы
CuO
+ H2SO4
→ CuSO4
+ H2O
Б) восстановление
выделенных Ме с помощью др Ме или эл тока (электролизом):
CuSO4
+ Fe → Cu + FeSO4
3. Электрометаллургия – это способы получения
Ме с помощью эл тока (электролиза). Этим способом получают в основном легкие
Ме: Al,
Ме I
– III A гр, из расплавов их оксидов, гидроксидов и хлоридов.
4. Микробиологические методы получения Ме – метод
получения Ме с использованием жизнед-ти n∙видов
бактерий. Например, извлечение меди из ее сульфидных руд непосредственно на
месте залегания. Полдученный рабочий р-р, обогащенный CuSO4,
поступает на гидрометаллургическую переработку.
IV.
Закрепление:
1.
№ 3 стр. 47 устно
2.
№ 6, 5 стр. 47 письм.
V.
Д/з: § 9
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.