Химические способы получения металлов 9 класс

Способы получения металлов. 9-й класс

Класс: 9

Презентация к уроку

Тип урока: комбинированный (на основе интеграции курсов химии, экологии, географии)

Цели урока:

• Познакомить учащихся с природными соединениями металлов и с самородными металлами;
• Дать понятие о рудах и металлургии.
• Дать понятие о научных принципах производства металлов и сплавов. Рассмотреть такие разновидности металлургии, как пиро–, гидро–, электрометаллургия, термическое разложение соединений металлов.
• Углубить знания учащихся, полученные из курсов химии, географии и экологии о защите окружающей среды от отходов предприятий металлургической промышленности.
• Закрепить умение подбирать коэффициенты для ОВР методом электронного баланса.

• Развивать любознательность учащихся и познавательный интереса к предмету.
• Способствовать развитию умения анализировать и оценивать факты, делать выводы на основе сравнения

• Воспитание бережного отношения к природе, стремления к рациональному природопользованию.

Ход урока>₂>

Вся история человечества неразрывно связана с использованием металлов. Не случайно важнейшие этапы в развитии человеческого общества получили название по применению металлов: медный, бронзовый, железный. Металл нужен всюду. Металл – это машины, каркасы промышленных корпусов, мостов, плотин, электростанций, трубы газонефтепроводов. Для добычи нужного количества металлов наша страна практически обеспечена сырьем.

Слайд 2. Многие металлы широко распространены в природе. В основном они сосредоточены в земной коре. Так, содержание некоторых металлов в земной коре следующее:

алюминия – 8,2%
железа – 4,1%
кальция – 4,1%
натрия – 2,3%
магния – 2,3%
калия – 2,1 %
титана – 0,56%

Слайд 3. Большое количество натрия и магния содержится в морской воде: Na + – 1,05%, Mg 2+ – 0,12%.

Слайд 4. Металлы в природе встречаются в трех формах:

1) В самородном виде встречаются золото и платина.

Слайд 5. Золото известно человечеству с древних времен. В земной коре его содержится примерно 100-150 млрд. тонн, в 1 куб. м морской воды его 5,5 кг.

Золото бывает в распыленном состоянии, а иногда собирается в большие массы – самородки. Так в Австралии в 1869 году нашли глыбу золота массой 100 кг. Наши русские самородки много меньше, и самый знаменитый, найденный в 1837 году на Южном Урале, весил всего около 36 кг.

За всю историю человечества было добыто около 90 тысяч т золота. Древние племена майя, ацтеков, древние египтяне и многие другие народы изготавливали из золота украшения, предметы быта.

В 20 и 21 веке золото – это не только ювелирные украшения или валюта, но и очень нужный металл для космической аппаратуры и радиотехники, для медицинских приборов и атомных электростанций.

По запасам золота Россия занимает третье место в мире (по добыче Россия занимает шестое место в мире).

В середине XVII века в Колумбии испанцы, промывая золото, находили вместе с ним тяжелый серебристый металл. Хотя он и напоминал серебро (по-испански plata), но был почти нерастворим и упорно не поддавался выплавке; его считали случайной вредной примесью. Поэтому испанское правительство приказывало в начале XVIII столетия выбрасывать этот вредный металл при свидетелях обратно в реку.

В России ещё в 1819 году в россыпном золоте, добытом на Урале, был обнаружен «новый сибирский металл», который сначала называли белым золотом. Богатые россыпи платины были открыты во второй половине 1824 года, а на следующий год в России началась её добыча.

Сегодня основная часть месторождений платины (более 90 %) заключена в пяти странах: ЮАР, США, Россия, Зимбабве, Китае. Она применяется в качестве легирующей добавки для производства высокопрочных сталей, как катализатор, в ювелирном и зубоврачебном деле, в медицине, для покрытия элементов СВЧ-техники.

Слайд 4.

2) в самородном виде и в форме соединений могут находиться в природе серебро, медь, ртуть и олово.

Слайд 6. Медь человек начал использовать тоже очень давно, еще с доисторических времен. 7000 лет назад в Древнем Египте были известны медные рудники. Сначала человек научился изготавливать орудия труда и оружие из медных самородков, а за несколько тысяч лет до нашей эры люди научились получать медь из медной руды.

В мире встречаются очень крупные самородки меди, но не часто. Так, в США был найден один из крупнейших самородков, массой 420 тонн, а в России, обнаруженный в районе Печеры, самородок, весил 6 тонн.

Слайд 7, 8. Железо. В жизни человека оно появилось гораздо позднее, чем золото и медь. Его называют «фундаментом цивилизации». С использованием железа начался железный век в истории человечества.

На шумерском языке слово «железо» обозначает «капнувший с неба, небесный», и первое железо, добытое человеком, было из метеоритов. Самый крупный железный метеорит весом 60 тонн был найден в Африке, а во льдах Гренландии нашли метеорит, весивший 33 тонны.

Поскольку потребность человечества в железе постоянно возрастала, а метеоритного железа было недостаточно, огромное значение имело открытие способа получения железа из железных руд. Сейчас мы не можем представить себе нашей жизни без железа и его сплавов, насколько прочно они вошли в нашу жизнь.

Слайд 4.

3) все металлы, которые в ряду напряжений находятся до олова, встречаются только в виде соединений.

Слайд 9, 10 Это, например, щелочные и щелочноземельные металлы.

Слайд 11.

Чаще всего металлы в природе встречаются в виде солей неорганических кислот:

Слайд 12. Сульфидов.

Слайд 13. Хлоридов.

Слайд 14. Сульфатов, фосфатов, карбонатов, нитратов.

Слайд 11. И оксидов.

Слайд 15. Оксиды – магнитный железняк Fe₃O₄, красный железняк Fe₂O₃, бурый железняк 2Fe₂O₃•3H₂O.

Слайд 16. Минералы и горные породы, содержащие металлы и их соединения и пригодные для промышленного получения металлов, называются рудами, а отрасль промышленности, занимающаяся получением металлов из руд – металлургией.

Слайд 17. Металлургия включает два основных направления:

• Черная – это получение железа и его сплавов (сталь и чугун). Черная металлургия включает весь процесс производства металлов: добычу и подготовку руд, топлива, выпуск металла, производство вспомогательных материалов (огнеупоров, кислорода и т.п.). По выплавке черных металлов в докризисные времена наша страна занимала ведущие места в мире. Российская Федерация обладает значительными запасами железных руд: Центрально-черноземный, Северный, Восточно-Сибирский районы. Незначительное количество руды добывается в Западной Сибири. Общие запасы оцениваются в 55 млрд. тонн. Самый крупный производитель черных металлов Уральский экономический район, он дает 40% стали и проката страны. Важнейшие задачи дальнейшего развития черной металлургии в РФ – обновление производственных мощностей, освоение новых технологических процессов и оборудования для выплавки стали.
• Цветная металлургия – это производство всех остальных металлов и их сплавов.

Большинство металлов встречаются в природе в составе соединений, в которых металлы находятся в положительной степени окисления, значит для того, чтобы их получить, в виде простого вещества, необходимо провести процесс восстановления. Но прежде чем восстановить природное соединение металла, необходимо перевести его в форму, доступную для переработки, например, оксидную форму с последующим восстановлением металла. На этом основан пирометаллургический способ.

Слайд 18. Пирометаллургия – это восстановление металлов из их руд при высоких температурах с помощью восстановителей: кокса, оксида углерода (II), водорода, или активных металлов.

Если металл в природе встречается в виде солей кислородсодержащих кислот, то соль сначала подвергают термическому разложению:

А если в виде солей бескислородных кислот, то обжигу:

Слайд 19. Затем металлы восстанавливают из оксидов одним из способов:

Восстановление углем или угарным газом:
CuO + C → Cu + CO
CuO + CO → Cu + CO₂

Для каждого из этих уравнений подберите коэффициенты методом электронного баланса.

Слайд 20. Гидрометаллургический способ основан на растворении природного соединения с целью получения раствора соли этого металла с последующим вытеснением данного металла более активным. Например:

Этим способом получают в основном цветные металлы: медь, молибден, вольфрам.

Слайд 21. Еще один способ получения металлов – электрометаллургия. Это способы получения металлов с помощью электрического тока (электролиза). Этим способом получают в основном легкие металлы: Al, Na и др. щелочные металлы, Ca и т.д. При этом подвергают электролизу расплавы оксидов, гидроксидов или хлоридов:

В последнее время большого внимания заслуживают микробиологические методы получения металлов, в которых используется жизнедеятельность некоторых видов бактерий. Например, тионовые бактерии способны переводить нерастворимые сульфиды в растворимые сульфаты. А затем раствор, обогащенный этим сульфатом подают на гидрометаллургическую переработку.

Металлургия – крупный загрязнитель окружающей среды. На ее долю приходится 20% всех промышленных выбросов в атмосферу и сточных вод. Ежегодно металлургические предприятия выбрасывают в атмосферу более 10 млн. тонн вредных веществ, среди которых гигантское количество разнообразных металлов, только один медеплавильный завод, производящий в год 125 тыс. тонн меди, выбрасывает в атмосферу 2 млрд. м 3 газов и 43 тыс. тонн пыли. При этом теряются 6 тыс. тонн меди и сера, которой хватило бы для приготовления 650 тыс. тонн серной кислоты. При открытой добыче руд из хозяйственного оборота изымаются десятки тысяч гектаров земли. Суммарный ущерб, наносимый металлургическим комплексом природе, оценивается 500 млрд. рублей в год. Огромные средства расходуются на строительство очистных сооружений и рекультивацию нарушенных земель. Металлургические центры составляют 30% всех российских городов с загрязненной атмосферой. Можно добывать руду, не нарушая ландшафт, с помощью био- или геотехнологий. С помощью биометодов в США добывают в год 300 тыс. тонн меди, в России около 2,5 тыс. тонн.

Слайд 22. Домашнее задание.

Источник

Презентация к уроку по химии в 9 классе на тему: «Металлы в природе. Способы получения металлов»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Презентация к уроку химии в 9 классе по теме: «Металлы в природе. Общие способы получения металлов» Автор: учитель химии МОУ «Школа №80 г. Донецка» Соколова Людмила Николаевна

Актуализация Какую тему начали изучать на прошлом уроке? В каком виде металлы встречаются в природе, чем это определяется? Что вы знаете о металлургии? Что называют рудами и какими способами из руды извлекают металлы?

“V” “+” “-” “?” Поставьте “v” на полях, если то, что выуслышите на уроке,соответствует тому, что вы знаете или думали, что знаете Поставьте “+” на полях, если то, что выуслышите на уроке,является для вас новым Поставьте “-”, если то, что выуслышите на уроке,противоречит тому, что вы уже знали или думали, что знаете Поставьте “?” на полях, если то, что выуслышите на уроке,непонятно или же вы хотели бы получить более подробные сведения по данному вопросу

Распространенность металлов в природе Содержание некоторых металлов в земной коре: Алюминий 8,2% Железо 5,0% Кальций 4,1% Натрий 2,3% Магний 2,3% Калий 2,1%

С развитием производства металлов и сплавов связано возникновение цивилизаций: Медный век Бронзовый век Железный век

Обратите внимание, медь – первый металл, который стали использовать для изготовления орудий труда и оружия.

Почему медь, а не железо? Железо более распространенный в природе металл, чем медь. Массовая доля железа 4,1%. Меди всего лишь 0,005%. Объясняется это двумя факторами Подумайте: какими факторами это объясняется? Во-первых, медь встречается в природе в самородном состоянии Во-вторых, медь можно легко получить из медной руды.

Минералы куприт и малахит содержат сульфидную медь(II) Напишите уравнение обжига минерала с целью перевода сульфида меди (II) в оксид меди(II) Представьте, как древние люди на костре могли получить медь из медной руды Напишите уравнение восстановления металлической меди из оксида меди (II)

Проверьте правильность составления уравнений реакций CuO + C = Cu + CO t 2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2

Этимология слова «металл»

Происхождение термина «металл» В начале XXVII века М. В. Ломоносов насчитывал семь металлов. (Au, Ag, Cu, Sn, Fe, Pb,Hg) и определял «металл как светлое тело, которое ковать можно..»

В природе металлы могут встречаться Только в свободном (самородном) виде (благородные металлы — Au золото, Pt платина); Только в виде соединений (металлы, стоящие в ряду напряжений до Sn олова). В самородном виде и в виде соединений (Ag серебро, Cu медь, Hg ртуть, Sn олово и малоактивные металлы );

Нахождение железа в природе

Способы получения металлов Электрометаллургия Электрометаллургия Металлургия Пирометаллургия Гидрометаллургия

В XIX веке русским учёным Н. Н. Бекетовым был научно обоснован и предложен пирометаллургический метод получения металлов. Пирометаллургия

Пирометаллургия Восстановление металлов из руд при высоких температурах с помощью восстановителей: Углерода Оксида углерода (II) Водорода Алюминия Оксида углерода(2) водорода, алюминия, магния)

В 1863 году Н. Н. Бекетов составил «вытеснительный ряд», который является прототипом электрохимического ряда напряжений металлов. БЕКЕТОВ Николай Николаевич (1827-1911) Открыл процесс вытеснения металлов из растворов солей под действием других металлов Установил закономерность «…каждый предыдущий металл активнее последующего и вытесняет менее активные металлы из растворов солей или расплавов оксидов Впервые осуществил металлотермические опыты получения металлов

Пирометаллургический способ 1 стадия: обжиг с целью перевода сульфидов в оксиды ZnS + O2 → ZnO + SO2 2 стадия: восстановление металлов из оксидов ZnO + CO → Zn + CO2

Металлотермический способ Металлотермия- метод получения металлов, основанный на выделении металлов из оксидов более активными металлами Al, Mg 2 Cr2 О3 + 4 Al → 4 Cr+ 4 Al2O3 (1 балл) алюминотермия

Гидрометаллургический способ Гидрометаллургия- методы получения металлов, основанных на химических реакциях, происходящих в растворах: 1 стадия: перевод из руд в раствор СuS + 2HCl → CuCl2 + H2S 2 стадия: выделение из растворов более активными металлами CuCl2 + Fe → Cu + FeCl2

Проверьте правильность уравнений и признаков реакции. На железной пластине оседает красная металлическая медь. Раствор зеленеет. CuSO4 + Fe == Cu + FeSO4 Cu восстанавливается Fe окисляется Появление осадка и изменение окраски раствора.

Электрометаллургический способ Электрометаллургия методы получения металлов, основанные на выделении металлов из растворов или расплавов их соединений под действием электрического тока. 2Аl2 О3 → 4Al + 3O2 (раствор в криолите) ЭЛЕКТРОЛИЗ Эл.тк

Домашнее задание: § 35, с.112, упр. 5-7, зад.1 (по учебнику Г.Е.Рудзитис Ф.Г.Фельдмана Химия 9); Задание по желанию: подготовить небольшое сообщение на тему: «Микробиологические способы получения металлов»

Физкультминутка: Чтобы отдохнули глаза, не вставая с места посмотреть вверх, вниз, направо, налево, нарисовать глазами круг или первую букву своего имени. (повторить 5-7 раз)

О каком способе получения металлов упоминает Георг Агриколь в своем фундаментальном труде «12 книг о металлах»? «…плавка необходима, так как только посредством ее горные породы отделяются от металлов. Которые приобретают свойственный им цвет, очищаются и становятся во многих отношениях полезными человеку». (Г.Агриколь, XVI век, «12 книг о металлах»). «Подвергая руду нагреванию, обжигу и прокаливанию, удаляют этим часть веществ, примешанных к металлу…»

Ответ: Пирометаллургический способ получения металлов

II Задание 1 Установить соответствие между названием вещества Способом его полученияполучение в промышленности: А)Цинк 1)Гидрометаллургический Б)Алюминий 2)Металлотермический B)Хром 3)Пирометаллургический Г) Медь 4)Электрометаллургический

Узнать больше II Ответы к заданию 1 Ответ: А Б В Г 3 4 2 1

Узнать больше II Металлотермия- метод получения металлов, основанный на выделении металлов из их оксидов более активными металлами 2 Cr2 О3 + 4 Al → 4 Cr+ 4 Al2O3 Задание 2 Установить соответствие между названием вещества Способом его получения в промышленности Название вещества: Получение электролизом: А)Литий РаствораLiF Б)Фтор 2)РасплаваLiF B)Серебро 3)РаствораMgCl2 4)РаствораAgNO3 Г) Магний 5)РасплаваAg2O 6)РасплаваMgCl2

Узнать больше II Ответ к заданию 2 Ответ: А Б В Г 2 2 4 6

Узнать больше II Задание 3 Установить соответствие между названием вещества Способом его полученияполучение в промышленности: Название вещества: Получение электролизом: А)Натрий 1) водного раствора солей Б)Алюминий 2)водного раствора гидроксида B)Серебро 3) расплава поваренной соли 4) расплавленного оксида Г) Медь 5) раствора оксида в расплавленном криолите 6)расплавленного нитрата

Узнать больше II Металлотермия- метод получения металлов, основанный на выделении металлов из их оксидов более активными металлами 2 Cr2 О3 + 4 Al → 4 Cr+ 4 Al2O3 Ответ к заданию 3 Ответ: А Б В Г 3 5 1 1

Человек должен верить, что непонятное можно понять: иначе он не стал бы размышлять о нём. Единственный путь, ведущий к знанию, — это деятельность.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

• Сейчас обучается 801 человек из 76 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

• Сейчас обучается 24 человека из 13 регионов

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

• Курс добавлен 23.09.2021
• Сейчас обучается 46 человек из 23 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-1399755

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

Минпросвещения разрабатывает образовательный минимум для подготовки педагогов

Время чтения: 2 минуты

В Осетии студенты проведут уроки вместо учителей старше 60 лет

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор откажется от ОС Windows при проведении ЕГЭ до конца 2024 года

Время чтения: 1 минута

Правительство предложило потратить до 1 млрд рублей на установку флагов РФ у школ

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения будет стремиться к унификации школьных учебников в России

Время чтения: 1 минута

В российских школах оборудуют кабинеты для сообщества «Большой перемены»

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник