Урок в 9 классе «Общие способы получения металлов»
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему
В помощь учителю материал можно использовать для подготовки отрытого урока
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| tema_uroka_obshchie_sposoby_polucheniya_metallov.docx | 34.85 КБ |
Предварительный просмотр:
Тема урока Общие способы получения металлов
Тип урока _ изучения и первичного закрепления новых знаний и умений
Личностные Сформировать чувство гордости за российскую науку, на поприще которой трудился Вернадский В.И.
Развить стремление к самообразованию и самостоятельному познанию окружающего мира, используя полученные знания на уроке.
Метапредметные Показать связь металлургии с историческими процессами.
Показать общность и значимость различных наук в повседневной жизни людей
Предметные познакомить с природными соединениями металлов и с самородными металлами; дать понятие о рудах и металлургии, рассмотреть такие ее разновидности, как пиро–, гидро–, электрометаллургия, рассмотреть экологические проблемы связанные с производством металла
Основные дидактические задачи этапа
Приёмы и виды заданий для активизации УУД различных блоков
Подготовка к работе:
Перед началом урока ученики заполняют первую часть диагностического листа « Ваше самочувствие»:
подготовки к работе на основном этапе;
обеспечение мотивации и принятие цели урока;
актуализация субъектного опыта
(личностных смыслов, опорных знаний и
способов действий, ценностных
Показ отрывка из фильма «Анжелика — маркиза ангелов»
В видеофрагменте показано производство золота в 1660 году.
В конце урока вы должны ответить на вопросы ( вопросы написаны на доске)
« Возможен ли подобный процесс получения золота?»
«Зачем нужны меха, создающие поддув воздуха?»
«Для чего используются обугленные кости животных?»
«Почему за производством золота надзирал священник католической церкви?»
Эпиграф к уроку
«Металлы оказали огромное влияние на развитие человеческой цивилизации.» В.И. Вернадский
Как вы думаете, почему русский ученый, геохимик, философ Владимир Иванович Вернадский сказал эти слова?
Какие металлы знало человечество с древних времен. Почему?
Какие эпохи развития цивилизаций знало человечество после каменного века? Почему?
Какой механизм придумал человек для выплавление металлов из минералов, что позволило поднять температуру до 1540 градусов Цельсия?
Какой сегодня Век развития человечества? Почему?
Почему большинство металлов обладают высокой температурой плавления?
Каково строение атома металла? Какие еще свойства вытекают из этого строения?. Как называется подобный тип связи.? Демонстрируется кристаллическая решетка магния.
усвоения новых знаний и умений
обеспечение восприятия, осмысления и
первичного запоминания изучаемого
содействие усвоению способов, средств,
которые привели к определѐнному
создание условий для усвоения
методики воспроизведения изучаемого
От строения атома зависит тип кристаллической решетки. От типа решетки зависят физические свойства Какие?
Температура плавления, блеск, ковкость, тепло и электропроводность.
Зная физические свойства металлов человек научился выплавлять их из минералов и руды.
Даются понятия минерал, руда, металлургия.
В каком виде на Земле находятся большинство металлов? Почему? Слайды презентации самородных металлов и минералов.
Рассматриваются три основных способа получения металлов
Пирометаллургия – демонстрируется видеоопыт получения железа из оксида железа III алюмотермией, записывается уравнение реакции. Определяется тип реакции, расставляются степени окисления и коэффициенты, опираясь на электронный баланс. Определяется окислитель и восстановитель. Перечисляем восстановители используемые в пирометаллургии.
Гидрометаллургия – по парам проводят самостоятельно взаимодействие алюминия с сульфатом меди, Также записывают в тетради реакцию, определяют типы, расставляют ст. окисления и коэффициенты.
Проверяют тетради между соседними партами, потом вызываются к доске 2 ученика решаем на доске.
электролиз – слайд с пояснениями.
Даются понятия «черной металлургии» и «цветной металлургии» Рассказываются какими способами получают цветные и черные металлы.Восстановители.
Рассказ о выплавки железа в доменных печах (Схема процесса на плакате ). Записываем реакцию на доске .
Решаем задачу «Сколько можно выплавить железа из 2,5тонн бурого железняка ( формула), если в руде есть 20 % пустой породы(примесей).
Рассказ о экологических проблемах, связанных с металлургическими производствами.
Источник
Конспект урока по химии в 9 классе по теме: «Металлы в природе. Способы получения металлов. Сплавы».
Конспект урока по химии в 9 классе по теме: «Металлы в природе. Способы получения металлов. Сплавы».
Цель урока : дать понятие о рудах и металлургии, рассмотреть такие ее разновидности, как пиро–, гидро–, электрометаллургия; дать понятие о сплавах и их классификации; познакомиться со свойствами сплавов.
Обучающие: Сформировать знания учащихся о сплавах, их классификации (чёрные и цветные), и свойствах и значением важнейших из них; сформировать понятие о рудах и металлургии( получение металлов).
Развивающие: развитие у учащихся познавательных способностей, формирование самостоятельности мышления, умения логически рассуждать, обобщать и делать выводы из полученных знаний
Воспитывающие: формирование навыков коллективной работы в сочетании с индивидуальной, повышение творческой активности учащихся
Тип урока: изучения нового учебного материала
Запись в тетрадь определения Металлургия
Запись в тетрадь определения
Запись в тетрадь определения
III. Содержание урока.
Природные соединения металлов.
— Могут ли металлы находиться в природе в свободном (или самородном) состоянии? Если могут, то, какие это металлы?
Ответ очевиден, это металлы низкой химической активности. Металлы могут встречаться в природе или в виде простого вещества или в виде сложного вещества.
Металлы в природе встречаются в трёх формах: 1) в свободном виде встречаются золото и платина; золото бывает в распыленном состоянии, а иногда собирается в большие массы самородки. Так в Австралии в 1869 году нашли глыбу золота в сто килограммов весом. Через три года обнаружили там же еще большую глыбу весом около двухсот пятидесяти килограммов. Наши русские самородки много меньше, и самый знаменитый, найденный в 1837 году на Южном Урале, весил всего около тридцати шести килограммов. В середине XVII века в Колумбии испанцы, промывая золото, находили вместе с ним тяжелый серебристый металл. Этот металл казался таким же тяжелым, как и золото, и его нельзя было отделить от золота промывкою. Хотя он и напоминал серебро (по-испански ? plata), но был почти нерастворим и упорно не поддавался выплавке; его считали случайной вредной примесью или преднамеренной подделкой драгоценного золота. Поэтому испанское правительство приказывало в начале XVIII столетия выбрасывать этот вредный металл при свидетелях обратно в реку. Месторождения платины находятся и на Урале. Оно представляет собой массив дунита (изверженная горная порода, состоящая из силикатов железа и магния с примесью железняка). В нем содержатся включения самородной платины в виде зерен. 2) в самородном виде и в форме соединений могут находиться в природе серебро, медь, ртуть и олово; 3) все металлы, которые в ряду напряжений находятся до олова, встречаются только в виде соединений.
Чаще всего металлы в природе встречаются в виде солей неорганических кислот: хлоридов сильвинит КСl • NaCl, каменная соль NaCl;
нитратов – чилийская селитра NaNO3;
сульфатов – глауберова соль Na2SO4 ? 10 H2O, гипс CaSO4 • 2Н2О;
карбонатов – мел, мрамор, известняк СаСО3, магнезит MgCO3, доломит CaCO3 • MgCO3;
сульфидов серный колчедан FeS2, киноварь HgS, цинковая обманка ZnS;
фосфатов – фосфориты, апатиты Ca 3(PO4)2 ;
оксидов – магнитный железняк Fe3O4, красный железняк Fe2O3, бурый железняк, содержащий различные гидроксиды железа (III) Fe2O3 • Н2О.
Ещё в середине II тысячелетия до н. э. в Египте было освоено получение железа из железных руд. Это положило начало железному веку в истории человечества, который пришёл на смену каменному и бронзовому векам. На территории нашей страны начало железного века относят к рубежу II и I тысячелетий до н. э.
Минералы и горные породы, содержащие металлы и их соединения и пригодные для промышленного получения металлов, называются рудами
Отрасль промышленности, которая занимается получением металлов из руд, называется металлургией. Так же называется и наука о промышленных способах получения металлов из руд.
— Какой основной химический процесс лежит в основе получения металлов?
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- переработка руд, основанные на химических реакциях, происходящие при высоких температурах.
Пирометаллургические процессы включают обжиг, при этом содержащиеся в рудах соединения металлов, в частности сульфиды, переводят в в оксиды, а сера удаляется в виде оксида серы SO 2 ,например: 2 CuS + 3 O 2 = 2 CuO + SO 2
Гидрометаллургический способ основан на растворении природного соединения с целью получения раствора соли этого металла и вытеснением данного металла более активным. Например, руда содержит оксид меди и ее растворяют в серной кислоте:
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O, затем проводят реакцию замещения
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.
. Взаимодействие железа с раствором медного купороса.
Таким способом получают серебро, цинк, молибден, золото, ванадий и другие металлы.
Это способы получения металлов с помощью электрического тока (электролиза). Этим методом получают алюминий, щелочные металлы, щелочноземельные металлы. При этом подвергают электролизу расплавы оксидов, гидроксидов или хлоридов:
суммарное уравнение: 2NaCl = 2Na + Cl2
Современный рентабельный способ получения алюминия был изобретен американцем Холлом и французом Эру в 1886 году. Он заключается в электролизе раствора оксида алюминия в расплавленном криолите. Расплавленный криолит растворяет Al2O3, как вода растворяет сахар. Электролиз “раствора” оксида алюминия в расплавленном криолите происходит так, как если бы криолит был только растворителем, а оксид алюминия электролитом.
Формально к сплавам относятся все системы, полученные сплавлением каких-либо веществ. Например, к неметаллическим сплавам можно отнести гранит, гнейс, базальт, а также силикатные стекла, металлургические шлаки и т.д.
Но наибольшее значение имеют металлические сплавы — это материалы с характерными свойствами, состоящие из двух и более компонентов, из которых по крайней мере один — металл.
При плавлении металлы обычно смешиваются друг с другом, образуя сплавы. Еще в глубокой древности люди заметили, что в большинстве случаев сплавы обладают другими, нередко более полезными для них свойствами, чем составляющие их чистые металлы.
По состоянию компонентов сплавы могут быть:
- Однородные (при сплавлении образуется раствор одного металла в другом)
- Неоднородные (при сплавлении образуется механическая смесь металлов)
У бронзы, например, прочность выше, чем у составляющих ее меди и олова. Сталь и чугун прочнее технически чистого железа. Поэтому в чистом виде металлы используют редко. Получены десятки тысяч сплавов
Помимо большей прочности многие сплавы обладают большей коррозионной стойкостью и твердостью, лучшими литейными свойствами, чем чистые металлы. Так, чистая медь очень плохо поддается литью, из нее трудно получить отливки, и в то же время оловянная бронза имеет прекрасные литейные свойства: из нее отливают художественные изделия, требующие тонкой проработки деталей. Чугун-сплав железа с углеродом — также великолепный литейный материал.
Помимо более высоких механических качеств сплавам присущи свойства, которых нет у чистых металлов. Примерами могут служить получаемая на основе железа нержавеющая сталь-материал с высокой коррозионной стойкостью даже в агрессивных средах и с высокой жаропрочностью, магнитные материалы, сплавы с высоким электрическим сопротивлением, с малым коэффициентом термического расширения.
 |
 |
Подавляющее большинство железных (или черных) сплавов содержит углерод. Их разделяют на чугуны и стали.
Давайте выполним задание.
Прочитайте текст учебника на стр 63 «Чугун» и придумайте по 2 вопроса другой команде. Команда № 1 задает вопрос команде №3, команда №2 задает вопрос команде4 и наоборот
Сталь-сплав на основе железа, содержащий менее 2% углерода. По химическому составу стали делят на два основных вида: углеродистая и легированная стали.
Углеродистая сталь представляет собой сплав железа главным образом с углеродом, но, в отличие от чугуна, содержание в ней углерода, а также других веществ гораздо меньше. В зависимости от количества углерода стали подразделяют на мягкие(0,3% С), средней твердости и твердые (до2% С). Из мягкой и средней твердости стали делают детали машин, трубы, гвозди, скрепки и т. д., а из твердой — различные инструменты.
Легированная сталь — это тоже сплав железа с углеродом, только в него введены еще специальные, легирующие добавки: хром, никель, вольфрам, молибден и др.
Легирующие добавки придают сплаву особые качества. Так, хромоникелевые стали очень пластичные, прочные, жаростойкие, кислотоупорные, устойчивые против коррозии. Они применяются в строительстве (например, облицовка колонн станции «Маяковская» московского метро выполнена из хромоникелевой стали), а также для изготовления нержавеющих предметов домашнего обихода (ножей, вилок, ложек), всевозможных медицинских и других инструментов. Хромомолибденовые и хромованадиевые стали очень твердые, прочные и жаростойкие. Они используются для изготовления трубопроводов, компрессоров, моторов и многих других деталей машин современной техники.
Стали — это основа современного машиностроения, оборонной промышленности, ракетостроения и других отраслей промышленности.
Самые распространенные цветные сплавы – это:
Бронза — сплав на основе меди с добавкой до 20% олова. Считается, что древние люди получили этот сплав случайно, когда в огне костра оказались вместе медная и оловянная руда. Выяснилось, что сплав меди с оловом тверже, прочнее и долговечнее чистой меди. Еще сильнее отличаются свойства бронзы от свойств олова.
По сравнению с медью бронза обладает меньшей температурой плавления, но гораздо большей твердостью, что позволило из неё делать не только хозяйственную утварь, но и оружие. В «бронзовом веке» она стала главным «военным металлом». За полторы тысячи лет до нашей эры доспехи воинов Древней Греции состояли из бронзового шлема и тяжелого панциря из бронзовых пластинок.
Из бронзы делали даже прямые длинные мечи. Причем, в Китае, где бронза стоила дешево, изготовление оружия из нее продолжалось даже во II веке нашей эры, — то есть уже в эпоху широкого распространения железных орудий. Бронзовый меч тогда, в принципе, получался легче и острее железного, хотя из-за меньшей, чем у стали, твердости рубящей кромки не годился для рубки железных доспехов и фехтования против железного меча.
В древности был приготовлен и другой важный сплав меди – латунь. Латунь — сплав меди с цинком (до 30-35 % цинка). Хотя греки и не были знакомы с металлическим цинком, второй составной частью этого сплава, тем не менее из латуни получали многочисленные изделия, по словам древнего историка «блестящие и нержавеющие, как золото, неотличимые от золота по цвету». Этот сплав получали при сплавлении меди с «землей» из «страны Моссинеков», расположенной на юго-восточном берегу Черного моря. Легендарная «индийская чаша» персидского царя Дария была изготовлена именно из латуни.
Сейчас латунь не считается особой редкостью и применяется для изготовления совершенно обыденных вещей, начиная от заклепок на джинсах и наконечников обувных шнурков и кончая рукоятками вилок и ножей.
Сколько существует видов металлургических производств?
На какие две группы делятся металлы?
Сравните состав и свойства чугуна и стали.
В чем сходство и различие?
Делим класс на 4 группы. В каждой группе выбираем секретаря и оратора. Все члены группы читают текст и составляют два вопроса начинающихся со слова «Что…?», « Где…?», «Когда…?», «Как…?», «Почему…?», «Зачем…?». Секретарь записывает эти вопросы, оратор №1 задает составленные вопросы группе №3, члены которой прочитали тот же текст. Остальные члены группы № 1слушаюти в случае неполного ответа члена группы № 3дополняют,подняв руку.
Прочитайте текст учебника на стр 63 «Чугун» и придумайте по 2 вопроса другой команде. Команда № 1 задает вопрос команде №3, команда №2 задает вопрос команде4 и наоборот 
1. что такое чугун?
2. Что такое литейный чугун? передельный чугун?
3. Как различают чугун по составу?
4. Где применяют чугун?
5. Почему серый чугун используют в производстве литых деталей?
6. Что входит в состав чугуна?
7. Как свойства чугуна влияют на его применение?
8. Как состав белого и серого чугуна влияют на его свойства?
Источник
