Задачи по химии 9 класс способы получения металлов

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

Тест. Получение металлов. (§ 12, 9 кл.)

Список вопросов теста

Вопрос 1

Важнейшая отрасль тяжёлой промышленности, занимающаяся получением металлов и сплавов:

Варианты ответов

• металловедение
• металлургия
• металлообработка
• металлохимия металлохимия

Вопрос 2

Содержащие минералы природные образования, в которых металлы находятся в количествах, пригодных в технологическом и экономическом отношении для получения металлов в промышленности.

Вопрос 3

В самородном состоянии в природе встречается :

Варианты ответов

• алюминий
• магний
• серебро
• цинк

Вопрос 4

Из природных веществ можно назвать рудой

Варианты ответов

• гранит
• мел
• песок
• бурый железняк

Вопрос 5

Метод получения металлов алюминотермией был предложен русским учёным …

Вопрос 6

Выберите металл, который не встречается в самородном виде

Варианты ответов

• Золото
• Железо
• Серебро
• Платина

Вопрос 7

Какого вида металлургического процесса не существует?

Варианты ответов

• гидрометаллургия
• пирометаллургия
• аэрометаллургия
• электрометаллургия

Вопрос 8

Сопоставьте металлургические производства с их характеристикой:

Варианты ответов

• методы получения металлов, в которых используется жизнедеятельность некоторых видов бактерий
• методы получения металлов, основанные на электролизе, т.е. выделении металлов из растворов или расплавов их соединений с помощью постоянного электрического тока
• методы получения металлов, основанные на химических реакциях, происходящих в растворах
• методы переработки руд, основанные на химических реакциях, происходящих при высоких температурах

Вопрос 9

Среди минералов не встречаются:

Варианты ответов

• оксиды металлов
• сульфиды металлов
• силикаты металлов
• гидриды металлов

Вопрос 10

На каком предприятии нашего края не получают металлы?

Источник

Урок химии в 9 классе по теме » Получение металлов»

Разработка урока по химии (9 класс)

Тема: «Получение металлов»

(с использованием кейс-технологии)

Учитель химии Завьялов А.В.

МАОУ «Гимназия «Новоскул»

Цель: познакомить учащихся с различными способами получения металлов.

образовательные: изучить состав и формулы минералов содержащих металлы, выяснить способы получения металлов в лаборатории и промышленности;

воспитательные: продолжить формирование у учащихся навыков: трудолюбия, усердия, дисциплинированности; прививать аккуратность при работе с раздаточным материалом;

развивающие: развитие умственной и познавательной активности учащихся в решении проблемных заданий, умения обобщать и делать выводы при изучении материала темы.

Тип урока: Урок формирования новых знаний.

Методы и методические приёмы:

— создание проблемной ситуации, при помощи кейс-технологии;

— работа учащихся в группах;

Оборудование и реактивы: таблица ПСХЭ, таблица растворимости, компьютерная презентация «Минералы», раздаточный материал (набор минералов, пробирки с сульфатом меди, железные гвозди).

Планируемые результаты обучения:

— названия и формулы минералов, содержащих металлы;

— способы получения металлов в лаборатории и промышленности.

-писать химические реакции получения металлов различными способами;

-работать в команде решая общие задачи.

— Дорогие ребята, здравствуйте! Тема нашего занятия «Получение металлов». Сегодня на уроке, мы с вами попытаемся помочь героям романа Жюль Верна «Таинственный остров» получить металлы. Давайте поделимся на четыре группы.

Усвоение новых знаний

Отрывок из романа: «В земной коре металлы обычно не встречаются в чистом виде. В большинстве случаев находят их химические соединения с кислородом или с серой. Как раз два образца, принес Сайрес Смит, и были такими соединениями: первый магнитный железняк без примеси углерода, а второй пирит, то есть железный колчедан, содержащий серу». Я вам выдам не два, а пять образцов (красный железняк, бурый железняк, магнитный железняк, пирит, свинцовый блеск или галенит), попробуйте предположить, кто кем является и их формулы.

Мы с вами соотнесли внешний вид минералов с их названием и составом, двигаемся дальше. Отрывок из романа: « Что нужно было Сайресу Смиту? Получить чугун, и при том самым скорым способом». Предложите варианты получения железа и напишите возможные химические реакции.

Такой способ получения металлов называется пирометаллургия. Кроме углерода и угарного газа, металлы из их оксидов можно восстанавливать при помощи водорода, алюминия (алюминотермия), кальция и магния. Составьте уравнения этих реакций и напишите их на доске, каждая группа по одной реакции.

У вас на партах стоит пробирка с сульфатом меди и лежит железный гвоздь. Получите чистый металл и запишите химическую реакцию, что это за способ и как он называется.

Учащиеся работают в группах, пытаясь по внешнему виду и названиям определить вещества и их состав. Затем каждая команда выходит к доске и пишет свои варианты ответов. Затем сверяют с правильными ответами ( Fe ₂ O ₃ , 2 Fe ₂ O ₃ *3 H ₂ O , Fe ₃ O ₄ , FeS ₂ , PbO ).

Учащиеся работают в группах, предлагая различные варианты, а затем записывают их на доске.

Вариант Сайреса Смита:

Fe ₃ O ₄ + C = 3 FeO + CO

FeO + CO = Fe + CO ₂

Более долгий способ:

FeO + CO = Fe + CO ₂

В группах составляют по одной реакции и записывают их на доске.

FeO + Ca = Fe + CaO

FeO + Mg = Fe + MgO

Получение металлов из растворов солей. В промышленности данный способ называется

Ребята сегодня мы с вами помогли Сайресу Смиту получить железо и даже не одним, а несколькими способами. Для закрепления материала предложите технологическую цепочку производства свинца из минерала галенита. Запишите уравнения реакций.

Записывают цепочку и уравнения реакции в тетради и на доске.

Открываем дневники и записываем домашнее задание П. 9, № 5,6 стр. 47.

Спасибо за внимание.

Записывают домашнее задание.

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

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»

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Похожие материалы

Презентация «Теория электролитической диссоциации»

Подготовка к ЕГЭ тема «Алкины», «Диеновые углеводороды»

Рабочая программа по химии для дополнительного образования

Презентация по химии 8 класс О.С.Габриелян «Основания»

Презентация по химии 8 класс О.С.Габриелян «Важнейшие классы бинарных соединений – оксиды и летучие водородные соединения»

Организация и проведение практических занятий по химии

Презентация по химии 8 класс О.С.Габриелян «Степень окисления»

Конспект занятия по химии на тему «Тайны крахмала» (9 класс)

Не нашли то что искали?

Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5310967 материалов.

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 работает над единым подходом к профилактике девиантного поведения детей

Время чтения: 1 минута

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

Время чтения: 1 минута

В Минпросвещения предложили организовать телемосты для школьников России и Узбекистана

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения разрабатывает образовательный минимум для подготовки педагогов

Время чтения: 2 минуты

Минпросвещения будет стремиться к унификации школьных учебников в России

Время чтения: 1 минута

В Северной Осетии организовали бесплатные онлайн-курсы по подготовке к ЕГЭ

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