Цели: познакомить учащихся с природными соединениями металлов; сформировать понятия о самородных металлах, минералах и рудах. Ознакомить ребят с металлургией и ее видами: пиро-, гидро-, электрометаллургией.
Оборудование: коллекция руд Ме , природные соединения из числа Ме имеющихся в лаборатории веществ, электрохимический ряд активности металлов Н.Н.Бекетова.
Ход урока
I. Проверка знаний, умений и навыков.
Работа по карточкам у доски:
1. Почему металлы взаимодействуют с неметаллами? ( Объясните с точки зрения процессов окисления и восстановления)
Д.О. горение порошка цинка с серой.
2. Охарактеризуйте отношение металлов различной химической активности к воде. Подтвердите уравнениями реакций, назовите продукты реакций.
Д.О. натрий (ф – ф) и цинк с водой
3. Составьте уравнения возможных реакций:
а) Аg + Н2О → Эксперимент: Взаимодействие Ме с HCI
б) Zn + СuСI2 →
в) Мg + Н2 →
г) Сu + НСI →
Какой объем водорода может быть получен при растворении в воде 3,5 г лития, если выход водорода составляет 85 %?
Ответ: 4,76 л
Работа с классом по вариантам: индивидуальная работа по карточкам;
Самостоятельная работа на 7 мин:
1 – В.
2 –В. Тест по металлам. Ответ: 1 – в: 1в,2а,3а,4б,5б,6в,7б,8в,9а.
2 – в: 1г,2б,3г,4а,5б,6в,7а,8в,9а.
Беседа с классом:
-Что такое коррозия? Какие виды коррозии вы знаете?
- Как защитить металлы от коррозии?
- Даны сплавы мельхиор (Сu + Ni + Fe + Мn) и нихром (Ni + Сr + АI). В случае обработки сплавов раствором соляной кислоты, какой из сплавов полностью перейдет в раствор? Почему? Ответ: нихром
- В каком случае алюминий лучше защищен от коррозии, при покрытии его магнием или хромом? Ответ: магнием
- В каком случае железо лучше защищено от коррозии, при покрытии его медью или хромом? Ответ: хромом.
- В каком случае, при нарушении целостности поверхности, железо быстрее прокорродирует?
Оцинкованное железо Луженое железо
Fe + Zn Fe + Sn
Более активный Ме портится в первую очередь (Д.О. с крышки консервной банки снять слой олова и капнуть водой – образуется ржавчина)
Проверяем выполнение заданий у доски.
Итак, реакции в которые вступают Ме являются окислительно – восстановительными. Сегодня мы рассмотрим с вами как получают Ме в промышленности.
II. Изучение нового материала.
1). Природные соединения металлов.
Проблема! Могут ли металлы находиться в природе в свободном ( или самородном ) состоянии, т.е. в виде Ме0 ?Если могут, то какие это металлы?
Это металлы низкой химической активности.
В природе металлы могут встречаться в виде простого вещества (самородки) или в виде сложного вещества:
1. Благородные Ме – Аu, Рt , встречаются в природе только в свободном виде.
2. Активные Ме (до Sn ) встречаются только в виде соединений.
3. Некоторые Ме встречаются и в свободном виде и в виде соединений ( Sn, Cu, Hg, Ag)
Большинство Ме встречаются в природе в составе соединений (Ме+n ), чтобы их получить в свободном виде, необходимо провести процесс восстановления.
2). Получением Ме из их соединений занимается важнейшая отрасль промышленности, называемая металлурия. Различают черную (производство железа, марганца и их сплавов) и цветную металлургию. Сырьем являются руды. Руды – природные вещества сложного состава, в основном содержащие оксиды и соли металлов. Для получения Ме из руды его необходимо отделить от химически связанных с ним элементов. Эта операция называется металлургическим процессом.
Металлургический процесс, с применением высоких температур – пирометаллургия, с использованием водных растворов – гидрометаллургия, с помощью электролиза расплавов – электрическим.
Пирометаллургия – восстановление Ме из руды при пов.t. с помощью восстановителей: С, СО, АI , Н2.
Например: Сu2О + СО → 2C О + СО2
ZnO + C → Zn + CO
WO3 + 3H2 →W + 3 H2O
Отраслью пирометаллургии является металлотермия – восстановление Ме из оксидов более активными металлами, чаще алюминием ( алюминотермия). Так получают марганец, хром, молибден, вольфрам.
Сr 2О3 + 2 АI → АI 2О3 + 2 Сr
Гидрометаллургия – это извлечение Ме из руд с помощью веществ (серной кислоты и др.) в виде соединений, растворимых в воде, и последующим выделением Ме в свободном виде. Так получают серебро, цинк, кадмий, молибден и др.
Сu О + Н2 SО4→ CuSO4 + H2O
CuSO4 + Fe→ FeSO4 + Cu
Электрометаллургия – получение Ме с помощью электрического тока (электролиз).
Так получают активные легкие Ме: ЩМ, ЩЗМ, АI.
Электролиз расплава: 2 NaCI → 2Na + CI2
Термическое разложение соединений : так получают Ме в особо чистой форме : титан, цирконий, торий - из галогенидов, ванадий. Ниобий, тантал – из оксидов.
Fe(CO)5 → Fe + 5CO
Ni(CO)4→ Ni + 4CO
Микробиологический метод получения Ме: например, тионовые бактерии способны переводить нерастворимые сульфиды в растворимые сульфаты.
III. Закрепление:
1. фрагмент фильма
Какой метод получения Ме вы видели?
2. упр. № 3 - 5, стр. 40.
IV. Домашнее задание: § 9, упр.6, стр.40
Комментариев нет:
Отправить комментарий