Урок способы получения металлов
В данной разработке приведен подробный конспект урока химии в 9 классе по теме «Металлы в природе. Общие способы получения металлов». Содержание соответствует базовому курсу химии авт. О.С. Габриелян. К конспекту прилагается презентация (приложение1) и дополнительный материал(приложение 2).
| Вложение | Размер |
|---|---|
| konspekt_uroka_po_metallurgii._himiya._9kl.docx | 35.17 КБ |
| prilozhenie_1_k_uroku_po_metallurgii.him_.9kl.pptx | 114.33 КБ |
| prilozhenie_2_k_uroku_po_metallurgii.him_.9_kl.docx | 21.28 КБ |
Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру
За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.
Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут
Предварительный просмотр:
Тема: «Металлы в природе. Общие способы получения металлов».
Цель: сформировать у учащихся представление о формах существования металлов в природе, познакомить с природными соединениями металлов; сформировать понятие о минералах и рудах. Познакомить учащихся с металлургией и ее разновидностями: пиро-, гидро- и электрометаллургией.
Оборудование: Учебник О.С. Габриелян. Химия. 9 класс; электронное приложение к учебнику, таблицы: «Производство чугуна», «Конвертор с кислородным дутьем», «Получение алюминия», коллекция руд железа и алюминия, компьютер, мультимедийный проектор.
Применяемые технологии:
Проверяет готовность учащихся
Подготовка к уроку
Актуализация знаний. Определение темы урока.
Беседа в формате вопрос-ответ:
-чем отличаются металлы натрий и золото?
-на какие группы можно разделить все металлы по их активности? К какой из них относится натрий? Золото?
-пользуясь какой таблицей мы можем судить об активности металлов?
- чем обусловлена активность металлов?
- вспомните, в каком виде золото можно найти в природе?
- а натрий в виде чистого металла мы сможем обнаружить в природе?
Сегодня и поговорим о природных соединениях металлов.
Диктует тему урока:
«Металлы в природе. Общие способы получения металлов»
Открывает презентацию к уроку
Слайд 1 Презентации (приложение 1)
-цветом, активностью, плотностью
- по своей активности металлы делятся на активные, средней активности и малоактивные. Натрий – активный металл, золото – малоактивный.
-электрохимический ряд напряжений металлов
- активность металлов обусловлена способностью к отдаче электронов: чем активнее металл, тем легче он отдает электроны
- в виде самородков
- нет. Натрий – активный металл: он очень активно взаимодействует с водой, кислородом и др. неметаллами, поэтому в природе он существует только в виде соединений
Записывают тему в тетрадь
Изучение нового материала.
Нахождение металлов в природе.
Способы получения металлов.
Слайд 2 Презентации (приложение 1):
Обратите внимание, что природные соединения металлов называются минералами. Металлы средней активности обычно существуют в природе в виде оксидов и сульфидов, активные металлы – в виде солей.
В быту мы окружены множеством изделий из различных металлов и сплавов. Узнаем как же из минералов можно получать металлы.
Минералы в природе обычно входят в состав руд.
Слайд 3 Презентации (приложение 1)
Откройте с. 75 учебника и прочитайте определение руды.
Дает определение металлургии.
Мы с вами уже обсудили как связана активность металлов с формами их существования в природе.
А как вы думаете: будет ли активность металлов влиять на выбор способа их получения?
Слайд 4 Презентации (приложение 1):
Просит переписать схему из слайда в тетрадь
Слайд 5 Презентации (приложение 1):
Дает определение пирометаллургии. Просит учащихся записать название способа, сырье и восстановители
Слайд 6 Презентации (приложение 1):
Просит записать подзаголовок со слайда и примеры реакций:
Оксид олова + углерод=
Оксид железа (III)+ оксид углерода (II)=
Показывает учащимся правильные уравнения, просит проверить.
Рассказывает учащимся о доменном производстве чугуна, о кислородном конвертере для производства стали. Демонстрирует таблицы «Производство чугуна», «Конвертор с кислородным дутьем». Далее рассказ учителя дополнительного материала (приложение 2).
Демонстрирует и комментирует видео «Кипящий слой» (ссылка на слайде 6 Презентации)
Слайд 7 Презентации (приложение 1):
Запишем пример восстановления металлов водородом, например, вольфрама из его оксида.
Демонстрирует уравнение реакции. Просит проверить.
Слайд 8 Презентации (приложение 1):
Просит записать подзаголовок слайда в тетрадь и составить в качестве примеров уравнения реакций восстановления алюминием оксида железа (III) и оксида марганца (IV).
Восстановление металлов алюминием – это экзотермический процесс. Демонстрирует видео «Алюминотермия» (ссылка на слайде 8 Презентации)
Слайд 9 Презентации (приложение 1):
Просит записать подзаголовок слайда в тетрадь и составить в качестве примера уравнения реакций получения цинка из его сульфида.
Слайд 10 Презентации (приложение 1):
Дает определение гидрометаллургии. Просит учащихся записать название способа и металлов, которые можно им получить.
Подчеркивает, что при таком способе получения нерастворимые соединения переводятся в растворимые, и уже растворы подвергаются переработке.
Слайд 11 Презентации (приложение 1):
Просит записать в тетрадь подпункт а) из слайда и в качестве примера составить уравнение реакции восстановления меди из ее сульфата железом.
Напоминает, что этот опыт ребята проводили, когда изучали химические свойства металлов.
Просит переписать в тетрадь текст пункта б) слайда и уравнение реакции.
Поясняет, что электролиз – это ОВР, проходящая под действием эл. тока. Более подробно этот процесс рассматривается в 11 классе.
Получение каких металлов мы с вами еще не обсудили?
Почему активные металлы нельзя получить пиро- и гидрометаллургией?
Учитель помогает ученикам наводящими вопросами сформулировать правильный ответ.
Итак, для получения активных (щелочных и щелочно-земельных) металлов нужен сильный восстановитель. И таким восстановителем является эл. ток. Его восстановительной способности хватит и для восстановления очень активных металлов (лития, натрия, калия и др.) Т.е. электролиз, о котором мы говорили выше, можно применять и для получения активных металлов.
Подумайте, можно ли получить активные металлы электролизом их водных растворов?
Поэтому для получения активных металлов эл. током действуют на расплавы их соединений.
Слайд 12 Презентации (приложение 1)
Дает определение электрометаллургии. Просит учащихся записать название способа и металлов, которые можно им получить.
Переписывают данные слайда в тетрадь. Рассматривают образцы минералов из коллекции.
- открывают учебник, читают определение.
Записывают в тетрадь формулу: руда = минерал + горная порода,
Обогащение руды – удаление из нее пустой породы.
-переписывают схему в тетрадь
- делают записи в тетрадь
- записывают текст слайда и составляют уравнения реакций
- проверяют правильность уравнений
- переписывают подзаголовок слайда в тетрадь, пишут уравнение реакции
-проверяют правильность составленного уравнения
- переписывают содержание слайда.
- делают запись в тетрадь, пишут уравнение реакции
- проверяют правильность уравнения
-делают записи в тетради
- активные металлы в природе находятся в виде солей. Чтобы их восстановить из солей, нужны сильные восстановители. Неметаллы такой силой не обладают, а очень активные металлы, например, нельзя применять как восстановители в гидрометаллургии, т.к. они взаимодействуют с водой.
- нет, потому что полученные металлы будут сразу же взаимодействовать с водой.
- делают записи в тетради
Осмысление и формулирование выводов по уроку.
В форме беседы помогает учащимся сформулировать выводы по теме урока:
1. Как вы думаете от чего зависит, в какой форме будет находиться металл в природе?
2. От чего зависит способ переработки руды для получения металла?
3. На чем основаны способы получения металлов из руд?
Таким образом, мы видим, что получение металлов зависит от химической активности металлов, то есть химических свойств, а также от количественного и качественного состава природных соединений металлов.
Записывают вывод в тетрадь
-форма нахождения металла в природе зависит от химической активности металла
-способ получения металла зависит от вида, в котором находится металл в природе, то есть от руды.
- в основе способов получения металлов лежат химические свойства самих металлов и их соединений, входящих в состав руд.
Предлагает выполнить упр.4 на с.80 учебника.
Предлагает проверить и обсудить решение.
Предлагает записать домашнее задание:
§12, записи в тетради – выучить.
Записывают домашнее задание.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Металлы в природе. Общие способы получения металлов. Химия 9 класс Урок 15 Автор: Ашмасова О.Е., учитель химии и биологии ОАНО КПГСПИК г. Балашиха, МО
Нахождение металлов в природе В самородном виде ( малоактивные металлы: Ag, Pt , Au, реже Cu, Hg ) В виде минералов (химические природные соединения): Оксиды металлов средней активности : красный железняк Fe 2 O 3 ; бурый железняк 2 Fe 2 O 3 . 3Н 2 O ; магнитный железняк Fe 3 O 4 Сульфиды металлов малой и средней активности : свинцовый блеск PbS , цинковая обманка ZnS , киноварь HgS Соли активных металлов: мел, мрамор, известняк CaCO 3 , галит NaCl , сильвинит KCl . NaCl , фтораппатит 3 Ca 3 (PO 4 ) 2 , фосфорит Ca 3 (PO 4 ) 2
Руда → минерал → металл Руда= минерал + пустая порода Обогащение руды – удаление из нее пустой породы Концентрат – обогащенная руда – сырье для металлургического производства Металлургия – наука о производстве металлов, сплавов и их обработке, а так же и отрасль тяжелой промышленности по производству металлов и сплавов.
1. Пирометаллургия – получение металлов из руд по реакциям восстановления при высоких температурах. Сырье: оксиды и сульфиды металлов малой и средней активности Восстановители: С, СО, Н 2 , Al
б) Восстановление водородом. Метод дорогостоящий, используется для получения редкоземельных металлов.
г) Получение из сульфидов происходит в 2 стадии: обжиг сульфидов до оксидов восстановление металлов из оксидов
2 . Гидрометаллургия – получение металлов из растворов солей.(Медь, золото, серебро, магний, цинк, молибден, уран).
а) Восстановление более активным металлом . б ) Электролиз растворов солей.
3. Электрометаллургия – получение активных металлов из расплавов солей под действием электрического тока. Получают щелочные и щелочноземельные металлы (первая и вторая группа, главная подгруппа).
Приложение 2 (доп. материал к слайду 6)
Внедоменные способы получения железа
В ХIХ-ХХ веках большое количество чугуна и железа получали пиротехническим способом в специальных печах домнах, а потом уже из чугуна получали сталь в конверторах. Домны и конверторы – это металлургические печи довольно больших размеров см. таблица «Производство чугуна», «Конвертор с кислородным дутьем»». Выпуск чугуна и стали в них исчислялся миллионами тонн в год.
В настоящее время нет необходимости в таком количестве чугуна и стали, да и природные ресурсы металлических руд и коксующегося каменного угля значительно снизились. Все больше внимания уделяется методам прямого получения железа.
Под процессами прямого получения железа понимают такие процессы, которые дают возможность получать металлическое железо непосредственно из руды, минуя доменную печь.
Методы прямого получения железа из руд известны давно, но пока не нашли широкого применения.
Интересны они тем, что позволяют вести процесс не расходуя металлургический кокс, заменяя его другими видами топлива; получать чистый металл благодаря развитию способов глубокого обогащения руд, обеспечивающих высокое содержание железа в концентратах, но и полное освобождение от фосфора, серы и других примесей. Этого нельзя достичь при доменной плавке.
Большой интерес представляет собой прямое получение легированного железа (вспомните, что это такое) из комплексных руд, содержащих хром, никель, ванадий и другие полезные компоненты. Традиционная двух стадийная технология переработки таких руд на металлургических предприятиях ведется с большими потерями указанных элементов.
Немаловажным преимуществом прямых способов получения железа является возможность организации маломасштабного производства.
Опыт показал, что прямые способы целесообразно применять для получения губчатого железа, используемого при выплавке стали, а также производства железного порошка.
Наибольшее распространение получили способы восстановления с использованием различных агрегатов: шахтных печей и реторт, вращающихся печей, движущейся колосниковой решетки, реакторов кипящего слоя. Для процессов прямого получения железа применяют газообразные или твердые восстановители.
Некоторые полезные технологические принципы доменного производства перешли и сюда. Например, технология «кипящего слоя».
Демонстрируется видео «Кипящий слой» (ссылка на сл. № 6 в презентации к уроку)
В специальную печь на решетку помещают измельченную руду и твердый восстановитель (например, уголь), а снизу подают поток горячего воздуха. Твердые частички током воздуха поднимаются вверх, образуя движущийся слой. Если применяют газообразный восстановитель (СО или водород), то его нагревают подают снизу и частички руды «парят» в потоке восстановителя. Важно точно соблюдать температурный режим, чтобы частички не спекались, и процесс восстановления проходил более полно.
Получение металлов
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему
Урок 5 (9). Получение металлов
Новое содержание. Самородные металлы, руды и минералы, металлургия, алюмотермия.
Планируемые результаты обучения. Знать важнейшие способы производства металлов.
Цель урока: рассказать о важнейших способах получения металлов.
Демонстрация. Алюмотермия, образцы минералов и руд.
Лабораторные опыты. Знакомство с коллекциями руд.
1. Нахождения металлов в природе. В самородном виде встречаются золото, серебро, платина, которые не реагируют с кислородом (в учебнике сказано — трудно реагируют, это неверно). Другие, более активные металлы (железо, медь) также могут быть найдены в виде самородков, но значительно реже. Их не используют в качестве сырья. Большинство металлов в природе встречаются в виде соединений — оксидов, сульфидов, солей.
Важно объяснить учащимся различие между терминами минерал, горная порода и руда. Природные образования, содержащие минералы металлов в количестве, пригодном для промышленного получения из них металлов, называют рудами. Руды некоторых редких металлов (платиновые металлы, рений, уран) могут содержат доли процента необходимого металла, такую руду первоначально обогащают, получая концентрат. Отметим, что автор в параграфе 12 ошибочно называет мрамор минералом. Это горная порода.
В зависимости от того, где расположен металл в ряду напряжений, можно судить о его нахождении в природе:
- металлы, стоящие в ряду напряжений до алюминия встречаются в природе в виде солей — хлоридов, сульфатов, нитратов, карбонатов;
- металлы от алюминия до ртути — в виде оксидов и сульфидов, реже — в виде карбонатов;
- металлы, располагающиеся в ряду напряжений после водорода, могут встречаться в самородном виде — золото, серебро, платина, реже — ртуть и медь.
Наука о получении металлов из руд называется металлургия. В зависимости от способа извлечения металла из руды выделяют следующие виды металлургических процессов:
2. Металлургия — наука о промышленных способах получения металлов из природного сырья, а также отрасль промышленности, занимающаяся добычей и производством металлов. Металлургическую промышленность делят на черную металлургию (производство железа и его сплавов) и цветную металлургию (производство всех других металлов, кроме железа). Различают несколько основных способов производства металлов.
Пирометаллургией называют процессы восстановления металлов из руд, проводимые при высоких температурах. Она включает восстановление оксидов активными металлами (алюминием — алюмотермия, магнием — магнийтермия), углем, водородом. Методами пирометаллургии получают цинк, олово, свинец, железо, хром, титан, молибден и многие другие металлы.
Сульфидные руды подвергают обжигу:
2CuS + ЗО 2 → 2СuО+2SO 2 .
Оксидные руды и оксиды восстанавливают углём, угарным газом, более активными металлами — алюминием (алюминотермия), магнием (магнийтермия), натрием (натрийтермия):
СuО + С→Сu + СО ; 2А1 + Сr 2 О 3 →2Cr + А1 2 О 3 .
Гидрометаллургия охватывает методы получения металлов из растворов их солей путем электролиза растворов или вытеснением более активным металлом. Так производят медь, кадмий, извлекают золото и серебро.
CuS + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 О
CuSO 4 + Fe → FeSO 4 + Сu
Электрометаллургия занимается получением металлов при помощи электролиза расплавов. Этим способом получают активные металлы — алюминий, натрий, кальций.
2А1 2 О 3 злектролиз →4Аl + ЗО 2 ;
2NaCl злектpолиз →2Na+Cl 2 .
Способ получения данного металла выбирают исходя из его химической активности, а также из типа соединений, в виде которых он встречается в природе.
Из оксидов и некоторых солей металлы выделяют восстановлением. В качестве восстановителя чаще всего используют уголь:
Некоторые металлы восстанавливают действием водорода. Так в промышленности получают тугоплавкие металлы — молибден и вольфрам:
МоО 3 + ЗН 2 = Мо + ЗН 2 О.
Иногда в качестве восстановителя используют другой, более активный металл, например кальций или алюминий (алюмотермия). Термин алюмотермия в настоящее время более распространен, чем алюминотермия, приведенный в учебнике.
Если металл встречается в природе в виде соединений с серой, первоначально его переводят в оксиды путем обжига—нагревания на воздухе или в кислороде:
2ZnS + ЗО 2 = 2ZnO + 2SО 2 ↑.
Карбонатные породы переводят в оксиды нагреванием:
ВаСО 3 = ВаО + CO 2 ↑.
Другим распространенным способом производства металлов является электролиз. Многие активные металлы (натрий, кальций, алюминий) получают электролизом расплавленных солей или оксидов. Малоактивные металлы, например медь, выделяют при пропускании электрического тока через водные растворы их солей:
2CuSO 4 + 2Н 2 О→ 2Cu↓ + 2H 2 SO 4 + О 2 ↑.
Электролиз используют также для очистки металлов (электролитическое рафинирование).
Порошковая металлургия — метод получения слитков тугоплавких металлов, которые вследствие очень высоких температур плавления сложно расплавить и отлить в формы. Позволяет избежать процесса литья. Порошковая металлургия основана на спекании предварительно спрессованного порош ка металла при температуре выше 1000 °С в атмосфере водорода. Затем через брусок из металла пропускают электричеcкий ток, за счет чего он разогревается до температуры плавления, и при этом отдельные его зерна свариваются друг с другом. Полученное изделие подвергают горячей ковке и прокатке. Методом порошковой металлургии получают компактные слитки тугоплавких металлов — молибдена, вольфрама. ниобия, тантала, осмия, платины и др. Используя текст учебника, учащиеся
Урок по химии на тему "Способы получения металлов. Нахождение металлов в природе" (9 класс)
обучающая: учащиеся познакомятся с природными соединениями металлов и с самородными металлами, со способами получения металлов; дадут понятия о рудах, металлургии, рассмотрят такие разновидности металлургии, как пиро -, гидро -, электрометаллургия, термическое разложение соединений металлов; закрепят умения писать уравнения реакций в молекулярном виде, составлять электронный баланс, решать расчетные задачи, проводить эксперимент с соблюдением ТБ.
развивающая: учащиеся продолжат развивать умения сравнивать, сопоставлять, находить существенные признаки, выделять главное, делать выводы, конкретизировать, устанавливать причинно – следственные связи, применять знания в новых условиях, определять и объяснять понятия, продолжат развивать химическую речь, обогащать словарный запас.
воспитывающая: учащиеся продолжат формировать навыки культуры межличностного общения на примере умения слушать друг друга, анализировать ответы товарищей, прививать аккуратность при оформлении заданий в тетради, продолжат развивать познавательные способности и интерес к предмету химии, а также бережное отношение к природе, стремление к рациональному природопользованию.
Цель и ожидаемые результаты:
Знать природные соединения металлов, их названия, способы их получения (пиро -,
гидро -, электрометаллургией), понятия руда, металлургия, ее направления, ТБ.
Понимать различие между классами неорганических веществ; между различными видами написания уравнений химических реакций (молекулярные, окислительно-восстановительные реакции), между пиро -, гидро -, электрометаллургией; важность металлов;
Уметь составлять формулы веществ по валентности, распознавать химические формулы разных классов, определять типы реакций, писать уравнения реакций в молекулярном, в окислительно - восстановительном виде; решать задачи.
Уметь работать с реактивами, соблюдая правила техники безопасности;
Уметь работать в группе, оценивать работу по критериям, уметь выступать перед аудиторией, проводить рефлексию.
Тип урока: изучение и первичное запоминание новых знаний и способов деятельности.
Формы и методы организации урока: фронтальная, индивидуальная, групповая; словесные (беседа, диалог в группе, выступление учащихся), наглядные (слайды презентации, видео опыты, лабораторный опыт), практические (решение задач), самостоятельная обучающая работа, контроль (самопроверка, взаимопроверка).
Оборудование и реактивы: компьютер, интерактивная доска, презентация, видео опыты (восстановление оксида меди водородом, восстановление оксида железа алюминием, электролиз раствора хлорида меди), маркеры; пробирки, железная скрепка на ниточке, раствор хлорида меди ( II ), лоток, штатив для пробирок.
Дидактическое обеспечение: листы для групп учащихся с информацией по теме: «Получение металлов, нахождение металлов в природе, основные месторождения металлов в РК», индивидуальные поурочные карты для работы на уроке, рефлективные мишени, учебник, таблица Д.И. Менделеева.
Организационный этап
Приветствие. Проверка подготовленности учащихся к уроку. Организация внимания учащихся. Совместное раскрытие общих целей урока и плана его проведения.
Этап проверки домашнего задания
Учащимся раздаются индивидуальные карты для работы на уроке. На обратной стороне карты учащиеся отвечают на тестовые вопросы. Тест воспроизводится на интерактивной доске (слайды 1, 2).
Учащиеся обмениваются листами в группе и проводят взаимопроверку по слайдам (3, 4).
Ответы на вопросы теста
1 -В 2 - А 3 - Д 4 - В 5 - В 6 - А 7 - В 8 - В 9 - В 10 - А
Этап актуализации
Учитель зачитает стихотворение, связанное с темой урока (слайд 5).
Учитель задает вопросы классу:
1) как вы думаете, о чем сегодня пойдет речь?
2) какие цели и задачи мы поставим для себя?
Учащиеся дают ответы на поставленные вопросы, открывается слайд с темой урока (слайд 6)
Ученик 1: 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 в 100 кг весом. Через три года обнаружили там же еще большую глыбу весом около 250 кг. За всю историю человечества было добыто около 90 тысяч тонн 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 Казахстан занимает 7 место в мире. 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 промывкой. Хотя он и напоминал серебро (по-испански plata), но был почти нерастворим и 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.
Ученик 2: 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 Печоры, самородок, весил 6 тонн. По запасам меди Казахстан занимает 4 место в мире.
Железо в жизни человека 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 метеоритного происхождения. 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.
Этап изучения нового материала
Класс поделен на 6 групп (команд) по 4 человека. Каждая группа получает лист с информацией и заданием по определенной теме, которую они должны самостоятельно разобрать и подготовить выступление спикера (с использованием слайдов презентации).
1 группа : Металлы в природе.
2 группа: Металлургия.
3 группа: Пирометаллургический способ получения металлов (восстановление углем (коксом), восстановление угарным газом.
4 группа: Пирометаллургический способ получения металлов (восстановление водородом (водородотермия), восстановление металлов более активными металлами (металлотермия, алюминотермия или алюмотермия, магнийтермия).
По мере выступления учащихся 4 группы идет демонстрация видео опытов:
1. восстановление оксида меди водородом
2. восстановление оксида железа алюминием
5 группа: Гидрометаллургический способ получения металлов
По мере выступления учащихся 5 группы проводится лабораторный опыт:
Получение меди из раствора хлорида меди ( II )
6 группа: Электрометаллургический способ получения металлов (электрометаллургия).
По мере выступления учащихся 6 группы идет демонстрация видео опыта:
3. электролиз раствора хлорида меди ( II )
Каждая группа отвечает за изучение определенной темы.
Ответы учащиеся записывают в специальные индивидуальные карты для урока.
После выполнения задания спикер каждой группы знакомит учащихся класса со своей темой с использованием слайдов презентации.
Остальные учащиеся класса по мере выступления групп, заполняют индивидуальные карты для урока.
После выступления всех групп, у всех ребят полностью заполнена индивидуальная карта по всем базовым вопросам урока.
Данную карту учащиеся подписывают и сдают на проверку учителю.
Этап закрепления нового материала (если успеваем)
Решение задачи:
1.В процессе алюминотермии восстановили 80 г оксида железа (3), при этом получили 42,5 г железа. Определите выход продукта (в %) от теоретически возможного.
(ученик работает у доски)
Этап подведения итогов урока
Учитель:
Что нового вы узнали?
Какие бы вы составили вопросы по данной теме для ВОУД?
(Учащиеся предлагают свои варианты вопросов)
Оценка результативной и процессуальной сторон работы класса и отдельных учащихся.
Выставление оценок за урок:
1.Тестовая работа (письменная),
2.Работа в индивидуальной поурочной карте (письменная),
4.Работа ученика у доски (решение задачи).
Этап информации о домашнем задании
Пр. 41 (читать); упр. 9 (стр. 162), 10 (стр. 169), 9 (стр. 183) письменно.
Этап рефлексии
«Ну, что, как прошло занятие?»
Заполнение группой рефлективных мишеней (оценивается по баллам 1,2,3,4,5).
Конспект урока на тему «Способы получения металлов»
умений применять знания при составлении уравнений реакции.
воспитать: продолжить формирование научного мировоззрения, личностных качеств, обеспечивающих успешность учебной
деятельности, (дисциплинированности, ответственности, деловитости, трудолюбия). Содействовать идейно
политическому воспитанию (работы Казахстанского ученого Сатпаева К.И)
Оборудование: таблица ПСХЛ, таблица растворимости, ряд активности металлов, CD «Виртуальная лаборатория» - «Металлы»
компьютер, интерактивная доска.
Литература: Н.Н. Нурахметов. «Химия. 9 класс. Учебник», 2013г. Н.Н, Нурахметов «Сборник задач и упражнений по химии». Н.Н, Нурахметов «Химия 9 класс. Рабочая тетрадь» методическая литература, «Книга для чтения по неорганической химии», «Дидактический материал».
СУМ (содержание учебного материала)
МО (методы обучения)
ФОПД (формы организации познавательной деятельности учащихся)
Уровень усвоения программного материала
Задания по развитию функциональной грамотности
Подготовка к внешней оценке учебных достижений
Индивидуально – коррекционная работа
Настрой на учебу. Мотивация на получение положительного результата
2 Воспроизведение ЗУН, необходимых для заданий
Ученик – учитель – ученик
2 Виды коррозии
3 Способы защиты от коррозии
Репродуктивный. Частично поисковый
В теле человека содержится 4-5 г железа, 65% которого находится гемоглобине крови. Определить сколько граммов железа содержится в крови вашего организма
3 Изучение новой темы
Выполнение учащимися заданий и упражнений
2 Способы получения металлов
Физминутка Гимнастика для глаз
Для получения чистых металлов используют водород. Каким способом получают вольфрам из оксида вольфрама
( V |) Напишите уравнение реакции, вычислите массу водорода, необходимую для получения 2 моль вольфрама
Практическое применение полученных знаний
Ионные уравнения реакции
Инструктаж о выполнении д/з
1 параграф 41 №7,8 стр 182
2 Выделить главное
3 Сделать вывод, уметь составлять реакции в молекулярном и ионном виде, электронно-ионном виде
Выучить параграф 41 №8,9
Металлы в природе, получение металлов.
Металлы встречаются в природе в виде соединений. Наименее активные металлы могут образовывать природные кристаллы – самородки ( Cu , Ag . Au . Pt ). Самые активные металлы, стоящие в ряду напряжений от лития до магния, распространены в природе в виде солей – хлоридов, сульфатов, карбонатов, силикатов.
Металлы средней активности – от Mg до Hg , наиболее часто встречаются в земной коре в виде оксидов и сульфидов, сульфатов, фосфатов, силикатов.
Минералы, пригодные для промышленного получения металлов, называются рудами
Если руды содержат соединения нескольких металлов, то они называются полиметаллическими (свинцово – цинковые руды).
Недра Казахстана богаты рудами металлов. Казахстанская земля содержит все элементы периодической системы, которые могут встречаться в природе. В горах Казахстанского Алтая обнаружено около 900 месторождений полиметаллических руд, поэтому его называют Рудным Алтаем. Уникальны месторождения Карагандинской области, где находится запасы руд меди, свинца, никеля, кобальта, алюминия, марганца и др. Горы Каратау хранят в своих недрах свинцовые, цинковые, ванадиевые, и железные руды.
Исследовали меторождения руд металлов в Казахстане известные ученые во главе с академиком К.И. Сатпаевым. Сатпаев Каныш Имантаевич (1899-1964) – первый президент Академии наук Казахстана, академик. Ученый составил металлогенетическую карту полезных ископаемых Казахстана.
Металлургия – это область науки, техники и производства, связанная с промышленным получением металлов из природного сырья.
Металлургия: черная и цветная.
Черная металлургия занимается производством железа и его сплавов, которые в промышленности называются черными металлами.
Производство всех остальных металлов, называемых цветными, является задачей цветной металлургии.
Крупные металлургические комбинаты: в Темиртау, и Актобе, Кокшетау. Соколовско – Сарбайский и Лисаковский горнообогатительные комбинаты . По запасам железной руды Казахстан занимает 8 место в мире.
Ведущая отрасль – цветная металлургия: в Усть – Каменогорске, Риддере, Шымкенте, Павлодаре, Балхаше и Жезказгане. Из извлекаемых руд производят медь, свинец, цинк, титан, магний и редко земельные металлы.
Казахстан является третьим среди государств СНГ производителем золота.
Способы получения
Основные способы получения металлов из руд, процессы обжига и плавки известны человечеству уже много веков. Сегодня в металлургической промышленности производят 75 видов металлов и десятки тысяч сплавов с различными свойствами.
Для авиационной и космической техники в больших количествах получают, магний, алюминий, титан. В современной технике применяют такие металлы как цирконий, бериллий, индий, гафний, ниобий и др.
Современная металлургия в зависимости от используемых методов выделения металлов подразделяется на пирометаллургию, гидрометаллургию, электрометаллургю.
1 Восстановление металлов при высокой температуре. Пирометаллургия
Восстановители: С, СО, Н2.
Cu2O + C = 2 Cu + CO Cu2O + CO = 2Cu + CO2
2 Восстановление металлов более активными металлами. Металлотермия.
TiO 2 + 2 Mg = 2 MgO + Ti
3 Восстановление металлов из растворов их солей. Гидрометаллургия
4 Восстановление металлов электрическим током, получают металлы от лития до алюминия, из расплавов соединений, а остальные из растворов.
Металлургические процессы включают несколько стадий производства:
1 Измельчение руды
2 Обогащение руды (удаление пустой породы)
3 Агломерация (изготовление кусочков руды определенного размера)
4 Восстановление металла из руды
5 Очитка металла
6 Термическая обработка (закалка и отпуск металла)
7 Механическая обработка (прокатка, ковка, штамповка)
В основе всех металлургических процессов лежит восстановление металлов из руд с помощью различных восстановителей. Наиболее легко эти реакции протекают для неактивных металлов. Чем выше активность металла, тем труднее выделить его из руды.
Урок по теме "Общие способы получения металлов"
методическая разработка по химии (9 класс) по теме
Общие способы получения металлов.
«Общая характеристика металлургических производств на примере Челябинской области »
Над веком небывалым
Потомки свершат свой поздний труд
Победу назовут они Уралом
Железо назовут они Уралом
И мужество Уралом назовут»
Цель урока: 1). Сформировать представление о металлургии и способах получения
2). Развитие умения составления уравнений химических реакций.
3). Систематизировать знания о месторождениях полиметаллических руд на территории Челябинской области.
4). Воспитание гордости и патриотизма за свой край-богатейшую минеральную кладовую мира.
5). Дать теоретическую подготовку перед экскурсией в металлургический цех на ЗАО «Карабашмедь»
1. Проверка домашнего задания
– устный опрос, работа по схеме.
а) Положение Ме в ПСХЭ.
I Li II Me))) от 1 до 3 ё
Заряд ядра атома Ме
III Me – n ё – Ме +n В периоде Причина
Восстановитель а) заряд ядра атома
В главной подгруппе
б) свойства Ме Ме
Физические Свойства Химические
Металлическая Металлическая Реакции Реакции
связь решетка с простыми со сложными
- Металлический блеск Me + Cl 2 = Me + H 2 O =
- Электропроводность Me + O 2 = Me + HCl =
- Теплопроводность Me + S = Me + CuSO 4 =
- Пластичность
2. Мотивационно – ориентационный этап .
В зависимости от того, где расположен металл в электрохимическом ряду напряжения металлов, можно судить о его нахождении в природе.
Составляем опорно-логическую схему «Нахождение металлов в природе».
Ряд напряжений металлов
В виде солей В виде оксидов, сульфидов,
MeCl, MeSO 4, MeNO 3, MeCO 3 MexOy, MeS, MeCO 3
Руды - природные соединения, содержащие минералы металлов пригодные для промышленного получения из них металлов . Металлургия - наука о получении металлов из руд.
Виды металлургических процессов
- Пирометаллургия
- Гидрометаллургия
- Электрометаллургия
- Микробиометаллург ия
3. Деятельностный этап
а) заполнение таблицы, работа с учебниками
Уравнения химических процессов
Предприятие Челябинской области
Методы обработки руд, основанные на химических реакциях при действии высоких температур
а) обжиг 2 СиS+ЗО 2 — 2СиО+2SО 2
б)плавка 2СиО+С=2Си+С0 2 / Н 2 , СО, Ме /
«Карабашмедь» г. Карабаш ЧМК г. Челябинск ММК г. Магнитогорск Сатка, Куса, Бакал
Методы получения металлов, основанные на химических реакциях,
происходящие в растворах
а) перевод в раствор
ZnS + 4Н 2 SО 4 = 2ZnSО 4 + 4SО 2 +Н 2 О
б) выделение Ме 2ZnSО 4 +2Н 2 О=2Zn+О 2
Челябинский электролит, цинк, завод ЧЭЦЗ
Выделение металлов из растворов или расплавов их соединений при пропускании через них электрического тока
1СuО— — — 2Сu+О 2 2NаС1О— — -2Nа+С1 2
Кыштымский медеэлектролитный завод КМЭЗ,
Златоустовский металлургический завод, г. Златоуст
Использование жизнедеятельности бактерий
CuSO 4 + Fe ----- FeSO 4 + Cu
Домашнее задание (заполнить графу «Экологические проблемы»)
- Практически все виды металлургических процессов, за исключением последнего, развиты на территории Челябинской области. Это объясняется тем, что на Урале располагаются месторождения самых различных металлических руд, достаточно развитая гидрологическая сеть
- Работа с атласом и контурной картой Челябинской области
Задание: Отметьте на контурной карте Челябинской области города, развиты различные виды металлургических процессов.
Вывод: возвращение к эпиграфу урока. Развитие металлургии привело к появлению на Урале множества небольших горнозаводских городов, основным производством в которых являетcя получение того или иного металла. Одним, из которых является г. Карабаш.
В Уральских горах. Соймановской долине,
Вдали от больших городов и дорог,
Стоит неприметный, спокойный и тихий
С башкирским названием мой городок.
Не встретишь в нем длинных и стрельчатых улиц,
Широких проспектов, шикарных дворцов,
Но славен наш город трудом рудокопов
И огненных дел мастеров.
Живут в нем прекрасные, гордые люди,
Потомки героев гражданской войны…
И у печей металлурги умело
Плавят руду для любимой страны.
Урал с XYIII века и до наших дней остается одним из крупнейших промышленных регионов России, где производится добыча и производство металлов. Так в 50-60-е годы XYIII века на Урале окончательно сложились основные комплексы горнозаводского производства. Местная металлургия достигла наивысшего расцвета. К середине столетия общий обьем продукции уральских заводов составил 1,5 млн. пудов чугуна и 50 тыс. пудов меди в год. Благодаря этому Россия вышла на первое место в мире по производству черного металла. Около 2/3 уральского железа отправлялось на экспорт.
В годы Великой Отечественной Войны Урал давал 9/10 железорудного сырья, добывавшегося в СССР. Так 1/3 марганцевой руды, необходимой для производства железа, добывалась на Урале. Вплоть до 1944г. Урал был единственным регионом СССР, где добывалась хромовая руда – сырье для металлургии качественных сталей. В годы войны на Урале сосредоточилась вся алюминиевая и марганцевая промышленность страны. Край давал 9/10 всего никеля, произведенного в стране. Урал был монополистом в производстве кобальта, цинка и кадмия. Карабашский и Верхнее-Пышминский медные заводы давали 100% меди, производившейся в стране.
4. Оценочно-рефлексивный этап.
Развитие металлургии обусловило и сложную экологическую обстановку в нашей области. И ярким примером экологического неблагополучия является наш родной город Карабаш. Об этом хорошо сказано в стихах местной поэтессы Т.Трусковой.
Выжженная, мертвая земля,
Почернев от копоти, в морщинах
Золотая горбится гора.
На вершине только ветер свищет,
Из расщелин лезет пустота,
Скалы обнажили свои плечи,
Отпугивает мраком чернота…
А внизу, за дымовой завесой,
Затерялся городок, средь гор.
Словно птица, обжигая крылья
Вырваться стремится на простор .
Чтобы исправит положение, необходимо использование новых технологий металлургических процессов.
Задание: Используя, заполненную вами таблицу, укажите какие из видов металлургических процессов, экологически более безопасны и почему?
Изучение и реализация в жизнь различных способов получения металлов – сложная научная и технологическая проблема. Кто-то изберет своей будущей профессией – став работником металлургической промышленности. Но нужно знать, что наш край уникален т. к. в нашей области существуют предприятия, где используются все виды металлургии.
Читайте также: