Презентация на тему Металлы в природе. Общие способы их получения

«Свойства руд железа»
Металлургия
Основные способы получения металлов
Металлургия и экология
Проверь себя
Домашнее

задание

–
внимательно посмотри под ноги.
восточное изречение







Al – 8,8

%

Fe – 5,1 %

Ca – 3,6 %

Na – 2.64 %

K – 2.6 %

Mg – 2.1 %

природе

В самородном виде
встречаются
золото и платина

В самородном виде

и в виде соединений находятся в
природе серебро, медь,
ртуть и олово.

Металлы, которые находятся в
ряду напряжений до олова,
встречаются в природе только
в виде соединений - минералов

Металлы низкой активности

Активные металлы

Менее активные металлы

?

?

?

земной коре оно занимает 74 место. Но оно содержится

везде: в земле, воде, в организмах растений и животных. И всё это составляет около 100 млрд. тонн.

Крупнейшие в мире золотые самородки были найдены в Австралии, они весили 86 и 112 кг.

Я солнцу подобно, и ярче огня,
Монеты и слитки куют из меня

Земная кора содержит 5×10−7% платины. В самородном состоянии встречается

в основном в виде сплавов с другими металлами, например, золотом и железом.

Самым крупным существующим в настоящий момент платиновым самородком является «Уральский гигант» весом 7 кг 860,5 г.
Был обнаружен в 1904 г.

На букву «П» моё названье,
Я с золотом дружу,
И в корону для красавиц
Вместе с золотом вхожу.

но запасы его в 20 раз больше, чем золота.

Самый крупный самородок серебра весил 13,5 тонн.

Известно я давным-давно.
Чтоб не испортилась вода,
Меня в походы брали.
И мной героев награждали.

памятник за это
И знают: имя мое -
Медь
По распространенности в

земной коре занимает 26 место.
Самый большой самородок меди весил 420 тонн. Был найден в 1857 г. в США.
Выступающие части этого самородка были отбиты каменными топорами

встречается редко, причем чаще её находят в виде сплавов

(амальгам) с золотом, серебром и палладием.

Когда случайно я прольюсь
– блестящим шариком качусь

время известно более 4000 тысяч минералов. Только 70 из

них пользуются широким распространением.
Входят в состав горных пород и руд.

металлы находятся в количествах, пригодных в технологическом и экономическом

отношении для получения металлов в промышленности. В основном металлы получают из оксидных и сульфидных руд.

Сульфидные руды

Медный колчедан - CuFeS2

Цинковая обманка - ZnS

Свинцовый блеск (галенит) - PbS

Сульфид ртути (киноварь) - HgS

важнейший в мире элемент.
Железо
Руды железа
Магнитный железняк
(магнетит) –Fe3O4
Красный железняк
(гематит)

– Fe2O3

использовать для получения железа?

Исследование свойств руд железа
?

металлов?
Процесс восстановления
Mn+ + nē = M0

Металлургия


Наука

Отрасль промышленности

Связаны с

промышленным получением металлов из природного сырья

?

русский ученый М. В. Ломоносов.
Ему принадлежит первый в России

учебник по горному делу и металлургии.
Несколько поколений русских инженеров воспитывалось на этом замечательном труде. Среди них П. П. Аносов.

1711 - 1765

Михаил Васильевич Ломоносов

для исследования внутреннего строения металлов.
Труды Аносова были продолжены Д.

К. Черновым

1799 - 1851

Павел Петрович Аносов

строении металлов и сплавов.
Его научные открытия легли в

основу производства высококачественных чугуна и стали.

1839 -1921

Дмитрий Константинович Чернов

действием других металлов и металлотермический метод.
Показал, что алюминий при

высокой температуре восстанавливает оксиды до металлов.

1827 - 1911

Николай Николаевич Бекетов

сталь — Моя. А это значит, Помогал и я Достичь тебе Загадочной звезды, Которую держал В

своих ладонях ты. Я в космос не летал... В грохочущей ночи С любовью я ковал Путей твоих лучи. Я отдых отвергал И годы напролет Сто тысяч сил впрягал В твой чудо-звездолет. Сильна моя ладонь. Сильнее, чем металл, Чем стужа и огонь... А в космос — не летал!

«Россия, богатая железными рудами различного свойства, не бедна и искусными руками», - писал Аносов П.П. Этими искусными руками являются руки металлургов.
Профессию металлурга по значимости можно сравнить с профессией хлебороба. Хлебороб создает пищу для людей, а металлург – то, без чего не невозможно представить машины, дома технику.
Поэтому людям этой профессии поэты посвящают стихи:

Профессия - металлург

был утвержден День металлурга , с тех пор третье воскресенье

июля стало праздничным днем для всех работников отрасли.

Россия занимает первое место по производству и экспорту никеля

Второе место по производству алюминия и титана

Третье место по экспорту металлопродукции

Четвертое место по производству стали

Знаете ли вы, что…

реакциях, происходящих при высоких температурах (греч. пирос – огонь).
Стадии

получения и уравнения реакций:

медь, цинк, хром и др.

Получаемые металлы:

Алюминотермия –

восстановление металлов из оксидов с помощью алюминия

Способы получения металлов

1. Обжиг руды

2. Плавка - восстановление металлов из оксидов с помощью
угля, водорода, оксида углерода (II), более активных
металлов

ZnO + C = Zn + CO ↑

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 ↑

получения раствора соли этого металла CuO + 2HCl =

CuCl2 + H2O

Гидрометаллургия

методы получения металлов, основанные на химических реакциях, происходящих в растворах.

Стадии получения и уравнения реакций:

Получаемые металлы:

серебро, цинк молибден, золото, уран, медь и др.

Способы получения металлов

Из полученного раствора данный металл вытесняют более активным или восстанавливают электролизом
CuCl2 (раствор) + Fe = FeCl2 + Cu

металлов из растворов или расплавов их соединений с помощью

электрического тока.

Электрометаллургия –

CuCl2
расплав

Уравнение реакции электролиза:

Cu + Cl2

Получаемые металлы:

щелочные, щелочноземельные и алюминий

Способы получения металлов

по причине массового складирования отходов.
Для выработки 1 т стали

необходимо 3 т сырья. Поэтому образующиеся после выплавки стали шлаки также складируют в отвалы, что крайне пагубно влияет на почву.
Например, в уральском регионе скопилось 6 млрд. тонн отходов.

пыли и оксида углерода (II) от общего количества этих

веществ, попадающих в атмосферу.
На металлургию приходится 50 % выброса сернистого газа.
Также выбрасываются токсичные для человека вещества: бензопирен, фториды, соединения марганца, вольфрама, хрома и других металлов.

Выброс в атмосферу большого количества вредных веществ

воды. Например, для получения 1 т. алюминия используется 1150

т. воды, 1 т. никеля – 4000 т. В водоемы возвращается 60-70 % чистой воды и 30-40 % загрязненной различными примесями и вредными соединениями

Сброс в водоемы недостаточно обработанных производственных вод

замкнутых систем
водоснабжения


Разработка
новых технологий

Предложите пути решения экологических
проблем

в металлургии

не нарушая ландшафт, с помощью биотехнологий. Используют рудные растворы

с тионовыми и железо-бактериями, способными переводить нерастворимые сульфиды в растворимые сульфаты, которые подаются на гидрометаллургическую переработку.
Преимущества метода:
Используется на месте залегания руд.
Не загрязняется окружающая среда.

Микробиологический метод получения металлов

их получения.»
1
2
3
4
5
Вариант 1
Современные очистные сооружения на предприятиях достаточно эффективны,

но имеют высокую стоимость. Будучи директором крупного завода и имея в своем распоряжении значительную сумму денег, как вы поступите:
а)положите в банк для уплаты штрафов за загрязнение природной среды;
б) вложите в строительство очистных сооружений;
в)часть вложите в расширение производства, часть – для повышение зарплаты рабочих.

Из природных веществ можно назвать рудой:
а) мел; б) гранит; в) бурый железняк; г) песок

Кому принадлежал первый в России учебник по горному делу и металлургии:
а) Н.К. Чернову; ) П.П. Аносову; в) Н.Н. Бекетову; г) М.В. Ломоносову

Гидрометаллургия представляет собой получение металлов:
а) обжигом сульфидов;
б) переводом их соединений в раствор с последующим восстановлением;
в) обработку руды водяным паром

С помощью электролиза впервые был получен металл:
а) медь; б) железо; в) свинец; г) натрий

их получения.»
Вариант 2 Вы работаете на металлургическом заводе и случайно

узнаете о неисправности в системе очистных сооружений. Как вы поступите: а) сообщите директору завода, чтобы он принял решение;
б) сделаете вид, что вам ничего неизвестно о неисправности;
в) скажете директору и, если он не примет меры, будете активно действовать сами
К рудам не относится: а) мрамор; б) магнитит; в) галенит; г) лимонит.
Среди минералов не встречаются: а) оксиды металлов; б) сульфиды металлов; в) гидриды металлов; г) силикаты металлов
Металлический марганец получают алюминотермией из оксида марганца (IV)/ Составьте уравнение реакции. Сумма коэффициентов в правой части уравнения равна: а) 4; б) 5; в) 6; г) 7.
В настоящее время для получения хрома в качестве восстановителя чаще всего используется:
а) медь; б) натрий; в) хлор; г) алюминий

1

2

3

4

5

к пирометаллургическому способу:
2ZnS + 3O2 = 2 ZnO +

2SO2

ZnSO4 +Mg = MgSO4 + Zn

ZnO + CO = Zn + CO2

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2

ZnSO4 +Mg = MgSO4 + Zn

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2

ZnSO4 +Mg = MgSO4 + Zn

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2

2ZnS + 3O2 = 2 ZnO + 2SO2

ZnO + CO = Zn + CO2

2ZnS + 3O2 = 2 ZnO + 2SO2

ZnO + CO = Zn + CO2

2ZnS + 3O2 = 2 ZnO + 2SO2

ZnO + CO = Zn + CO2

2ZnS + 3O2 = 2 ZnO + 2SO2

ZnO + CO = Zn + CO2

себя
Fe2O3 + Al
O2
FeO
Fe
Al2O3

Fe2O3 + H2
Fe
H2O
H2O2
Fe(OH)3
+
CuO + C
Cu
CO2
Cu2O
O2
+
+
Cr2O3 + Al
Al2O3
Cr
O2
+

ученика:
Если на уроке получена оценка «3» - № 4

«4» - № 5
«5» - № 6
Подумайте, какие еще способы решения экологических проблем в металлургии вы можете предложить.
Задание по желанию: подготовить небольшое сообщение на тему: «Микробиологические способы получения металлов»

Домашнее задание

Дрофа, 2010г.
О.С. Габриелян \, И.Г. Остроумов «Настольная книга учителя

химии.9 класс» М., Дрофа, 2002 г.
Книга для чтения по неорганической химии. в 2 ч.: Ч.2 /Сост. В.А. Крицман, М.Просвещение, 1992г.
Неорганическая химия. Энциклопедия школьника. Гл.ред. И.П. Алимарин. М. «Советская энциклопедия» 1975г.
Мультимедийные источники:
http://ru.wikipedia.org/
http://www.catalogmineralov.ru
http://www.spmi.ru/museum/cat
http://www.ria.ru/
http://school-collection.edu.ru/