Презентація до заняття на тему: "Металічні руди. Загальні методи добування металів. Метали і сплави в сучасній техніці".

Металічні руди. Загальні методи добування металів. Метали і сплави в сучасній техніці Тема заняття:

План заняття Поширення металів у природі. Металічні руди. Загальні способи одержання металів. Метали і сплави в сучасній техніці.

«Метали надають міцності й краси найважливішим речам, потрібним у суспільстві…І якщо сказати потрібно, то жодне ремесло, жодне мистецтво не може обминути просте використання металів… » «Слово про користь хімії» М.В.Ломоносов Як можна пов’язати слова М.В. Ломоносова із темою заняття?

Метали і небесні тіла Золото – Сонце Срібло – Місяць Мідь - Венера Ртуть – Меркурій Залізо – Марс Олово – Юпітер Свинець - Сатурн Алхіміки вважали: під впливом променів небесних тіл у надрах землі народжувались метали

1 Поширення металів у природі Відновна здатність металів є причиною того, що в природі вони зустрічаються переважно у вигляді сполук. У вільному стані в природі є лише малоактивні метали: золото, платина і платинові метали (рутеній, родій, паладій, осмій, іридій). Іноді срібло,ртуть і мідь.

Сполуки металічних елементів (їх ще називають мінералами) є основною складовою частиною металічних руд. Металічна руда – це суміш металу або його сполуки (рудного мінералу) з гірською породою.

Лабораторний дослід Заповніть таблицю: Ознайомлення зі зразками металічних руд Назва руди Хімічна формула Зовнішній вигляд Який колір мають руди? Однорідні чи неоднорідні зразки руд? Яка можлива причина неоднорідності руд? Дайте відповіді на запитання:

Магнетит Магнетит (магнітний залізняк) – мінерал заліза класу оксидів та гідрооксидів. Формула: FeFe2O4. Містить (%): FeO – 31,0; Fe2O3 – 69,0. Колір чорний. Блиск напівметалічний. Непрозорий. Родовища магнетиту є в Україні (Криворізький залізорудний басейн)

Гемати́т Гемати́т (червоний залізняк) — староукраїнська назва желізовець — чорний мінерал класу оксидів та гідроксидів Fe2O3. Колір кристалічних відмін — залізо-чорний, землистих — яскраво-червоний. Блиск напівметалічний. В Україні є в Криворізькому залізорудному басейні.

Лімоніт Лімоні́т — від грец. λειμων — «лука», оскільки лимоніт найчастіше знаходять у вологих місцях. Стара українська назва вохристого лімоніту — жовтильниця. Формула: FeO(OH)·nH2O. Колір цього мінералу жовтуватий, червонувато-бурий, темно-бурий до чорного. Лімоніт є головною складовою частиною бурих залізняків і так званих «болотних руд». Найбільше з відомих родовищ цього мінералу знаходиться на Керченському півострові.

Піри́т Піри́т (грец. πυρίτης λίθος — камінь, що висікає вогонь) — мінерал, сульфід заліза хімічного складу FeS2 (46,6 % Fe, 53,4 % S). Часто у піриті наявні домішки Co, Ni, As, Cu, Au, Se і інших хімічних елементів. Колір світлий, латунно-жовтий. Блиск металевий. В Україні є в Карпатах, на Донбасі та в межах Українського щита.

Боксити Бокси́ти — осадова гірська порода, що складається в основному з оксидів і гідрооксидів алюмінію, а також оксиду заліза та різних домішок (глинистих частинок). За зовнішнім виглядом боксити дуже різноманітні. Колір їх звичайно червоний, бурувато-коричневий, рідше сірий, білий, жовтий, чорний. В Україні є на Закарпатті, в Приазов'ї та на Українському щиті.

Алуні́т Алуні́т (від лат. alun — галун, галунний камінь) — мінерал з групи сульфатів, основний сульфат алюмінію та калію острівної будови. Склад: KAl3 [SO4]2(OH)6. Колір з сіруватим, жовтуватим або червонуватим забарвленням. Родовища відомі в Україні (на Закарпатті).

Нефелін Нефелін (від грец. νεφέλη — хмара) — породоутворювальний мінерал класу силікатів. Безбарвний або сірий з відтінками. Є в межах Українського щита, у Приазов'ї, на Волині. Перспективна алюмінієва руда.

Галеніт Галеніт — походить від лат. слова галена, що означає свинцева руда. Синонім — свинцевий блиск. Хімічна формула PbS. Хімічний склад: Pb — 86,1%, S — 13,4%. Сірий, крихкий з металевим блиском важкий мінерал, з класу сульфідів і сульфосолей. Основна руда для отримання свинцю. В Україні галеніт зустрічається у Закарпатті в районах Берегового і Вишкова, в Нагольному кряжі у Донбасі, на Українському щиті.

Халькопірит Халькопірит (від грец. χαλκуς «мідь» + пірит), також вживають назву мідний колчедан — мінерал з формулою CuFeS2 (Cu – 34,6; Fe - 30,4%, S – 35,0). Латунно-жовтого кольору з металічним блиском. Часто веселкова гра кольорів. Крихкий. В Україні є на Донбасі, в Придніпров'ї, на Закарпатті, Волині, Поділлі, у Кривбасі.

Молібдені́т Молібдені́т – мінерал класу сульфідів, сульфід молібдену шаруватої будови. Інша назва – молібденовий блиск, молібденовий колчедан. Формула: MoS2. Жирний на дотик. Блиск металевий. Колір свинцово-сірий. Непрозорий. В Україні є в межах Українського щита, на Донбасі, на Волині.

Антимоні́т Антимоні́т, стибніт — мінерал, трисульфід стибію ланцюжкової будови. Головна руда стибію. Склад: Sb2S3. Кристали стовпчасті, голчасті. Густина 4,51-4,66. Колір і риса свинцево-сірі. Блиск металічний. В Україні є на Донбасі та на Закарпатті.

Лабораторний дослід Заповніть таблицю: Ознайомлення зі зразками металічних руд Назва руди Хімічна формула Зовнішній вигляд Який колір мають руди? Однорідні чи неоднорідні зразки руд? Яка можлива причина неоднорідності руд? Дайте відповіді на запитання:

Чорна металургія

Кольорова металургія

Залежно від того, які сполуки металів містяться в руді, розрізняють: а) оксидні: Fe3O4, Al2O3; б) сульфідні: FeS2, МоS2; в) хлоридні: NaCl, MgCl2; г) карбонатні: CaCO3, FeCO3.

+n 0 Ме + ne- → Me Суть методу добування металів – відновлення 2 Загальні способи одержання металів Пірометалургія − відновлення металів із руд при високій температурі за участю сильних відновників. Електрометалургія (електроліз) − відновлення активних металів електричним струмом із розплавів оксидів, хлоридів і гідроксидів. Гідрометалургія − відновлення металу більш активним металом чи електричним струмом у водному розчині його сполуки. Металотермія − це різновид пірометалургії, заснований на процесах відновлення металів з їх сполук активнішими металами або кремнієм.

Металотермія: відновники: кокс, активні метали - Ca, Mg, Al t = 500-1200°С Порошкова металургія: відновники: СО і Н2 V2O5 + 5Ca →2V + 5CaO WO3 + 3H2 →W + 3H2O Cr2O3 + 2Al → CuO + CO 2Cr + Al2O3 Cu + CO2 → 1) ПІРОМЕТАЛУРГІЯ − алюмінотермія

Відновники: більш активні метали Zn, Fe, Al 2Al + 3ZnSO4 → 3Zn + Al2(SO4)3 Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4 2) ГІДРОМЕТАЛУРГІЯ t < 300°С

Постійний електричний струм Лужні, лужноземельні метали та Алюміній добувають електролізом їх хлоридів BaCl2 (розплав) ел. струм Ba + Cl2 ↑ 3) ЕЛЕКТРОМЕТАЛУРГІЯ

І етап - випалювання ІІ етап - відновлення металічного елемента 2PbS + 3O2 = PbO + С = 2PbO + 2SO2 ↑ Pb + СО ↑ Суть методу добування металів із сульфідних руд

Золото і платину добувають механічним відділенням їх від гірських порід

3 Метали і сплави в сучасній техніці. Метали в розплавленому стані розчиняються один в одному і при охолодженні утворюється твердий розчин – або сплав. Сплави – це системи із двох або більше металів, а також металів і неметалів. Сплави за фізичними властивостями відрізняються від вихідних металів: вони тверді, гірше проводять електричний струм і теплоту.

Дюралюміни

Магналій

Силумін

САП (спечені алюмінієві порошки)

Бронза

Чавун сірий

Чавун білий

Сталь

Кутубова колона А це цікаво ...

Тестовий контроль знань Перевірте свої знання

Дописати рівняння реакцій: 1) MnO2 + C → 2) MnO2 + CO → 3) MoO3 + H2 → 4) Cr2 O3 + Al → 4) Cr2 O3 + Al → 6) ZnO + С → 7) ZnO + CO →

Дописати рівняння реакцій (відповідь)

Домашнє завдання Опрацювати §24 (впр. 4 – письмово), § 25

Інформаційні джерела: http://uk.wikipedia.org/wiki/Метали Металознавство: Підручник / О. М. Бялік - К.: ІВЦ "Видавництво Політехніка»",2008 - 384 с Хімія: підручник для 10 кл. Попель П.П., Крикля Л.С.,- ВЦ «Академія» 2010. - 208с.