Ребята, вспомните, какие методы получения металлов мы знаем?

Пирометаллургический - это восстановление металлов из их оксидов с помощью восстановителей: Н2, СО, С - при высокой  t⁰С

Ученик записывает у доски уравнение:

CuO+H2=Cu+H20

CuO+CO=Cu+C02

2CuO+C=2Cu+C02

Fe2+3O3+3C+2O=2Fe0+3C+4O2Fe+3    +3e   FeO    3      2 окислитель

C+2     -2e      C+4     2               3 восстановитель

Гидрометаллургический - основан на химических реакциях, происходящих в растворах.

2CuS+302=2CuO+2SO2 оксид переводят в раствор

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

выделение металла из раствора любым способом.

Опыт: __________________________________

CuSO4+Fe=FeSO4+Cuv Способ - электрохимический

Цели:

Обобщить и систематизировать знания учащихся об особенностях получении металлов и их географии; научных принципах производства металлов и сплавов; о природных соединениях железа и цветных металлов как основе черной и цветной металлургии.

Углубить знания учащихся, полученные из курсов химии и географии в целом, о магматических и осадочных горных породах, о комплексном использовании сырья, о продукции предприятий металлургического комплекса; о защите окружающей среды от отходов предприятий металлургической промышленности.

Продолжить формирование навыков самостоятельной работы учащихся с учебником, научно-популярной литературой. Развивать познавательную активность учащихся, способствовать выработке навыков наблюдения, умения делать выводы.

Ход урока

1. I.                  Организационный момент.
2. II.               Изучение нового материала.

Металлургия - крупный загрязнитель окружающей среды. На ее долю приходится 20% всех промышленных выбросов в атмосферу и сточных вод. Ежегодно металлургические предприятия выбрасывают в атмосферу 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.

Сообщение об электрометаллургии

Электрометаллургия - это способы получения металлов с помощью электрического тока (электролиза). Этим способом получают в основном легкие металлы: Al. Na и др. щелочные металлы, Са и т.д.

На Парижской выставке 1855 года А1 демонстрировался как самый редкий металл. Он был тогда чуть ли не в 10 раз дороже золота. Даже после того как французский химик Анри Девиль разработал приемлемый химический способ получения довольно чистого А1, его стоимость оставалась довольно высокой. Достаточно сказать, что из А1 была сделана и торжественно преподнесена сыну Николая III погремушка и только очень богатые люди могли позволить себе есть из алюминиевых тарелок. В 1833 году его выработка во всем мире не достигала и 3 тонн.

Между тем химикам уже тогда было известно, что А1 - третий по распространенности на Земле элемент. Однако в природных соединениях - глиноземах он прочно связан с другими элементами и его извлечение из минералов потребует очень больших затрат энергии. Трудом многих ученых, среди которых видное место занимает П.П. Федотьев, разрабатана теория электролитического способа получения А1, была создана мощная индустрия, сейчас таким способом из расплавов получают 70% магния, большое количество К, Zi, Са, Ва, Мп. эти металлы широко используют в авиации, космонавтике, атомной промышленности, химической индустрии, на транспорте, в электротехнике, медицине.

Сообщение о цветной металлургии.

Цветная металлургия Российской Федерации производит разнообразные по физическим и химическим свойствам конструкционные материалы. В состав этой отрасли тяжелой промышленности входят медная, свинцово-цинковая, никель-кобальтовая, алюминиевая, титано-магниевая, вольфрамо-молибденовая, а также благородных и редких металлов. По стадиям технологических процессов цветная металлургия делится на добычу и обогащение сырья, металлургический передел и обработку цветных металлов. Низкое содержание металла в рудах цветных металлов требует обязательного их обогащения (флотационным способом). Так как руды цветных металлов содержат много различных компонентов, последовательно выделяют каждый компонент (многостадийный процесс). Обогащенная руда плавится в специальных печах и превращается в так называемый черновой металл, который подвергается затем очистке от вредных примесей (рафинирование). Полученный рафинированный металл используется в виде проката разного профиля в разных отраслях промышленности. Цветные металлы подразделяются на тяжелые (медь, олово, свинец, цинк и др.), легкие (алюминий, титан, магний), драгоценные (золото, серебро, платина), редкие (вольфрам, молибден, германий).

Области использования цветных металлов: медь машиностроение, электроэнергетика и других отраслях промышленности как в чистом виде, так и в сплавах с оловом (бронза), алюминием (дюралюминий), цинком (латунь), никелем (мельхиор); свинец идет на производство аккумуляторов, кабеля, используется в атомной промышленности; олово используется для изготовления белой жести, подшипников; никель - тугоплавкий металл, получают много сплавов никеля с другими металлами; алюминий применяется в разных отраслях машиностроения: самолетостроение, электротехнике, строительстве, в производстве товаров народного потребления; магний применяется в радиотехнике, авиационной, химической, полиграфической и других отраслях; титан применяется в судостроении, а также при изготовлении реактивных двигателей, ядерных реакторов.

Велико значение благородных металлов - золота, серебра, платины. По запасам золота Россия занимает третье место в мире (по добыче Россия занимает шестое место в мире). Размещение предприятий цветной металлургии происходит под влиянием многих природных и экономических факторов, среди которых особую роль играет сырьевой фактор. Другая особенность руд тяжелых цветных металлов - их комплексность. Большое значение имеет комплексное производство сырья. Особый интерес представляет комбинирование предприятий металлургии тяжелых металлов и основной химии, например, при использовании сернистых газов в процессе производства цинка и меди. Очень важную роль в размещении предприятий по выплавке легких цветных металлов играет топливно-энергетический фактор. Сырьевой и энергетический фактор по-разному влияют на размещение предприятий отдельных отраслей цветной металлургии.

Алюминиевая промышленность - более 75% выпуска продукции приходится на долю четырех крупных алюминиевых заводов: Братского, красноярского, Саянского и Новокузнецкого.

Медная промышленность - основные месторождения медных руд находятся на Урале; здесь преобладают заводы металлургического передела над предприятиями по добыче и обогащению медных руд.

Свинцово-цинковая промышленность - выделяется северо-Кавказский, Уральский, Западно-Сибирский и Дальневосточный районы.

Никелевая промышленность - получила развитие в Северном экономическом районе, Восточной Сибири (Норильск) - на медно-никелевых рудах Талкахского месторождения.

Сообщение о черной металлургии

К черным металлам относятся: железо, марганец и хром. Металлургия черная включает весь процесс производства металлов: добычу и подготовку руд, топлива, выпуск металла, производство вспомогательных материалов (огнеупоров, кислорода и т.п.). Поэтому в металлургическом производстве широко развито комбинирование, т.е. объединение на одном предприятии (комбинате) несколько технологически и экономически связанных между собой производств различных отраслей. По выплавке черных металлов в докризисные времена наша страна занимала ведущие места в мире. В последние 10 лет производство стало значительно сокращаться. 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. По запасам марганца и хрома РФ отстает от Украины и Казахстана. Размещение большинства предприятий полного цикла ориентируются на источники сырья и на источники топлива (кокса). Самый крупный производитель черных металлов Уральский экономический район, он дает 40% стали и проката страны. Так как выплавка черных металлов - производство материалоемкое, металлургические заводы полного цикла размещаются в основном в районах добычи железной руды или коксующегося угля, или между ними. Значительное количество стали выплавляется в настоящее время из металлического лома (более дешевый и качественный способ выплавки стали - в 12-15 раз дешевле, чем из железной руды). Это электросталеплавление. Металлургические предприятия, производящие специальные сорта стали и ферросплавы, потребляют большое количество электроэнергии и поэтому размещаются не только вблизи источников сырья, но и в районах производства дешевой электроэнергии.

Особую роль для страны играет череповецкий комбинат ("Северсталь"), это крупнейшее предприятие черной металлургии в Северном экономическом районе и в России.

Важнейшие задачи дальнейшего развития черной металлургии в РФ - обновление производственных мощностей, освоение новых технологических процессов и оборудования для выплавки стали.