Разработка урока Получение металлов

Тема урока: «Получение металлов»

11 класс

Раздел «Вещества и их свойства»

Тип урока: комбинированный урок.

Цель урока: Повторить и систематизировать сведения об основных способах получения металлов в промышленности.

Задачи урока:

ОБУЧАЮЩИЕ

• обеспечить усвоение понятий об основных способах получения металлов: пирометаллургии, гидрометаллургии и электрометаллургии;

• Рассмотреть и сравнить различные способы получения металлов из природного сырья.

• Рассмотреть сущность электролиза, особенности электролиза растворов электролитов.

• Закрепить умение составлять окислительно-восстановительные реакции.

РАЗВИВАЮЩИЕ

• развивать умение логически мыслить,

• анализировать, делать обобщения и выводы,

• проводить сравнения;

ВОСПИТЫВАЮЩИЕ

• воспитывать умение находить главное,

• способствовать развитию интереса к учебе.

Оборудование: На столах учащихся:
1) раздаточный дидактический материал;
2) мультимедиопроектор;
3) презентация.

Ход урока:

I. Организационный момент.

1. Объявление темы и целей урока.

II. Повторение изученного материала.

Проведение самостоятельной работы

III. Изучение нового материала.

1. Металлы в природе. Металлургия.

Только в свободном виде встречаются золото и платина. И в самородном виде, и в форме соединений могут находиться в природе серебро, медь, ртуть и олово. Все остальные металлы, которые находятся в ряду напряжения до Sn, встречаются в природе только в виде соединений.

Среди таких соединений:
1) хлориды (сильвин, галит, или каменная соль, сильвинит);
2) нитраты (чилийская селитра);

3) сульфаты (глауберова соль, гипс);

4) карбонаты (мел, мрамор, известняк; магнезит, доломит);

5) силикаты, в том числе содержащие алюминий - алюмосиликаты (белая глина, или каолин, полевые шпаты, слюда);

6) сульфиды (серный колчедан, киноварь, цинковая обманка);

7) фосфаты.

Минералы и горные породы, содержащие металлы или их соединения и пригодные для промышленного получения металлов, называются рудами.

Если руды содержат соединения двух или нескольких металлов, то они называются полиметаллическими. Например, медно-молибденовые, свинцово-серебрянные и т. д.

Металлургия - это отрасль промышленности, которая занимается получением металлов из руд. Так же называется и наука о промышленных способах получения металлов из руд.

2. Общие способы получения металлов.

1) Пирометаллургия - восстановление металлов из руд при высоких температурах с помощью восстановителей (углерода, оксида углерода (II), водорода, металлов -алюминия, магния).

Показ видеосюжета - получение меди из его оксида с помощью восстановителя - водорода.

Напишите уравнение этой реакции.

Показ видеосюжета -получение свинца из его оксида с помощью восстановителя угля.

Напишите уравнение этой реакции.

Показ видеосюжета - получение хрома алюмотермией.

Напишите уравнение этой реакции.

2) Гидрометаллургия - восстановление более активными металлами менее активных из растворов их солей.

Это получение металлов, которое проходит в два этапа:

1. Природное соединение «растворяют» в подходящем реагенте с целью получения раствора соли этого металла.

2. Из образовавшегося раствора данный металл вытесняют более активным металлом или восстанавливают электролизом.

Например, для получения меди из руды, содержащей оксид меди (II) CuO:

СuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

Таким же способом получают серебро, цинк, молибден, золото, уран и т. д.

3. Электрометаллургия - это способы получения металлов с помощью электрического тока (электролиза).
   
   Давайте вспомним, что такое: электролиз, электролит, электрод, катод, анод, катионы, анионы.

При электролизе окислителем и восстановителем является электрический ток.

Процессы окисления и восстановления разделены в пространстве, они совершаются не при контакте частиц друг с другом, а при соприкосновении с электродами электрической цепи.

3. Электролиз водных растворов электролитьв.

Катодные процессы в водных растворах электролитов : катионы или молекулы воды принимают электронов и восстанавливаются.

Li,K,Ca, | Mn,Zn,Fe,Ni, Sn,Pb | H₂ |Cu,Hg,Ag,Pt, Au

Na,Mg,Al

Катионы металлов не Катионы металлов и молекулы | Катионы

восстанавливаются. воды восстанавливаются металлов

Восстанавливается вода восстанавливаются

1. Катионы металлов со стандартным электродным потенциалом, большим, чем у ВОДОРОДА, расположены в ряду напряжений после него: Cu2+, Hg2+, Ag+, Pt2+, ..., до Pt4+. При электролизе они почти полностью восстанавливаются на катоде и выделяются в виде металла.

2H₂O + 2e- = H₂ + 2OH-

2. Катионы металлов с малой величиной стандартного электродного потенциала (катионы металлов начала ряда напряжений Li+, Na+, K+, Rb+, ..., до Al3+ включительно). При электролизе на катоде они не восстанавливаются, вместо них восстанавливаются молекулы воды.

2H₂O + 2e- = H₂ + 2OH-

3. Катионы металлов со стандартным электродным потенциалом меньшим, чем у ВОДОРОДА, но большим, чем у алюминия (Mn2+, Zn2+, Cr3+, Fe2+, ..., до H). При электролизе эти катионы, характеризующиеся средними величинами электроноакцепторной способности, на катоде восстанавливаются одновременно с молекулами воды.

Zn ²⁺ + 2e = Zn0

2H₂O + 2e- = H₂ + 2OH-

Рассмотрим электролиз расплава и раствора хлорида натрия.

Посмотрим видеофрагмент - электролиз раствора хлорида меди (II).

Напишите уравнение этой реакции.

IV. Закрепление.

1. Что будет выделяться на катоде и аноде при электролизе растворов: нитрата серебра, сульфата натрия, бромида калия?

2. Тестовая работа

eor.edu.ru/card/624/testy-po-teme-metally-v-prirode-obshie-sposoby-ih-polucheniya.html

V. Итоги урока

VI. Домашнее задание.

1. § 18, стр. 214-222

2. Повторить § 18, стр. 190-214

3. Упр. 23, 28 стр. 225

7. Оценки за урок

7. Релаксация

7. Литература и информационные ресурсы:
   
   eor.edu.ru/card/624/testy-po-teme-metally-v-prirode-obshie-sposoby-ih-polucheniya.html