Урок географии в 9-м классе по теме "Черная металлургия России"

Цель:

1. Дать понятие о металлургии – как о комплексной отрасли промышленности.
2. Познакомить с процессом выплавки черных металлов, с производственными стадиями выплавки стали, чугуна и проката.
3. Формировать представление об особенностях черной металлургии и о влиянии промышленности на окружающую среду.
4. Развивать навыки работы с экономическими и контурными картами.
5. Воспитывать бережное отношение к природе.

Оборудование:

1. Экономическая карта Кузбасса, плакат “Виды проката”.
2. Схема металлургического комбината.
3. Коллекция полезных ископаемых (красный, бурый и магнитный железняки).
4. Коллекция металлов (чугун, сталь, железо).
5. Учебник географии “Население и хозяйство России 9 класс”.
6. Контурные карты Кемеровской области.

Ход урока

1. На уроке узнаете о составе, особенностях и значении черной металлургии. О влиянии отрасли на окружающую среду. В течение урока проследите взаимосвязь экологических проблем с металлургическим комплексом.

В ходе всего занятия составить план урока.

2. Беседа: Что называется металлургическим комплексом?

– Какие металлы знаете?

Информация учителя: 90% всех металлов, применяемых в современном производстве – черные металлы, т.е. (железо, чугун, сталь и получаемые на основе железа сплавы). Цветных металлов больше – их более 70 видов.

Показ коллекции металлов: чугуна и стали.

– Перед вами лежат образцы черных металлов. Посмотрите, как они выглядят, чем отличаются.

3. Информация учителя:

Россия – одна их ведущих стран мира по производству металлических руд и выплавке металлов. За годы кризиса в нашей стране снизилось обеспечение комплекса сырьевыми ресурсами.

В металлургическом комплексе России занято более 1 млн. человек.

Поэтому металлургия считается трудоемкой отраслью.

Металлургия – комплексная отрасль, которая включает в себя добычу руд металлов, их обогащение, выплавку металла, производство проката.

– Что значит обогащение руды? (Обогащение – процесс очистки руды от пустой породы. Очищенный от примеси полезный минерал называется концентратом.)

В качестве технологического топлива в металлургии используется коксующийся уголь (кокс).

– В каких отраслях хозяйства используются металлы? (Машиностроение, транспорт и др.)

Вывод; Фактически нет такой отрасли народного хозяйства, в которой в том или ином качестве не использовался металл. Несмотря на то, что с каждым годом применяется все больше заменителей металлов, роль их не снижается. Многие заменители широко используются в металлургии, улучшая качество продукции (создается прокат с пластмассовым и алюминиевым покрытием, антикаррозийные сплавы и т д.).

Ценно также и то, что отслуживший металл просто восстанавливается для повторного использования.

Плакат: 1 т. пластмасс заменяет 10 т. стали, 5 т. меди – 16 т. пиломатериалов.

4. Какие типы предприятий входят в состав черной металлургии?

• Предприятия полного цикла (комбинат). В состав комбината входит производство чугуна, стали, проката и добыча железной руды.
• Предприятия не полного цикла (передельная метал.). Изготавливают либо сталь, либо прокат. Создаются сталеплавильные и сталепрокатные заводы.
• Производство ферросплавов.
• Малая металлургия.
• Без доменная металлургия.

– Охарактеризуйте предприятия полного и неполного цикла.

Стадии производства.

При производстве большинства металлов производственный процесс состоит из следующих стадий:

Добыча руды – обогащение – выплавка – изготовление проката и сплавов.

Конечным продуктом в ч. металлургии является прокат.

– Рассмотрим плакат: “Виды проката” (круглый, квадратный, угловой, тавровый, рельсовый, листовой).

– Какое сырье необходимо для выплавки металла? (Железная руда.)

– Из каких руд получают металл? (Магнитный, бурый железняки, марганцевые и хромитовые руды.)

5. Демонстрация коллекции руд.

Железные руды занимают большой удельный вес в земной коре. Бели железная руда содержит 40% Fe, то она считается бедной. Магнетит содержит – 72% Fe – насыщенная.

Схема металлургического комбината.

6. Из каких стадий состоит производственный процесс?

– Какие дополнительные предприятия необходимы для изготовления металла? (Называют по плакату либо схеме в учебнике.)

Вывод: Металлургия охватывает весь процесс производства металла, начиная с:

• добычи и обогащения руд;
• подготовка топлива;
• производство вспомогательных материалов (огнеупоров, кислорода, кокса из угля, цемента их шлака, химических продуктов).
• выплавка металла. Поэтому в металлургии широко развито комбинирование.

– Найти в тексте учебника определение комбинирование и зачитать.

– Что называется комбинатом?

(Комбинат – это соединение на одном предприятии нескольких производств, часто относящихся к разным отраслям).

7. Процесс выплавки чугуна.

– Что используют в качестве топлива для домны? (Кокс и природный газ.) В доменную печь закладывают железную руду и при высокой температуре (около 2000 гр.) выплавляют чугун.

Он стекает на дно печи. Время от времени из домны выпускают готовый чугун. Побочными продуктами выплавки чугуна является шлак и доменный газ. Доменная печь должна работать 8 лет без остановки. Чугуны бывают разные – литейные – серые и передельные – белые.

2 способа выплавки чугуна.

1. Кислородно-конверторный. Используют кислород. Этот способ дает дешевый металл.
2. Электросталеплавильный. (Дает более качественный металл.)

8. Производство стали.

Сырьем является чугун. Сталь – это соединение С + Fe.

Сущность процесса переработки чугуна в сталь состоит в выжигании лишнего кислорода.

2 способа производства стали.

1. Мартеновский.

В качестве топлива используют кокс, природный газ или жидкий мазут. Выплавка происходит при t 1700 гр. Используют и металлолом. Его загружают в специальное загрузочное окно в печи. После 8–10 часов выплавки выпускают готовую сталь. Этим способом получают высококачественную сталь.

2. Существует быстрый способ получения стали – конверторный.

Через загрузочное окно закладывают жидкий чугун и продувают снизу конвертор воздухом. При этом кислород окисляет углерод, содержащийся в чугуне.

Кислород развивает необходимую температуру и происходит сжигания лишнего углерода.

Вместе с углеродом выжигается и определенное количество примесей.

Отличие конверторного способа от мартеновского.

1. Качество стали хуже.
2. Процесс очень быстрый.
3. Немного затрат.

Сталь отливают в специальные формы – слитки. Их направляют на прокатный стан. Слитки подогревают в специальных колодцах и придают им необходимую форму.

В доменном производстве применение природного газа и кислорода привело к повышению темпов выплавки металлов и постепенному снижению качества кокса, требуемого для выплавки 1 т. чугуна.

С 1200 кг. – в дореволюционное время, до 600–450 кг. – в наше время.

9. Черная металлургия – материалоемкая отрасль.

На выплавку 1 т. чугуна расходуется

600–800 кг. – кокса

1,7–1,8 т. – руды

600–800 т. – флюса

200 куб. .м. – воды.

– Каковы факторы размещения черной металлургии?

• сырьевой;
• энергетический;
• потребительский;
• близость к воде;
• экологический;
• трудоемкий.

10. Где будут размещаться предприятия черной металлургии? (Там, где имеются все эти факторы.)

В Кемеровской области есть условия для развития черной металлургии? В каких городах Кузбасса построены предприятия черной металлургии? (Гурьевск, Новокузнецк.)

– Работа в контурных картах. Отметить в контурных картах

– эти города;

– полезные ископаемые, которые находятся на данной территории;

– отметить предприятия черной металлургии в других городах России.

11. Черная металлургия Кузбасса основана на собственных рудах.Все предприятия ч. металлургии Кузбасса – монополисты, занимают 2 м. по своей значимости в народном хозяйстве. В состав комплекса входят Кузнецкий и Западно-сибирский мет. Комбинат с полным циклом производства, а также Гурьевский передельный. Кемеровский коксохимический и Кузнецкий ферросплавный завод.

Сообщения учащихся.

1. Пуск КМК в эксплуатацию вызвал к жизни новые города, рудники, шахты, железные дороги на юге Кузбасса. На комбинате производят передельный и литейный чугун, сталь, широкий ассортимент прокат а ч. металлов – рельсы, балки, угловую, лемешную, листовую, шарикоподшипниковую и трансформаторную сталь, трубы, гвозди и другие виды проката.
   КМК – единственное предприятие в России, выпускающее трамвайные рельсы. Здесь выжигают кокс, производят минеральные удобрения, огнеупорные и стеновые материалы, известь, а также посуда эмалированная и оценкованная, кровати и др. товары.
2. Зап. Сиб. Его прокатные станы катают более 90 различных профилей продукции из 90 марок стали. Изготавливает чугун, сталь, агломерат, проволоку и т.д. На комбинате освоено производство мебели, строительных материалов, сборка видеоаппаратуры и др. Продукцию комбината продают 30 странам мира.
3. Кузнецкий завод ферросплавов производит ферросилициум, ферросиликованадий. Эти сплавы резко повышают ударную вязкость стального литья, увеличивая надежность машин и снижают вес отдельных узлов почти на 20%.

Информация учителя.

За годы реформы в России в ч. металлургии Кузбасса снизился объем продукции в 3 раза. С 1997 года начался рост объема металлургической

продукции. Годовая мощность производства чугуна – 9 млн. т. Произвели 6 млн. т. Мощность использовалась на 60 %.

Стали произвели – 7,7 млн.т. Из 15 мартенов использовалось только 6.

Экология Кузбасса.

12. Ч. металлургия – отрасль, сильно загрязняющая окружающую среду. На ее долю приходится 20% всех промышленных выбросов в атмосферу и сточных вод.

Только один медеплавильный завод производит в год 125 тыс.т. меди, выбрасывает в атмосферу 2 млрд. куб. м. газов и 43 тыс.т. пыли, металлургия в Кузбассе занимает 1 место по выбросам – 38% от выбросов других отраслей.

2 место – топливная –21 %

3 место – энергетика

4 место – ЖКХ, котельные.

В 1995 г. количество выбросов составили 1 млн.285 тыс. т.

В 2000 г. – 1 млн. 368 тыс. т.

Город Новокузнецк считается с уровнем загрязнения атмосферы в 10 разпревышающим ПДК. Подсчитали, что на 1 жителя г. Новокузнецка приходится 949 кг. вредных веществ.

В атмосферу Кемеровской области выбрасывается более 100 наименований вредных веществ 1 и 2 класса таксичности.

– Какие еще экологические проблемы возникают?

(Заслушать выступления уч-ся). (“Экологическое образование уч-ся в обучении географии” Т.В. Кучер).

13. Итог.

– Какую продукцию производит ч. металлургия?

– Металлургия – комплексная отрасль, что она включает в себя?

– Каково значение металлургии в народном хозяйстве?

– Каково влияние ч. металлургии на экологию?

– Назовите типы предприятий,

– Способы выплавки чугуна и стали.

– Что является топливом для выплавки металлов?

– Назовите металлургические города Кемеровской области (Новокузнецк, Гурьевск).

Заполнить таблицу:

Конечный продукт ч.металлургии.	Типы предприятий.	Способы выплавки стали.	Топливо для выплавки металла.	Способы выплавки чугуна.
Прокат чугуна, стали и сплавы.	Полный и неполный цикл.	мартеновский; конверторный.	Кокс, природный газ, мазут.	кислородно-конверторный; электро-сталеплавильный.

– Проверка таблицы.

– Рассмотреть проблемный вопрос.

На уроке мы познакомились с составом, особенностями, закономерностями размещения и экологическими проблемами металлургического комплекса.

Урок закончен.