"Получение металлов". 11-й класс

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.

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

VII. Оценки за урок.

VIII. Релаксация.

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

Приложение.