Энеолит (от лат. аeneus – медный; греч. lithos – каменный) 4 – 3 тыс. до н.э. Основное занятие населения: - мотыжное земледелие; - скотоводство; - охота. - презентация

1 Энеолит (от лат. аeneus – медный; греч. lithos – каменный) 4 – 3 тыс. до н.э. Основное занятие населения: - мотыжное земледелие; - скотоводство; - охота Медный век

2 Бронзовый век Конец 4 - начало 3 тысячелетий до н.э.

3 Бронза – материал скульпторов

4 Царь-колокол и Царь-пушка Отлиты из сплава меди с оловом

5 Железный век С середины 1 тыс. до н.э.

6 Железный век С середины 1 тыс. до н.э.

7 Железный век С середины 1 тыс. до н.э.

8 Железный век С середины 1 тыс. до н.э.

9 Железный век С середины 1 тыс. до н.э. Flash - диск

10 ТЕМА УРОКА: « Основные промышленные способы получения металлов»

11 Железная рудаМедная рудаСурьмяная руда Цинковая руда

12 Ме n+ + n e = Ме 0 _ Процесс восстановления

13 область науки, техники и производства, связанная с промышленным получением металлов из природного сырья. ( от греч. metallurgio – обрабатывать металлы) - это Металлургия

14 Аносов Павел Петрович (1799 – 1851) - предложил новый метод получения стали; - положил начало микроскопическому анализу металлов; - раскрыл секрет приготовления булатной стали;

15 Чернов Дмитрий Константинович (1839 – 1921) -основоположник современного металловедения; -способствовал превращению металлургии из ремесла в теоретически обоснованную научную дисциплину.

16 Бардин Иван Павлович (1883 – 1960) Руководил: -проектированием крупных металлургических комбинатов; - разработкой и внедрением непрерывной разливки стали и кислородно- конвертерного процесса.

17 (1) 2FeCl 3 (расплав) = 2Fe + 3Cl 2 - Q (1)3FeO + 2Al = 3Fe + Al 2 O кДж (3) FeO + H 2 = Fe + H 2 O (ж) – 21 кДж (1)2FeO + C = 2Fe + CO кДж (5) FeO + CO = Fe + CO кДж ток t t t t

18 I. Пирометаллургия – область металлургии, связанная с получением металлов при высоких температурах (обжиг, плавка). 1) карботермия – восстановление металлов из их оксидов углеродом или угарным газом при высоких температурах 2FeO + C = 2Fe + CO кДж FeO + CO = Fe + CO кДж t t

19 Восстановление металлов из сульфидных руд Восстановление металлов из сульфидных руд 1. Обжиг руды 2MeS + 3O 2 = 2MeO + 2SO 2 t Основные проблемы: 1.Процесс обжига должен проходить быстро; 2.Выход продуктов должен быть максимально возможным, а количество отходов минимальным; 3.Процесс обжига не должен загрязнять окружающую среду.

20 Обогащение руды

21 Восстановление цинка из руды 1. Обжиг руды 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2 t SO 2 на производство серной кислоты ZnO на восстановление

22 Восстановление цинка из руды 2. Восстановление металла из оксида ZnO + C = Zn + CO t

23 2) металлотермия – восстановление металлов из их соединений другими более химически активными металлами при повышенных температурах. А) алюминотермия 3 Rb 2 O + 2Al = 6Rb + Al 2 O 3 + Q Б) магнийтермия TiO 2 + 2Mg = Ti + 2MgO + Q t t

24 3) водородотермия - восстановление металлов из их соединений водородом при повышенных температурах. МоО 3 + 3Н 2 = Мо + 3 Н 2 О t

25 II. Электрометаллургия – получение металлов из расплавов их соединений с помощью электрического тока 2 NaCl = 2Na + Cl 2 ток Электролиз – это окислительно- восстановительный процесс, протекающий на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита. Электролиз – это окислительно- восстановительный процесс, протекающий на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.

26 III. Гидрометаллургия – перевод полезных компонентов руды в раствор и восстановление металлов из растворов их солей другими металлами или посредством электролиза. CuO + 2 HCl = CuCl 2 + H 2 O CuCl 2 (раствор) = Cu + Cl 2 CuCl 2 (раствор) + Fe = FeCl 2 + Cu ток

27 Гидрометаллургия Преимущества данного метода: -не нужно извлекать руду на поверхность; - можно перерабатывать бедные руды; - возможна комплексная переработка руд

28 СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ Пирометаллургия Электрометаллургия Гидрометаллургия Восстановление металлов при высоких температурах: 1) Карботермия – восстановители - С,СО; 2) Металлотермия – восстановители – активные металлы; 3) Водородотермия – восстановитель - Н 2 Электролиз расплавов соединений металлов. Происходит под действием электрического тока Перевод руды в раствор с последующим выделением металла электролизом или более активным металлом

29 Экологические проблемы металлургии

30

31

32 1. Получение 1 т железа сопряжено с извлечением до 10 т породы. А на марганцеворудных карьерах при добыче 1 т руды снимают до 40 т породы. Раньше вскрышные породы складывались в отвалы, которые занимали плодородную землю, загрязняли воздух и воду. В этих отвалах содержались: мел, мергель(СaCO 3 + MgCO 3 + глина), глинистые сланцы (SiO 2 +Al 2 O 3 +H 2 O). Экологические проблемы металлургии

33

34 2. Горные разработки, особенно те, которые ведутся открытым способом, нарушают огромные площади пахотных земель. Экологические проблемы металлургии

35

36 3. При выплавке 1 т алюминия используется 1500 м 3 ( литров) воды. При этом промышленные воды загрязняются огромным количеством вредных веществ. Сброс такой отработанной воды в водоемы приведет к экологической катастрофе, а полная очистка ее на предприятии экономически не выгодна. Экологические проблемы металлургии

37 Ответьте на вопросы 1. Перечислите способы получения металлов из природного сырья.

38 Ответьте на вопросы 2. Назовите черты сходства и различия в разных видах металлургии.

39 Ответьте на вопросы 1.Определите способ получения металла и разновидность этого способа: А) восстановление меди из медной руды куприта (Cu 2 O) Cu 2 O + C = 2Cu + CO (при t) Б) восстановление хрома из оксида хрома (III) Cr 2 O 3 + 2Al = 2 Cr + Al 2 O 3 (при t) В) восстановление вольфрама из оксида вольфрама (VI) WO 3 + 3H 2 = W + 3 H 2 O (при t) Г) получение натрия из расплава хлорида натрия: 2NaCl = 2Na + Cl 2 (ток)

40 Ответьте на вопросы 4. Какой из железосодержащих минералов экономически предпочтительнее использовать для получения железа с точки зрения содержания в руде нужного элемента: пирит FeS 2, лимонит Fe 2 O 3 2H 2 O, магнетит Fe 3 O 4, гематит Fe 2 O 3. Ответ обоснуйте, рассчитав массовую долю железа в соединениях.

41 Решение: А) пирометаллургия: карботермия; Б) пирометаллургия: металлотермия – алюминотермия; В) пирометаллургия: водородотермия; Г) электрометаллургия

42 Решение: Проведем расчеты по формуле: (Э) Ar (Э) n Mr ( вещества ) 100 % Массовая доля железа в: Пирите 46,7 % Лимоните 57,1 % Магнетите 72,4 % Гематите 70 % Вывод: предпочтительнее использовать магнетит

43 Домашнее задание § 79 стр.352 – 354; вопросы на странице – 6. Решение экологических проблем: 1. Как освободить плодородную землю от отвалов вскрышных пород? 2. Как восстановить пахотные земли после горных разработок? 3. Как решить проблему сточных вод ?