В команде металлической - такие мастера, такие личности!

Тема урока: «Способы получения металлов»

Комплексная цель урока: Сформировать понятие о металлургии; изучить основные промышленные способы получения металлов.

Задачи урока:

- обучающие:

- используя межпредметные и внутрипредметные связи сформировать представление об

основных сырьевых источниках для получения металлов;

- раскрыть суть основных способов получения металлов.

- развивающие:

- продолжить формирование представлений о роли металлов в современном обществе;

- продолжить формирование умений пользоваться справочными материалами, проводить

сравнение, анализировать и делать выводы;

- расширить представление о научных принципах химического производства.

- воспитательные:

- продолжить формирование природоохранных и здоровьесберегающих знаний;

- содействовать экологическому образованию и воспитанию учащихся;

- содействовать патриотическому воспитанию учащихся;

- продолжить формирование знаний о целесообразном и экономически обоснованном

подходе в химическом производстве веществ и материалов;

- поддерживать постоянный интерес учащихся к приобретению новых знаний, используя

для этой цели современные методы и приемы подачи новой информации с помощью

современных ТСО.

Тип урока: урок формирования знаний.

Методы и средства обучения: информационно-коммуникативный; частично-поисковый; эвристическая беседа; современные электронные средства обучения

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор.

Ход урока.

Эпиграф «Человек не может обойтись без металлов. Если бы не

металлы, человек влачил бы самую жалкую жизнь среди других зверей»

Исследователь века Г. Агрикола

Проверка домашнего задания:

Каждой команде необходимо было найти интересные сведения о конкретном металле

(Fe Cu Na Al) и подготовить альманах – презентацию «А знаете ли вы?»

Загадки

Был металл серебристо-белым, в соединении стал мелом. (CaCO3)

К восьмой группе отнесен, в честь России назван он.

Из него солдатик твой, не болеет он « чумой». (Sn)

В старину ценилась дорого,
Цветом красная, как золото,
Постоянно с ним дружна,
В электротехнике очень нужна.

Ковал победу тот металл
Для танков на Урале.
Он стойкость сплаву придавал
И нити лампы при накале.

С греческого как «краска» переведешь
В металлургии мимо меня не пройдешь,
Я и твердый, и блестящий,
И для красок подходящий.

Роль металлов в современном обществе огромна.

Металлов много есть, но дело не в количестве:
В команде работящей, металлической
Такие мастера, такие личности!
Преуменьшать нам вовсе не пристало
Заслуги безусловные металлов.

Греческое слово «металлон» означало первоначально копи, рудники; отсюда и произошёл термин «металл». В древности и в средние века считалось, что существует только 7 металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, железо, ртуть. В 1789 г. французский химик А. Л. Лавуазье в своём руководстве по химии дал список простых веществ, в который включил все известные тогда 17 металлов (Sb, Ag, As, Bi, Co, Cu, Sn, Fe, Mn, Hg, Mo, Ni, Au, Pt, Pb, W, Zn) (слайд 6) По мере развития методов химического исследования число известных металлов стало быстро возрастать. В первой половине XIX в. были открыты спутники платины (платиновые металлы); получены путём электролиза некоторые щелочные и щелочноземельные металлы, положено начало разделению редкоземельных металлов; при химическом анализе минералов открыты неизвестные ранее металлы. В начале 1860-х гг. с помощью спектрального анализа были открыты рубидий, цезий, индий, таллий. Блестяще подтвердилось существование металлов предсказанных Д. И. Менделеевым на основе его периодического закона (галлия, скандия и германия). Открытие радиоактивности в конце XIX в. повлекло за собой поиски радиоактивных металлов, увенчавшиеся полным успехом. Наконец, методом ядерных превращений начиная с середины XX в. были получены не существующие в природе радиоактивные металлы, в том числе и те, что принадлежат к трансурановым элементам.

Несмотря на то, что сегодня созданы разнообразные синтетические материалы с удивительными свойствами, металлы остаются важнейшими конструкционными материалами для изготовления сверхточных приоров электронной техники, основой автомобиле-, самолето-, ракето-, станкостроения. Вся история человечества неразрывно связана с использованием  металлов и неслучайно важнейшие этапы в развитии человеческого общества получили название по применению металлов: медный, бронзовый, железный.

   Благодаря физическим свойствам  (каким) металлы широко применяются в технике- это важнейшие конструкционные материалы.  Металл нужен всюду: металл – это машины, каркасы промышленных корпусов, мостов, плотин, электродвигателей. Металл – это трубы газонефтепроводов. Чем больше машин производится в стране, тем быстрее развиваются её промышленность, транспорт и сельское хозяйство, тем выше производительность труда.

Эпиграф второго этапа урока

«Если путь твой к познанию мира ведет,- как бы ни был он долог и труден – вперед!

Древегреческий философ Фирдоуси

II. Актуализация знаний по теме «Общие свойства металлов»

Сегодня на уроке мы рассмотрим основные промышленные способы получения металлов и сплавов.

учитель: Вспомните, как называются минералы и горные породы, содержащие соединения металлов и пригодные для получения этих металлов промышленным путем. Руды – это минералы и горные породы, содержащие металлы и их соединения. А какая наука и одноименная отрасль тяжелой промышленности занимается изучением процессов производства металлов из руд и получением металлов из сплавов? 

Этим занимается важнейшая отрасль промышленности- металлургия.

Черная Цветная

производство Fe, Mn, и их сплавов

Огромный вклад в развитие металлургии, становление ее как отдельной области науки внесли русские и советские ученые.

Павел Петрович Аносов (1799 - 1851)

Предложил новый метод получения стали, раскрыл секрет приготовления булатной стали, первым применил микроскоп для исследования внутреннего строения стали, положив начало микроскопическому анализу металлов.

Дмитрий Константинович Чернов

(1839 – 1921) - основоположник современного металловедения, основатель крупной научной школы русских металлургов и металловедов, способствовал превращению металлургии из ремесла в теоретически обоснованную научную дисциплину.

Иван Павлович Бардин

(1883 – 1960). Активный участник решения основных технических вопросов черной металлургии. Руководил проектированием крупных металлургических комбинатов, совершенствованием агрегатов, разработкой и внедрением непрерывной разливки стали и кислородно-конвертерного процесса.

Металл - это точность.

Металл – прочность,

Скорость, высота,

Блеск и красота

Не сразу в дом пришел металл,

Не сразу ложкой, вилкой стал,

Не сразу стал он кружкой

И заводской игрушкой.

Был путь металла долог:

Сперва пришел геолог.

Нашел он гору – в ней руда.

И горняки пришли туда.

И машинист дает гудок-

К печам руду доставит в срок.

И металлический ручей

Течет из огненных печей.

Ещё работе не конец:

Придут и токарь и кузнец,

Слесарь и штамповщик,

Сварщик, фрезеровщик.

И каждый вложит труд в металл,

Чтобы металл трудится стал.

Он в проводах несёт нам свет,

Металл – коньки, велосипед,

Метро, трамвай, будильник,

Утюг и холодильник.

  Сырьем являются руды. Руды – природные вещества сложного состава, в основном содержащие оксиды и соли металлов.

Для получения металлов из руды его необходимо отделить от химически связанных с ним элементов. Металлургический процесс, с применением высоких температур – пирометаллургия (это процесс восстановление металлов из руды при высокой температуре с помощью восстановителей: С, СО, АI , Н₂ ) , с использованием водных растворов – гидрометаллургия (это процесс извлечения металлов из руд с помощью кислот, например серной кислоты, которая переводит природные соединения металлов в растворимые в воде. Следующим этапом является выделение металла в свободном виде с помощью более активного металла. Так получают серебро, цинк, кадмий, молибден и др.), электрометаллургия (это процесс получение металлов с помощью электрического тока (электролиз).

2. учитель: На предыдущих уроках мы говорили об электрохимическом ряде напряжений металлов. Вспомните, какие основные выводы об активности металлов можно сделать на основе изучения этого ряда? 
Ожидаемые ответы:

А). Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является.

Б). Каждый металл способен вытеснять (восстанавливать из растворов солей те металлы, которые в ряду напряжений металлов стоят после него (правее). 

учитель: Как вы считаете, связаны ли с активностью металлов нахождение их в природе в виде простых веществ (в самородном состоянии) или в виде соединений? Подумайте и сделайте вывод. 

На основании таблицы, используя метод «Мозгового штурма» необходимо сделать вывод (ответить на вопрос – в виде каких соединений металлы встречаются в природе?)

Li K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H2) Cu Hg Ag Pt Au

Хлориды, сульфаты, Оксиды, сульфиды Природные кристаллы

Карбонаты, силикаты Самородки

Металлы в природе встречаются в трёх формах:

• в свободном виде встречаются золото и платина; золото бывает в распыленном состоянии, а иногда собирается в большие массы ? самородки. Так в Австралии в 1869 году нашли глыбу золота в сто килограммов весом. Через три года обнаружили там же еще большую глыбу весом около двухсот пятидесяти килограммов. Наши русские самородки много меньше, и самый знаменитый, найденный в 1837 году на Южном Урале, весил всего около тридцати шести килограммов. В середине XVII века в Колумбии испанцы, промывая золото, находили вместе с ним тяжелый серебристый металл. Этот металл казался таким же тяжелым, как и золото, и его нельзя было отделить от золота промывкою. Хотя он и напоминал серебро (по-испански ? plata), но был почти нерастворим и упорно не поддавался выплавке; его считали случайной вредной примесью или преднамеренной подделкой драгоценного золота. Поэтому испанское правительство приказывало в начале XVIII столетия выбрасывать этот вредный металл при свидетелях обратно в реку. Месторождения платины находятся и на Урале. Оно представляет собой массив дунита (изверженная горная порода, состоящая из силикатов железа и магния с примесью железняка). В нем содержатся включения самородной платины в виде зерен.

• 2) в самородном виде и в форме соединений могут находиться в природе серебро, медь, ртуть и олово;

• 3) все металлы, которые в ряду напряжений находятся до олова, встречаются только в виде соединений.

Чаще всего металлы в природе встречаются в виде солей неорганических кислот:

хлоридов - сильвинит КСl • NaCl, каменная соль NaCl;

нитратов – чилийская селитра NaNO₃;

сульфатов – глауберова соль Na₂SO₄ ? 10 H₂O, гипс CaSO₄ • 2Н₂О;

карбонатов – мел, мрамор, известняк СаСО₃, магнезит MgCO₃, доломит CaCO₃ • MgCO₃;

сульфидов ? серный колчедан FeS₂, киноварь HgS, цинковая обманка ZnS;

фосфатов – фосфориты, апатиты Ca ₃(PO₄)₂ ;

оксидов – магнитный железняк Fe₃O₄, красный железняк Fe₂O₃, бурый железняк, содержащий различные гидроксиды железа (III) Fe₂O₃ • Н₂О.

Ещё в середине II тысячелетия до н. э. в Египте было освоено получение железа из железных руд. Это положило начало железному веку в истории человечества, который пришёл на смену каменному и бронзовому векам. На территории нашей страны начало железного века относят к рубежу II и I тысячелетий до н. э.

Так как основная масса металлов встречается в виде оксидов (основные оксиды), то их получают восстановлением углем (С) и оксидом углерода (II) СО, Н₂, Al.

3.Самостоятельная работа

Напишите ОВР получения металлов из их оксидов, показать переход ē.

1 группа	2 группа	3 группа	4 группа
Fe2O3 +CO Fe + CO2	CuO +H2Cu + H2O	ZnO + C Zn + CO	MnO2 +Al Mn + Al2O3

Какой способ получения металлов иллюстрируют данные УР?

Каковы обязательные условия протекания данных реакций?

К какому типу реакций относится каждая из указанных реакций?

КАРБОТЕРМИЯ – восстановление металлов углеродом или угарным газом при высокой температуре. Карботермия используется в том случае, когда восстанавливаемый металл не образует с углеродом устойчивых карбидов. В частности этот способ часто применяют в цветной металлургии. Цветные металлы встречаются в природе часто в виде сульфидов. Так цинк содержится в руде, которую называют сфалерит или цинковая обманка (ZnS).

Видеоролик «Получение железа алюмотермией»

Просматривают видеоролик http://youtu.be/0ggA6tqCHXY

Исходные вещества	(Порошок алюминия и оксид железа (III))
Название способа	(алюмотермия)
Какие меры предосторожности предприняты	(металлический лист, чаша с песком, зажигательная смесь, магниевый фитиль)
Преимущества способа	(Получается чистое железо (без углерода), легко осуществить в полевых условиях)

(2 минуты 13 секунд)

Заполняют таблицу

Самостоятельная работа - гидрометаллургия

1 вариант - - пирометаллургия

Суть метода заключается в следующем: руду обрабатывают кислотой. Затем из полученного раствора металл восстанавливают либо более активным металлом, либо с помощью электрического тока.

Преимущества метода:

1. не нужно извлекать руду на поверхность;

2. можно перерабатывать бедные руды (с небольшой массовой долей металла)

3. возможна комплексная переработка руд (одновременное получение нескольких металлов, входящих в состав полиметаллической руды).

Составьте уравнения получения цинка из цинковой обманки (сфалерита), согласно цепочке ZnS → ZnO → Zn. Подумайте и скажите, какие три важных вопроса необходимо решить в этом случае для достижения наилучших результатов обжига?

(процесс должен происходить быстро; выход продукта должен быть максимальным, а количество отходов минимальным; не загрязнять окружающую среду.

Какой способ получения металлов иллюстрирует эта цепочка?

Каковы обязательные условия протекания данных реакций?

К какому типу реакций относится каждая из указанных реакций? (признак: изменение степени окисления).

Составьте ОВР для данных реакций, укажите окислитель и восстановитель.

2 вариант- гидрометаллургия

Составьте уравнение получения меди из минерала тенорита (CuO) согласно цепочке CuO → CuSO₄ → Cu.

Для иллюстрации какого способа получения металлов подходит эта цепочка?

Каковы условия?

Тип реакции (признак: изменение степени окисления)?

Для ОВР составьте баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Объяснение материала

На Парижской выставке 1855 году алюминий 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 способ получения довольно дорогого алюминия. Достаточно сказать, что из алюминия была сделана и торжественно преподнесена сыну Николая третьего погремушка и только богатые люди могли позволить себе есть из алюминиевых тарелок.

Современный рентабельный способ получения алюминия был изобретен американцем Холлом и французом Эру в 1886 году. Он заключается в электролизе раствора оксида алюминия в расплавленном криолите. Расплавленный криолит растворяет Al₂O_3, как вода растворяет сахар. Электролиз “раствора” оксида алюминия в расплавленном криолите происходит так, как если бы криолит был только растворителем, а оксид алюминия ? электролитом.

Al₂O₃ — AlAlO₃ — Al³⁺ + AlO₃^3–

катод Al³⁺ +3e — Al ⁰ ¦ 4

анод 4AlO₃^3– – 12 e — 2Al₂O₃ +3O₂ ¦ 1

суммарное уравнение: 2Al₂O₃= 4Al + 3O_{2 .}

В английской “Энциклопедии для мальчиков и девочек” статья об алюминии начинается следующими словами: “23 февраля 1886 года в истории цивилизации начался новый металлический век - век алюминия. В этот день Чарльз Холл, 22-летний химик, явился в лабораторию своего первого учителя с дюжиной маленьких шариков серебристо-белого алюминия в руке и с новостью, что он нашел способ изготовлять этот металл дешево и в больших количествах”. Так Холл сделался основоположником американской алюминиевой промышленности и англосаксонским национальным героем, как человек, сделавшим из науки великолепный бизнес.

 Электролиз - это окислительно-восстановительный  процесс, протекающий на электродах при пропускании электрического тока  через расплав или раствор электролита.

При пропускании электрического тока через растворы или расплавы электролитов, положительно заряженные ионы (катионы) перемещаются в направлении катода, отрицательно заряженные (анионы) – анода. На катоде происходит восстановление (приём электронов), на аноде – окисление (отдача электронов).

 

В растворах и расплавах электролитов имеются разноименно заряженные частицы

(+) катионы и (-) анионы.

Они находятся в хаотично движении. Если в расплав NaCl опустить электроды и пропустить постоянный электрический ток, то ионы будут двигаться: Na⁺ к катоду, а Cl^- к аноду.

NaCl Na⁺ + Cl^-

К А

Na⁺ + ē Na⁰ Cl^- - ē Сl⁰

2 Сl⁰ Сl₂

восстановление окисление

эл. ток

2 Na Cl 2 Na⁰ + Сl₂

Проблема: Какие продукты получаться при электролизе раствора хлорида натрия?

В отличие от расплава в растворе солей присутствуют и  молекулы воды.

Рассмотрим процесс электролиза раствора хлорида натрия:

Какое явление происходит в растворе хлорида натрия под действием воды?

Диссоциация соли хлорида натрия на катионы натрия и анионы хлора.

NaCl  →  Na+ + Cl-

Составим схему процессов, происходящих на катоде и аноде: 

К+	Na+, H2O	Na+, H2O + 1ē = Na0	восстановление
А-	Cl- , H2O	Cl- - 1ē = Cl0, Сl2↑	окислитель

 

В данном случае, необходимо выбрать приоритетное вещество, то которое первым будет окисляться и восстанавливаться. Для этого существует правила, позволяющие выполнить эти действия.

Правило разрядки на катоде:

а) Если металл находится в электрохимическом ряду напряжения металлов  до алюминия (включительно), то на катоде первой восстанавливается вода:

    2H₂O + 2ē = H₂↑ +  2OH^-, металл остается в виде иона.

б) Если металл находится в электрохимическом ряду напряжения металлов  между алюминием и водородом, то на катоде восстанавливается металл и вода.

Ме  + n ē = Me⁰,

2H₂O + 2ē = H₂↑ +  2OH^-

в) Если металл находится в электрохимическом ряду напряжения металлов  после водорода, то на катоде восстанавливается сам металл.

Ме  + n ē = Me⁰

Рассмотрим наш пример: на катоде находится ион натрия (расположен в ряду активности до алюминия) и вода. Согласно правилу разрядки на катоде восстанавливается вода:    

2H2O + 2ē = H2↑ +  2OH-

Ион натрия остается в растворе.

 

Правила разрядки на аноде:

Процесс на аноде зависит от материалов анода  и от природы аниона. Если анод растворяется (железо, цинк, медь, серебро и т.д.),  то окисляется металл анода, несмотря на природу аниона.

Если анод не растворяется (инертный), то:

а) Первыми на аноде окисляются бескислородные остатки кислот (I- , Br- , Cl-  и т.д.)

Cl- - 1ē = Cl0, Сl2↑;

б) Затем вода   (2H2O - 4ē = О2↑ +  4H+);

в) Следующие по очереди кислородсодержащие кислотные остатки и фторид-ион.

 

Рассмотрим наш пример: на аноде находятся ионы хлора и вода. Согласно правилу разрядки на аноде первой будет окисляться вода: 2H₂O - 4ē = О₂↑ +  4H⁺.

Анион хлора останется в растворе.

Подведем итог: в результате электролиза раствора хлорида натрия на катоде образуется газообразный водород, на аноде – газообразный кислород, в растворе находятся ионы: катионы натрия и анионы хлора.

Суммарное уравнение реакции: (схема демонстрируется на интерактивной доске):

                           э.т.           

2NaCl  + 2H₂O  →  Н₂ ↑ + Cl₂ ↑ +2NaOH

Задания для закрепления:

Примеры

1.Составьте схему электролиза раствора хлорида калия и вычислите объем водорода, выделившегося, если растворено вещество количеством 2 моль.

KClK⁺ + Cl^-

H₂O H⁺ + OH^-

K(-) K⁺ Cl^- A(+)

H⁺ + H⁰ H⁺ OH^- Cl^- - ē Cl⁰

2H⁰ H₂ 2Cl⁰ Cl₂

2KCl + 2H₂O H₂ + Cl₂ + 2KOH

2nKCl = nH₂ nH₂ = 1моль nH₂ = 22,4 л

2. Рассмотрите электролиз водного раствора сульфата магния

MgSO4 – соль, которая образована металлом, стоящим в ряду напряжений до алюминия и кислородсодержащим кислотным остатком.

MgSO4 → Mg²⁺ + SO4^2-

H₂O H⁺ + OH^-

K(-) Mg²⁺ SO₄^2- A(+)

H⁺ + H⁰ H⁺ OH^- OH^- - ē OH⁰

2H⁰ H₂ 4OH⁰ 2H₂O + O₂

2Н₂О + 2е = Н₂ + 2ОН-  2H₂O - 4ē O₂ + 4H⁺

MgSO₄ + H₂O = H₂ +O₂ + Mg(OH)₂ + H₂SO₄

2 H₂O → O₂↑ + 2H₂↑

1. Определите способ получения металла и разновидность этого способа:

А) восстановление меди из медной руды куприта (Cu₂O)

Пирометаллургия: карботермия

Cu₂O + C = 2Cu + CO (при t)

Б) восстановление хрома из оксида хрома (III)

Cr₂O₃ + 2Al = 2 Cr + Al₂O₃ (при t)

Пирометаллургия: металлотермия – алюминотермия

В) восстановление вольфрама из оксида вольфрама (VI)

WO₃ + 3H₂ = W + 3 H₂O (при t)

Пирометаллургия: водородотермия

Г) получение натрия из расплава хлорида натрия:

2NaCl = 2Na + Cl₂  (ток)

Электрометаллургия – электролиз.

2. Какой из железосодержащих минералов экономически предпочтительнее использовать для получения железа с точки зрения содержания в руде нужного элемента: пирит FeS₂, лимонит Fe₂O₃  2H₂O, магнетит Fe₃O₄, гематит Fe₂O₃. Ответ обоснуйте, рассчитав массовую долю железа в соединениях.

Пирит 46,6% железа;

Лимонит 57,1% железа;

Магнетит 72,4% железа;

Гематит 70% железа. Предпочтительнее использовать магнетит.

3. Задачи на карточках

1. Какой объём оксида углерода СО(II) потребуется (н.у.), чтобы восстановить железо, содержащееся в 960 т Fe₂O₃?

2. При взаимодействии водорода объёмом 11,2л (н.у.) с оксидом железа Fe₃O₄ образовалось железо массой 18г. Сколько процентов составляет данный выход от теоретически возможного?

Всякая хозяйственная деятельность человека связана с изменением и преобразованием окружающей среды. Не всегда это воздействие бывает положительным. Вот некоторые экологические проблемы металлургии.

Предложите способы решения этих проблем:

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(СaCO₃ + MgCO₃ + глина), глинистые сланцы (SiO₂+Al₂O₃+H₂O).

Предполагаемый ответ

Из глинистых сланцев производят цемент, кирпич. Из песка - стекло и силикатный кирпич. Из каменных материалов - щебень для строительства дорог. Это называется комплексной эксплуатацией месторождений железной руды. Себестоимость строительных материалов, полученных из отходов, примерно в 5 раз ниже, чем из природного сырья.

1. Горные разработки, особенно те, которые ведутся открытым способом, нарушают огромные площади пахотных земель.

Предполагаемый ответ

Проводится рекультивация земель, нарушенных горными разработками. На территориях, отведенных под горные разработки, заблаговременно снимают и сохраняют слой чернозема. После выработки карьер заполняют породой, выравнивают поверхность, засыпают слоем чернозема. На восстановленных таким образом землях собирают полноценные урожаи зерновых культур.

Выполнить тестовые задания:

1. Укажите справедливые утверждения: а) все элементы d- и f-семейств являются металлами; б) среди элементов р-семейства нет металлов; в) гидроксиды металлов могут обладать как основными, так амфотерными и кислотными свойствами; г) металлы не могут образовывать гидроксиды с кислотными свойствами.

2. В каком ряду приведены символы соответственно самого твердого и самого тугоплавкого металлов? а) W, Ti; б) Cr, Hg; в) Cr, W; г) W, Cr,

3. Укажите символы металлов, которые можно окислить ионами Н⁺ в водном растворе кислоты: а) Cu; б) Zn; в) Fe; г) Ag.

4. Какие металлы нельзя получить в достаточно чистом виде, восстанавливая их оксиды коксом? а) W; б) Cr; в) Na; г) Al.

5. С водой только при нагревании реагируют: а) натрий; б) цинк; в) медь; г) железо.

6. Какие утверждения для металлов неверны: а) металлы составляют большинство элементов Периодической системы; б) в атомах всех металлов на внешнем энергетическом уровне содержится не более двух электронов; в) в химических реакциях для металлов характерны восстановительные свойства; г) в каждом периоде атом щелочного металла имеет наименьший радиус.

7. Отметьте формулу оксида металла с наиболее выраженными кислотными свойствами:

а) K₂O; б) MnO; в) Cr₂O₃; г) Mn₂O₇.

8. В каких парах обе из реакций, схемы которых приведены ниже, позволяют получить металл? а) CuO + CO— и CuSO₄ + Zn —

б) AgNO₃ — и Cr₂O₃ + Al —

в) ZnS + O₂— и Fe₂O₃ + H₂ —

г) KNO₃ — и ZnO + C—.

9. В атомах каких металлов в основном состоянии на энергетическом d- подуровне содержится пять электронов? а) титана; б) хрома; в) сурьмы; г) марганца.

10. Какой минимальный объем (н. у.) оксида углерода (II) нужен для восстановления 320 г оксида железа (III) до магнетита? а) 14,93 л; б) 15,48 л; в) 20,12 л; г) 11,78 л.

Домашнее задание

Для учащихся даются творческие разноуровневые задания, которые можно оформить в виде сообщений, реферата, презентаций, слайд-шоу, схем. Примерные темы заданий:
1. История развития металлургии с древних времен до настоящего времени.
2. Черная и цветная металлургия России в современных условиях.
3. Нанотехнологии в получении металлов и сплавов.
4. Принципы и перспективы развития конвертерного производства.
5. Влияние работы металлургических комбинатов на состояние окружающей природной среды.

6. Обратите внимание на следующие уравнения химических реакций:

(1) FeO + H ₂ = Fe + H ₂ O _(ж) – 21 кДж

(2) 3 FeO+2Al = 3Fe+Al₂O₃ - 882 кДж

ток

(3) 2 FeCl₃ (расплав) = 2 Fe+3Cl₂-Q

(4) 2 FeO + C = 2Fe + CO₂+137 кДж

(5) FeO + CO = Fe + CO₂ - 19 кДж

Подумайте и скажите, какой из способов может быть использован для получения железа в промышленности?

(1) способ – это электрометаллургический способ. Он достаточно дорогой. (2) способ – алюминотермия и (3) способ -водородотермия – также дорогие, т.к. получение восстановителей связано с большими экономическими затратами.

(4) – карботермия (восстановление углеродом). Используется редко, т.к. углерод взаимодействует с железом, образуя карбиды различного состава.

(5) – также карботермический способ, но восстановителем является оксид углерода (II). Именно этот способ лежит в основе производства чугуна. С экологической точки зрения процесс не является чистым, да и железо получается в виде сплава с углеродом, кремнием. Но этот способ наиболее дешевый.

Приложение1

Вопросы	Варианты ответов
1.Металлы побочных подгрупп относятся к семейству…
2.Число ē на вешнем уровне для Ме. главных подгрупп равно …
3.Энергия ионизации в группах сверху вниз…
4. Ме. свойства в периодах справа налево …
5. Электронная формула 1s22s22p63s2 3p64s1 соответствует элементу…
6. Для Ме. характерен тип кристаллической решетки …
7.