Презентация по химии на тему Общие способы получения металлов

Урок по химии в 10 классе:«Общие способы получения металлов» Знакомство человека с металлами началось с золота, серебра и меди, то есть с металлов, встречающихся в свободном состоянии на земной поверхности. Впоследствии к ним присоединились металлы, значительно распространенные в природе и легко выделяемые из их соединений: олово, свинец, железо и ртуть. Эти 7 металлов были знакомы человечеству в глубокой древности. К семи известным металлам уже только в средние века прибавились цинк, висмут, сурьма. В начале XVIII столетия - мышьяк. С середины XVIII века число открытых металлов быстро возрастает и к началу XX столетия доходит до 65, а к началу XXI века — до 96. В окружающей нас среде химические элементы металлы встречаются как в виде простых веществ (или в свободном виде), так и в виде соединений. Форма нахождения элементов металлов в естественных условиях зависит от их химической активности.Химически малоактивные металлы (например, медь, золото, серебро, платина, палладий и др.), в природе могут находится в виде простых веществ, так и в виде соединений.Металлы с высокой химической активностью (например, натрий, калий, кальций, алюминий, магний и др.) встречаются в природных условиях только в виде соединений. Если металл в природных условиях находится в свободном состоянии, то его получение сводится лишь к разделению соответствующих смесей (например, с пустой породой, другими металлами и т.д.). При этом преимущественно используются известные физические методы разделения смесей. Однако большинство металлов получают в результате химических реакций из руд.Руда – природное минеральное образование, в котором атомы химических элементов (в частности, металлов) находятся в окисленном состоянии. Чтобы получить металлы из руды в свободном состоянии, необходимо провести процесс восстановления: Men+ + ne- = Me.Для этого используют различные восстановители (например, водород, более активные металлы, углерод (в виде кокса), СО, постоянный электрический ток). Технологические процессы, лежащие в основе промышленных способов получения металлов из руд, можно разделить на:- пирометаллургические, - гидрометаллургические,- электрометаллургические. В пирометаллургии для преобразования руды в металлическое сырьё используются высокие температуры и различные восстановители. В гидрометаллургических методах процесс восстановления протекает в водном растворе. В электрометаллургических процессах восстановителем является постоянный электрический ток. Восстановление с помощью водорода Водород как восстановитель может использоваться для получения металлов со средней и малой активностью из их соединений (чаще всего оксидов), например меди, вольфрама, молибдена. Восстановление протекает при нагревании соответствующего оксида в токе газообразного водорода:WO3+3H2=W+3H2OCuO+H2=Cu+H2OВосстановить до металла оксиды активных (Na, Ca, Al, Mg) металлов с помощью водорода невозможно. Восстановление металлами (металлотермия) Металлы используются в качестве восстановителей для получения других металлов из самых различных соединений. Метод получения металлов из их соединений с помощью алюминия называется алюмотермией. Например, алюминий используется в промышленности для получения кальция из его оксида, а металлический кальций используют для получения цезия:4CaO+2Al=Ca(AlO2)2+3CaCa+2CsCl=CaCl2+2Cs При высокой температуре углерод и оксид углерода(II) являются сильными восстановителями:CuO+CO=Cu+CO2PbO+C=Pb+CO Свободный углерод (в виде кокса) и оксид углерода(II) служат восстановителями при промышленном производстве железа в доменном процессе. Для этого смесь железной руды (магнетита Fe3O4, красного или бурого железняков Fe2O3) с коксом нагревают до высокой температуры. Протекающие при этом процессы можно выразить суммарно следующими схемами:C+CO2→2COFe2O3+C(или CO)→Fe3O4+CO2В результате в металле остается как примесь продукт его взаимодействия с углеродом – карбид железа Fe3C. Постоянный электрический ток является самым сильным восстановителем. С помощью электролиза в промышленных условиях получают многие активные металлы (например, калий, натрий, кальций и др.). Процесс в этом случае проводят не в растворе (с водой образующийся металл активно реагирует), а в расплаве при повышенной температуре.2NaCl=2Na+Cl2BaCl2=Ba+Cl2 Весь производимый в промышленных масштабах алюминий получают путем электролиза раствора оксида алюминия в расплавленном криолите Na3AlF6. Протекающий при этом процесс упрощенно можно выразить суммарным уравнением:2Al2O3=4Al+3O2 Домашнее задание:Параграф §65. Список используемых источников http://ru.wikipedia.org/wiki/Каменноугольный_коксhttp://ru.wikipedia.org/wiki/Сереброhttp://www.vostok-met.ru/wp-content/uploads/2011/02/image014.jpghttp://www.dekatop.com/wp-content/uploads/2011/07/gold_01.jpghttp://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/5ca811f4-7aea-42ca-b5da-534dfd445e6c/IMG_0861.JPGhttp://www.asia.ru/images/target/img/product/11/90/18/11901863.jpghttp://www.rmms.ru/userFiles/image/Металлургия.jpghttp://inventions.ru/i/photo/aluminium1.jpghttp://artdesign21.narod.ru/image/1/4951011bc5f764b6ef74e651154_prev.jpg