УРОК № 49

 МЕТАЛИ В ПРИРОДІ. ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИ ДОБУВАННЯ МЕТАЛІВ

 

Металічні елементи трапляються в природі переважно у вигляді сполук з іншими елементами. Лише деякі з них утворюють самородки. Наприклад, Аурум і Платина переважно трапляються в самородному вигляді, а Аргентум і Купрум – почасти. Іноді можна натрапити на самородні ртуть, олово й деякі інші метали.

Золото й платину видобувають за допомогою механічного виокремлення їх від тієї породи, в якій вони містяться, наприклад промиванням водою. Також їх вилучають із породи різними реагентами з наступним виділенням металу з розчину. Решту металів добувають хімічною переробкою їхніх природних сполук.

 

Рудами називають природні мінеральні утворення, з яких економічно доцільно видобувати метал у виробничих умовах.

 

Найважливішими рудами є оксиди, сульфіди, карбонати металічних елементів.

Найважливіший спосіб одержання металів із руд ґрунтується на відновленні оксидів відповідних металічних елементів вугіллям (коксом).

Якщо, наприклад, змішати червону мідну руду (куприт) Cu₂O з вугіллям і прожарити, то вуглець окислиться до карбон(ІІ) оксиду, а Купрум відновиться до міді:

 

 

Також оксидні руди відновлюють карбон(ІІ) оксидом, інколи – воднем:

 

 

Сульфідні руди попередньо випалюють, а потім відновлюють одержаний оксид:

 

 

 

Оскільки карбонати термічно нестійкі, то карбонатні руди можна за нагрівання відразу відновлювати вуглецем:

 

Zn⁺²O + С⁰ = Zn⁰ +C⁺²O↑

 

Також менш активні металічні елементи можна відновлювати активнішими металами і деякими неметалами.

Відновлення магнієм називають магнієтермією, відновлення алюмінієм – алюмінотермією, силіцієм – силікотермією:

 

 

Висновки

 

Металічні елементи трапляються в природі переважно у вигляді сполук із іншими елементами. Лише деякі з них утворюють самородки.

Рудами називають природні мінеральні утворення, з яких економічно доцільно видобувати метал у виробничих умовах.

За складом руди класифікують на оксидні, сульфідні та карбонатні.

З оксидних руд метали відновлюють вуглецем, карбон(ІІ) оксидом, воднем. Сульфідні руди спочатку випалюють, потім відновлюють. Оскільки карбонати термічно нестійкі, то карбонатні руди можна за нагрівання відразу відновлювати вуглецем.

Менш активні металічні елементи можна відновлювати активнішими металами та деякими неметалами.

 

 

МЕТА УРОКУ

 

Ознайомити учнів із сполуками металічних елементів у природі. Сформувати уявлення про загальні методи добування металів.

 

 

НАЙВАЖЛИВІШІ ПОНЯТТЯ, ЯКІ ВВОДЯТЬ УПЕРШЕ

 

Мінерал, руда, пуста порода, металургія, збагачення руди, концентрат, металотермія, силікотермія, алюмінотермія.

 

 

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ПРОВЕДЕННЯ УРОКУ

 

Існує кілька методичних варіантів проведення уроку. Це може бути і навчальна лекція, і самостійна індивідуальна чи групова робота з ППЗ.

Слід привернути увагу учнів до класифікації руд металів, залежності між положенням металів у електрохімічному ряді напруг і сполуками, у складі яких вони трапляються в природі.

Розгляд хімічної суті загальних способів добування металів також передбачає застосування набутих знань про окисно-відновні процеси й умінь складати рівняння окисно-відновних реакцій, визначати окисники та відновники.