Металлические элементы в природе. Общие способы получения металлов. Производство чугуна и стали. Учитель: Мельникова И.В. 900igr.net
Ответьте на вопросы: Какое место занимают металлические элементы в периодической системе Д.И.Менделеева? Какая связь называется металлической?
Металлические элементы в природе Металлы (название происходит от лат. metallum — шахта, рудник) — группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами, такими как высокая тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск. оСмий
Большая часть металлов присутствует в природе в виде руд и соединений. Они образуют оксиды, сульфиды, карбонаты и другие химические соединения. Для получения чистых металлов и дальнейшего их применения необходимо выделить их из руд и провести очистку Металлические элементы в природе
Металлургия различает руды чёрных металлов (на основе железа) и цветных (в их состав не входит железо, всего около 70 элементов). Золото, серебро и платина относятся также к драгоценным металлам. Кроме того, в малых количествах они присутствуют в морской воде, растениях, живых организмах (играя при этом важную роль). Металлические элементы в природе Алюминий
Металлические элементы в природе
Способы получения металлов Добывание золота и платины производится или посредством механического отделения их от той породы, в которой они заключены, например промывкой воды, или путем извлечения их из породы различными реагентами с последующим выделением металла из раствора. Все остальные металлы добываются химической переработкой их природных соединений. Мытье золота
Важнейший способ получения металлов из руд основан на восстановлении их оксидов углем. Если, например, смешать красную медную руду (куприт) Cu2O с углем и подвергнуть сильному накаливанию, то уголь, восстанавливая медь, превратится в оксид углерода(II), а медь выделится в расплавленном состоянии: Cu2O + C = 2Cu + CO Подобным же образом производится выплавка чугуна из железных руд, получение олова из оловянного камня SnO2 и восстановление других металлов из оксидов. Способы получения металлов
При переработке сернистых руд сначала переводят сернистые соединения в кислородные путем обжигания в особых печах, а затем уже восстанавливают полученные оксиды углем. Например: 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 ZnO + C = Zn + CO Способы получения металлов Цинковая руда Цинк
В тех случаях, когда руда представляет собой соль угольной кислоты, ее можно непосредственно восстанавливать углем, как и оксиды, так как при нагревании карбонаты распадаются на оксид металла и двуокись углерода. Например: ZnCO3 = ZnO + CO2 Способы получения металлов Цинк Оксид цинка
Процесс восстановления металла из его оксида с помощью другого металла называется металлотермией. Если, в частности, в качестве восстановителя применяется алюминий, то процесс носит название алюминотермии. Способы получения металлов Механизм алюминотермии
Очень важным способом получения металлов является также электролиз. Некоторые наиболее активные металлы получаются исключительно путем электролиза, так как все другие средства оказываются недостаточно энергичными для восстановления их ионов. Способы получения металлов Кристаллы ниобия полученные электролизом Электролитический метод получения чистых металлов 1 — угольные аноды, 2 — дно и стенки угольной ванны, служащие катодом
Производство чугуна и стали сплав железа с углеродом (содержанием обычно более 2,14 %), характеризующийся эвтектическим превращением. Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют: белый, серый, ковкий и высокопрочные чугуны. Чугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, S, P), а в некоторых случаях также легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.). Как правило, чугун хрупок. Чугун
Виды чугуна Белый Чугун серый Чугун ковкий Чугун Высокопрочный Чугун половинчатый Чугун
Сталь Сталь (польск. stal, от нем. Stahl) — деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (и другими элементами), характеризующийся эвтектоидным превращением. Содержание углерода в стали не более 2,14 %, но не менее 0,022 %. Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
Применение стали Сталь — важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта, строительства и прочих отраслей народного хозяйства. Стали с высокими упругими свойствами находят широкое применение в машино- и приборостроении.
Способы получения стали и чугуна До менная печь, до мна — большая металлургическая, вертикально расположенная печь шахтного типа для выплавки чугуна, ферросплавов из железорудного сырья, работающая на противотоке. Первые доменные печи появились в Европе в середине XIV века, в России — около 1630 г.
В доменной печи сначала образуется белый чугун, а из него образуется серый чугун Способы получения стали и чугуна Доменная печь в Сестао (Испания)
Мартеновская печь (мартен) — печь для переработки передельного чугуна и лома в сталь нужного химического состава и качества. Название произошло от фамилии французского инженера и металлурга Пьера Мартена, создавшего первую печь такого образца в 1864 году. Способы получения стали и чугуна
Мартеновская печь
Конвертерная печь Печь грушевидной формы, футерованная огнеупорным кирпичом, используемая для переплавки в сталь передельного чугуна, получаемого в доменной печи, и металлолома. Металлолом загружают в конвертер, затем заливают расплавленным металлом из доменной печи.
Сверху через опущенную фурму под высоким давлением в печь вдувается кислород, в результате происходит химическая реакция, превращающая загрязняющие примеси в газ или шлак. Конвертерная печь
Ответьте на вопросы Какое место в природе занимают металлические элементы? Какие способы получения металлов вы узнали на этом уроке?
Что такое чугун? Что такое сталь? Ответьте на вопросы Что такое мартеновская печь? Что такое доменная печь? Какой тип чугуна первым образуется в доменной печи?
Выучить конспект в тетради. Знать способы получения металлов. Знать состав чугуна и стали, а также способы их получения. Домашнее задание: