МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ВЕРХОЯНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА ИМЕНИ М.Л. НОВГОРОДОВА»

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВЕРХОЯНСКИЙ РАЙОН»

РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ)

ПЛАН-КОНСПЕКТ

интегрированного урока по химии и географии

«Цветная металлургия. Алюминий»

Дата проведения: 17.12.2021

Предмет: Химия, география

Тема: «Цветная металлургия. Алюминий»

Класс: 9

Учитель: Валова Надежда Иннокентьевна, учитель географии, Игнатьев Иван

Иванович, учитель химии и биологии

Тип урока: изучение нового материала, обобщение и систематизация знаний

Цели: познакомить учащихся с особенностями производства цветных металлов;

знакомство с классификацией цветных металлов и с историей открытия алю-

миния; формирование знаний о строении атома алюминия, его свойствах, спосо-

бах получения и применения.

Оборудование: географические атласы 8-9 класс, настенная административная

карта России; коллекции «Основные виды сырья», «Алюминий»; видеозапись

«Применение алюминия»; химическое оборудование: Al, H

2

S0

4

, NaOH, FeCl

3

.

Методы: репродуктивный, частично-поисковый, информационно-

-иллюстративный, демонстрационный.,

Структура урока:

1.

Организационный этап;

2.

Постановка цели урока;

3.

Обобщение и систематизация знаний с помощью задачи и решений уравне-

ний;

4.

Рефлексия;

5.

Домашнее задание.

ХОД УРОКА:

Учитель географии:

1.

Вспомните что такое МОК? Какой МОК вы уже изучили, какой МОК начали

изучать?

2.

Какова основная задача металлургического комплекса?

3.

На какие две отрасли делится металлургия?

Учитель химии. Ребята, посмотрите по таблице, каких элементов больше:

металлов или неметаллов? Из огромного количества металлов к черным относят-

ся только железо и его сплавы, а все остальные металлы относятся к цветным.

Сегодня на уроке вы познакомитесь с особенностями производства цветных ме-

таллов.

Учитель географии: Цветная металлургия – отрасль металлургии, которая

включает добычу, обогащение руд и выплавку цветных металлов и сплавов.

Алюминиевая руда- это природное сырье, из которого получают этот ме-

талл. В основном его добывают из бокситов, которые содержат оксиды алю-

миния (глинозем). В наибольшем количестве от 28 до 80%.

Другие породы алуниты, нефелины тоже являются сырьем для получения

алюминия, но они более низкого качества и содержат меньше глинозема. Де-

монстрация коллекции « Основные виды сырья. Алюминий»

Вспомните, при каком содержании железа в руде ведется добыча железных

руд? (Для промышленной добычи пригодна и экономически выгодна руда с

большим содержанием железа, более 40%).

В отличие, от черной металлургии, содержание цветных металлов в руде до

5% считается богатым месторождением. ( Руды цветных металлов имеют очень

низкое содержание руды в породе).

Решите задачу: на сколько хватит электроэнергии, используемой для произ-

водства 1 т алюминия (18000 квт.ч) семье, если она потребляет в месяц 100квт.ч?

К какому выводу вы пришли?

Учитель географии: найдите в тексте учебника информацию о свойствах

цветных металлов и скажите, на какие группы они делятся.

Учитель химии:

Запишите формулы их природных соединений {де-

монстрация горных пород и минералов):

1.

Тяжелые металлы:

а) медь (C112S - халькозин, CuFeS

2

- халькопирит);

б) цинк (ZnS - цинковая обманка);

в) свинец (PbS - свинцовый блеск).

2.

Легкие металлы:

а) алюминий (А1

2

Оз - глинозем, Na3AlF

6

- криолит, алюмосиликаты);

б) магний (KMgCl

2

6Н

2

0 - карналлит);

3.

Благородные металлы (золото, серебро, платина) - встречаются в при-

роде только в чистом виде.

4.

Редкие и рассеянные металлы: цирконий, галлий, германий, селен и др.

Учитель географии. Назовите факторы размещения предприятий цветной

металлургии. (Производство легких металлов размещают у источников дешевой

энергии, а тяжелых – у источников сырья)

Решите задачу: на сколько хватит электроэнергии, используемой для произ-

водства 1 т алюминия (18000 квт.ч) семье, если она потребляет в месяц 100квт.ч?

Учитель химии. Давайте познакомимся с химическим элементом (по тра-

диционному плану):

1. Строение атома (работа ученика у доски). Алюминий - элемент III груп-

пы, главной (А) подгруппы. На внешнем слое 3 электрона. Степень окисления во

всех соединениях +3.

2. Физические свойства (учитель). Серебристо-белый металл. Плавится при

температуре 660°С. Очень пластичный, легко вытягивается в проволоку и прока-

тывается в фольгу толщиной 0,01 мм. Обладает большой электрической прово-

димостью и теплопроводностью.

3. Химические свойства (учитель). Алюминий - активный металл. В ряду

напряжения он находится сразу после щелочных металлов. При комнатной тем-

пературе на воздухе он не изменяется, поскольку его поверхность покрыта проч-

ной тонкой пленкой оксида, защищающая металл от воздействия компонентов

воздуха и воды.

А. Взаимодействие с простыми веществами: (решение уравнений)

а) с кислородом: 4А1 + 30

2

= 2А1

2

Оз. Это реакция применяется для изготов-

ления бенгальских огней.

б) с галогенами: 2А1 + ЗС1

2

= 2А1С1

3

.

в) с серой: 2А1 + 3S = А1

2

Бз.

г) с углеродом: 4А1 + ЗС = А1

4

С

3

.

Б. Взаимодействие со сложными веществами:

а) с водой, только после снятия оксидной пленки (образования амальгамы):

2А1 + 6Н

2

0 = 2А1(ОН)

3

+ ЗН

2

б) с разбавленными кислотами: 2А1 + 3H

2

S0

4

= A1

2

(S0

4

)

3

+ ЗН

2

Концентриро-

ванные серная и азотная кислоты пассивируют алюминий,

образуя на его поверхности плотную, прочную оксидную пленку. Поэтому

все кислоты перевозят в алюминиевых цистернах.

Алюминий - амфотерный металл, он реагирует с растворами щелочей:

в) 2А1 = 2NаОН +2Н

2

0 = 2NaA10

2

+ ЗН

2

г)с растворами солей менее активных металлов: А1 + FeCl

3

= А1С1

3

+ Fe.

4.Промышленный способ получения алюминия.

Учитель географии. По материалам учебника и картам атласа

Определите и назовите

крупнейшие металлургические базы по произ-

водству алюминия. Запишите названия центров в тетрадь, найдите их на карте.

Учитель химии: Послушаем сообщения об истории открытия чистого алю-

миния.

Сообщение 1. на парижской выставке 1855 г. алюминий демонстрировался

как самый редкий металл. Он был, чуть ли не в 10 раз дороже золота, даже после

того, как французский химик Анри Девиль разработал химический способ полу-

чения чистого алюминия, стоимость его оставалась довольно высокой. Из алю-

миния была сделана и торжественно преподнесена сыну Наполеона III погре-

мушка; только очень богатые люди могли позволить себе есть из алюминиевых

тарелок. В 1883 г. выработка его в мире не достигала Зт.

Сообщение 2. Между тем химикам уже тогда было известно, что алюминий

- третий по распространенности на Земле элемент и самый распространенный

металл (8% земной коры). Однако в природных соединениях - глиноземах, со-

держащих оксиды алюминия, он прочно связан с другими элементами и по срав-

нению с железом или медью его извлечение из минералов требует больших за-

трат энергии. Сто лет назад американский студент-химик Чарльз Мартин Холл,

услышав от своего учителя, с какими трудностями сопряжено восстановление

оксида алюминия из глиноземов и как, должно быть, разбогатеет и прославится

тот, кто откроет дешевый способ получения алюминия, решил заняться решени-

ем данной проблемы. Он открыл, что глинозем можно растворить при 950° в рас-

плавленном криолите, а, получив раствор оксида, путем электролиза выделить

алюминий. В том же 1885 г. французский металлург Поль Эру разработал такой

же метод получения алюминия. Помимо этих совпадений, судьбе было угодно

отпустить создателям нового способа восстановления алюминия одинаковое ко-

личество лет.

Учитель химии. В настоящее время алюминий получают электрохимиче-

ским методом (на доске записывается уравнение получения алюминия):

А1

2

0

3

= 2А1

3+

+ ЗО

2

-

Катод (-) А1

3+

+ Зе = А1°

Анод (+) 20

2

' -4е = 0

2

с + о

2

= с о

2

Поговорим о применении алюминия и его сплавов (просмотр видеофильма

о применении алюминия).

Рефлексия:

1. Какие металлы относятся к цветным?

2. Назовите классификацию цветных металлов

3. Назовите особенности строения атома алюминия по положению в таблице.

4. Какими рудами цветных металлов богата Якутия? (золото, серебро, олово,

сурьма, полиметаллические руды)

5. Какое полезное ископаемое начали добывать в годы Великой Отечественной

войны на территории Верхоянского района? Где располагалось это месторожде-

ние?

6. Какие месторождения руд цветных металлов есть на территории Верхоянского

района?

7. Где используют алюминий?

8. Какое влияние на окружающую среду оказывает металлургия?

9.Можно ли добывать руду не нарушая ландшафты? Назовите способы.

10.Можно ли сэкономить природное сырье?

Подведение итогов