č. materiálu: Autor:

Masarykova základní škola Klatovy, tř. Národních mučedníků 185, 339 01 Klatovy;  376312154, fax 376326089 E-mail: [email protected]; internet: www.maszskt.investtel.cz

Kód přílohy – vzdělávací materiál – č. šablony/č. sady/č. materiálu: Autor: Vzdělávací oblast – předmět: Ročník, cílová skupina: Téma DUM: Druh učebního materiálu: Časová náročnost: Potřeby pro realizaci: Anotace, základní pojmy:

Datum vytvoření: Ověřeno ve výuce (datum, třída, jméno ověřovatele):

VY_32_INOVACE_CH8SA_01_03_18 Mgr. Emilie Salvetrová Člověk a příroda - chemie VIII. ročník; 13 – 14 let Kovy – železo, měď, hliník Prezentace s interaktivitou 1 vyučovací hodina Interaktivní tabule, SMART Notebook, periodická tabulka prvků, pomůcky pro pokus – reakce mědi s kyselinou dusičnou. Opakování základních pojmů – uhlovodíky a paliva, pohonné hmoty, kovy – železo (výskyt, železné rudy, vlastnosti, výroba surového železa a oceli, vysoké pece, popouštění a kalení), měď – vlastnosti, slitiny, užití, hliník – vlastnosti, užití. 06. 05. 2012 18.05.2012 a 25.05.2012; VIII. A; Mgr. Emilie Salvetrová

18.hodina,kovy.notebook

July 10, 2012

18. hodina, kovy

Odpovězte na uvedené otázky

Mar 19­7:45 AM

Odpovědi:

Uhlovodíky ­ sloučeniny uhlíku a vodíku, C čtyřvazný, H jednovazný, třídění uhlovodíků.

Polokovy ­ vlastnosti kovů i nekovů, kovový lesk, ale nejsou tažné, kujné, špatné vodiče elekt.  proudu a tepla.

Aromatické uhlovodíky  =  areny ­ vysoce hořlavá, toxická a karcinogenní kapalina benzen

Užití: ­ výroba léčiv, plastů, výbušnin, jako rozpouštědlo toluen

naftalen

­ vysoce hořlavá, zdraví škodlivá kapalina, ­ zneužití ­ inhalační droga. ­ zapáchající pevná látka, ­ zdraví škodlivá, sublimuje

Užití: ­ dezinfekční látka (proti molům ­ insekticid), ­ výroba barev

Výfukové plyny fosilní (ropa, uhlí, zemní plyn)

paliva alternativní (biopaliva, vodík, LPG, CNG)

Spalování benzinu + spalování nafty CO2; H2O  + CO; NOx; plynné uhlovodíky Zdraví člověka: ­ dýchací cesty, působení jedovatých látek a rakovinotvorných látek,  vznik přízemního ozonu

Životní prostředí: ­ vznik kyselých dešťů, emise skleníkových plynů

Katalyzátory v automobilech ­ přeměna výfukových plynů na CO2,  dusík a vodní páru

5 5­15:25

1

18.hodina,kovy.notebook

July 10, 2012

Alkalické kovy ­ sodík ­ patří mezi nejrozšířenější prvky na Zemi (výskyt ­ sloučeniny) ­ reaktivní prvek (s), samozápalný na vzduchu, ­ uchovává se pod petrolejem (ocharana před O), ­ kov, na řezu stříbrolesklý, vede elektrický proud, ­ měkký (dá se krájet nožem), ­ prudce reaguje s vodou.

Pohonné hmoty benzín ­ směs kapalných uhlovodíků C5 až C11; složení podle druhu a zpracování ropy (alkany až 65 %;  cykloalkany až 25 %; areny až 15 %), ­ vysoce hořlavá, zdraví škodlivá kap.

Nafta ­ získává se při destilaci ropy, zdraví škodlivá látka; směs kapalných uhlovodíků C12 až C22

5 5­15:32

Železo  Fe Výskyt: ­ v přírodě je železo nejrozšířenějším těžkým kovem. V zemské kůře  se vyskytuje pouze ve formě sloučenin, průměrný obsah železa v  zemské kůře je 4,2 % hmot., ­ nezbytná součást krevního barviva hemoglobinu, myoglobinu a dále 

celé řady enzymů

Nejdůležitější železné rudy: • magnetit (magnetovec) Fe3O4   • hematit (krevel) Fe2O3   • limonit (hnědel) Fe2O3·H2O • siderit (ocelek) FeCO3  • pyrit (markasit) FeS2 

rudy = nerosty tvořené ze sloučenin kovů

Železo ­ je šedobílý, lesklý, středně tvrdý, feromagnetický kov, ­ na suchém vzduchu je železo stálé, na vlhkém vzduchu se pokrývá vrstvou  hydroxidu. Pasivace železa: ­ pokrytí povrchu tenkou vrstvičkou oxidu železitého 

konc. H2SO4; 

5 5­15:46

2

18.hodina,kovy.notebook

July 10, 2012

Výroba surového železa Železo je v současnosti nejrozšířenějším kovem. Vyrábí se především  z kyslíkatých rud obsahujících oxid železitý Fe2O3 redukcí oxidem  uhelnatým a uhlíkem ve vysoké peci, při teplozách až 1 800°C Vysoká pec Vysoká pec je 30 až 50 m vysoká o průměru až 15 m, vyzděná  žáruvzdorným materiálem. Plní se shora nepřetržitě rudou, koksem  (uhlík)a vápencem (struskotvorná přísada). Do spodní části pece se  vhání horký vzduch obohacený kyslíkem. V horní části pece se  suroviny nejprve vysuší a řadou reakcí dochází k redukci oxidů železa  uhlíkem a vznikajícím oxidem uhelnatým na železo. Fe2O3 + 3 C             2 Fe + 3 CO Fe2O3 + 3 CO            2 Fe + 3 CO2 Ve spodní části pece se vzniklé železo taví a rozpouští v sobě uhlík. Z  hlušiny a vápence vzniká kapalná struska, která chrání povrch  roztaveného železa před oxidací. Struska i roztavené železo se  vypouštějí zvlášť (odpich).

5 5­15:48

Surové železo (litina) Vlastnosti: obsahuje uhlík (asi 4%) a další prvky (např. křemík, fosfor, mangan, síru), je tvrdé, pevné, ale  křehké Použití: výroba topných těles (kotlů, radiátorů), částítěžkých  strojů, potrubí, odlitků atd., většina se  zpracovává na ocel

5 5­15:48

3

18.hodina,kovy.notebook

July 10, 2012

5 6­15:42

5 6­15:48

4

18.hodina,kovy.notebook

July 10, 2012

Výroba oceli Většina surového železa se zpracovává v ocelárnách na ocel. Toto  zpracování – zkujňování – spočívá na snižování obsahu uhlíku a dalších  přimíšených prvků. Provádí se dvěma způsoby: a) v konvertorech – k roztavenému železu se vhání kyslík, který  oxiduje přimíšené prvky na oxidy. Některé unikají z taveniny jako plyny  (CO2, CO, SO2) a některé se stávají součástí strusky (P2O5, SiO2,  MnO).

5 5­16:02

b) v nístějových pecích – k surovému železu se přidává železný šrot a směs  se taví. Přimíšené prvky se oxidují kyslíkem vázaným v oxidech železa.

5 5­16:02

5

18.hodina,kovy.notebook

July 10, 2012

Na rozdíl od surového železa je ocel měkčí a je kujná. Její vlastnosti se  dají výrazně zlepšit přídavkem některých kovů (např. titanu, vanadu,  chromu, manganu, niklu atd.). Získají se tak různé druhy ocelí, např.  nerezová ocel, žáruvzdorná ocel, zvlášť tvrdá ocel pro obráběcí  nástroje, ... (ocel nástrojářská, chirurgická, ...) Další zpracování oceli – mechanické opracování (kování, válcování) – tepelné zpracování a) popouštění – pomalé ochlazování rozžhavené oceli – vzniká méně  tvrdá a snáze ohýbatelná ocel b) kalení – prudké ochlazení rozžhavené oceli – vzniká tvrdá a lámavá  ocel (zakalená ocel) 

5 5­16:06

Měď     Cu Výskyt v přírodě ­ ryzí nebo ve sloučeninách, ­ součást krevního barviba měkkýšů hemocyaninu.

Vlastnosti: ­ měkký, tažný, kujný, načervenalý kov (na vlhkém vzduchu se pokrývá  zelenou vrstvou ­ zásadité uhličitany = CuCO3 . Cu(OH)2 =  = měděnka, ochrana proti korozi), ­ výborný vodič tepla a elektr. proudu Pokusy: reakce Cu s HNO3 V roztoku zředěné kyseliny dusičné, která je oxidující kyselinou, se měď rozpouští za vzniku modrého  roztoku Cu(NO3)2 a uvolňování NO.  V roztoku koncentrované kyseliny dusičné, která je také oxidující kyselinou, se měď rozpouští za vzniku  modrého roztoku Cu(NO3)2 a uvolňování NO2. 3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O

5 5­16:06

6

18.hodina,kovy.notebook

July 10, 2012

Užití: ­ střešní krytiny, okapy, ­ elektrotechnika ­ vodiče, ­ kotle, trubky, ­ obsažena v mincích (10 Kč). 

Slitiny: bronz ­ Cu + Sn (sochy, mince, medaile), mosaz ­ Cu + Zn (zlatá barva ­ bižuterie, kočičí zlato; hudební nástroje)

5 6­15:51

Hliník    Al

Výskyt ­ v přírodě ve sloučeninách; ruda bauxit Al2O3 . 2H2O Drahé kameny, jejichž základním materiálem je oxid hlinitý se liší příměsí, která způsobuje jejich charakteristické  zbarvení. Červený rubín je zbarven příměsí oxidu chromu, modrý safír obsahuje především stopová množství oxidů  titanu.

Vlastnosti: ­ stříbřitě šedý kov, lehký, kujný,  ­ velmi dobře vede elektr. proud a teplo, ­ v čistém stavu velmi reaktivní, na vzduchu se rychle pokryje vrstvičkou Al2O3 Užití: ­ tenká fólie ­ alobal, povrch CD a DVD, ­ slitiny ­ dural (Al+Mg+Cu+Mn), ­ v elektrotechnice ­ součást chladičů počítačových procesorů a  pamětí, ­ drobné mince, ­ kuchyňské příbory a nádobí.

5 6­15:51

7

18.hodina,kovy.notebook

July 10, 2012

Historicky existovalo podezření, že případný zvýšený výskyt hliníku v krvi může být příčinou vzniku  Alzheimerovy choroby tím, že likviduje mozkové a nervové buňky, avšak se to nikdy nepovedlo dokázat.  Výzkumy, díky kterým vznikl tento předpoklad, mohly být ovlivněny tím, že se část lidí setkávala poměrně  často s hliníkovým příborem a nádobím, a měli tedy zvýšenou hladinu hliníku.

Poměrně diskutovaným problémem je riziko používání hliníkového nádobí a příborů při přípravě a konzumaci  potravy. Je pravda, že v podmínkách, kdy se potraviny běžně tepelně upravují i konzumují, je hliník nejstálejší a  prakticky nerozpustný. V neutrálním prostředí běžné pitné vody o pH = 7 je hliníkový povrch perfektně stabilní a  bezpečný. Problém nastává, když je například vařený pokrm okyselen například octem. Kromě toho se v  poslední době stále mírně zvyšuje kyselost pitné vody, především v důsledku kyselých dešťů. Pak může skutečně  nastat situace, kdy se z hliníkových nádob bude uvolňovat hliník při každém použití.

hliník a odpad

http://www.trideniodpadu.cz/trideniodpadu.cz/Hlinik.html

5 6­19:36

Zápis:

Železo   Fe ­ je šedobílý, lesklý, středně tvrdý, feromagnetický kov, ­ na suchém vzduchu je železo stálé, na vlhkém vzduchu se pokrývá vrstvou  hydroxidu. Výroba oceli ­ zkujňování ­ snižování obsahu uhlíku 

Zpracování oceli a) popouštění  b) kalení

Měď     Cu ­ měkký, tažný, kujný, načervenalý kov (měděnka, ochrana proti korozi), ­ výborný vodič tepla a elektr. proudu.

Slitiny: bronz ­ Cu + Sn (sochy, mince, medaile), mosaz ­ Cu + Zn (zlatá barva ­ bižuterie, kočičí zlato; hudební nástroje)

Hliník    Al ­ stříbřitě šedý kov, lehký, kujný,  ­ velmi dobře vede elektr. proud a teplo. Užití: ­ tenká fólie ­ alobal, povrch CD a DVD, ­ slitiny ­ dural (Al+Mg+Cu+Mn), ­ v elektrotechnice ­ součást chladičů počítačových procesorů a  pamětí, ­ drobné mince, ­ kuchyňské příbory a nádobí. 5 6­20:00

8

18.hodina,kovy.notebook

July 10, 2012

Zdroje: http://www.prvky.com/26.html;  [cit. 6. května 2012]

http://home.tiscali.cz/chemie/zelezo.htm;  [cit. 6. května 2012]

http://www.blesk.cz/clanek/zpravy­20­let­od­revoluce/115306/15­kveten­1989­rudy­prapor­valcirum.html;  [cit. 6. května 2012] http://images.google.cz/imgres?q=obr%C3%A1zky+vysok%C3%A1+pec&hl=cs&biw=1366&bih=647&gbv=2 &tbm=isch&tbnid=rRGrvkYPe1k6­M: &imgrefurl=http://www.lesopark.pribram.eu/pecovak.php&docid=CP9URIgNHHHJxM&imgurl=http://www.lesopark.pribram.eu/images/peco vak/velke/vysoka­pec.jpg&w=509&h=700&ei=l3­mT8aEE5HktQbZ692GBQ&zoom=1&iact=hc&vpx=753&vpy=142&dur=466&hovh=263 &hovw=191&tx=100&ty=165&sig=116758050336569563760&page=2&tbnh=143&tbnw=104&start=21&ndsp=24&ved= 1t:429,r:15,s:21,i:150;  [cit. 6. května 2012]

http://images.google.cz/imgres?q=obr%C3%A1zky+vysok%C3%A1+pec&hl=cs&biw=1366&bih=647&gbv=2&tbm=isch&tbnid=ovw8CYdi7yL3tM: &imgrefurl=http://www.archfoto.cz/fotografie/983­ostrava­vitkovice­vysoka­ pec&docid=hjTnXWrN7ivkjM&imgurl=http://www.archfoto.cz/images/photos/full/a01316.jpg&w=800&h=589&ei=l3­ mT8aEE5HktQbZ692GBQ&zoom=1&iact=hc&vpx=450&vpy=2&dur=2839&hovh=193&hovw=262&tx=130&ty=93&sig=116758050336569563760 &page=1&tbnh=143&tbnw=199&start=0&ndsp=21&ved=1t:429,r:9,s:0,i:90;  [cit. 6. května 2012]

http://images.google.cz/imgres?q=obr%C3%A1zky+vysok%C3%A1+pec&start=365&hl=cs&biw=1366&bih=647&gbv=2 &tbm=isch&tbnid=bK_s4RdE1LRCvM:&imgrefurl=http://www.hcocelari.cz/clanek.asp%3Fid%3D145 &docid=WX4aHu4ludAVlM&imgurl=http://www.hcocelari.cz/foto_tri/top_foto/vp.jpg&w=350&h=270&ei=7ICmT­uvAsPusgadr6j4BA&zoom=1 &iact=rc&dur=338&sig=116758050336569563760&page=16&tbnh=148&tbnw=193&ndsp=24&ved=1t:429,r:16,s:365,i:198&tx=70&ty=59;  [cit.  6. května 2012]

http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Kupra_tubo.jpg;  [cit. 6. května 2012] http://www.google.cz/imgres?q=m%C4%9B%C4%8F&hl=cs&sa=X&biw=1366&bih=647&tbm=isch&prmd=imvnsz&tbnid=g4W3zz2MotKqFM: &imgrefurl=http://www.synflex.com/cz/aktuelles/%3Fid%3D74 &docid=Br8oufDSNSrq_M&imgurl=http://www.synflex.com/system/cache/bilder/org_ad345ca3a504aecc7c5f24469d872830.jpeg&w=353&h=395 &ei=HIimT_KDHIbGtAaMqtnyBA&zoom=1&iact=hc&vpx=715&vpy=294&dur=3699&hovh=238&hovw=212&tx=95&ty=215&sig= 116758050336569563760&page=2&tbnh=140&tbnw=154&start=18&ndsp=24&ved=1t:429,r:9,s:18,i:131; [cit. 6. května 2012]

5 5­15:48

http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlin%C3%ADk;  [cit. 6. května 2012]

http://www.trideniodpadu.cz/trideniodpadu.cz/Hlinik.html;  [cit. 6. května 2012]

http://www.hlinik.net/index.html;  [cit. 6. května 2012]

http://www.google.cz/imgres?q=hlin%C3%ADk&hl=cs&sa=X&biw=1366&bih=647&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=O92p8Ygt­oXhhM: &imgrefurl=http://www.sportshop­kladno.cz/index.php%3Fmain_page%3Dproduct_info%26cPath%3D9_164%26products_id%3D798 &docid=LkgBuRcRhmi_iM&imgurl=http://www.sportshop­kladno.cz/images/esusuyatetrojdilnyhlinik.jpg&w=570&h=362 &ei=R7mmT_CEA4LNtAadmaWfBQ&zoom=1&iact=rc&dur=301&sig=116758050336569563760&page=1&tbnh=116&tbnw=183&start=0 &ndsp=21&ved=1t:429,r:17,s:0,i:107&tx=99&ty=80;  [cit. 6. května 2012]

http://www.google.cz/imgres?q=hlin%C3%ADk&start=96&hl=cs&sa=X&biw=1366&bih=647&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=wUXV_uFf3 _wrGM:&imgrefurl=http://pctuning.tyden.cz/hardware/notebooky­pda/4175­notebook_asus_w1­displej_16­10_plus_hlinik_plus_tv&docid=A­ PlhWQXoZoi6M&imgurl=http://www.pctuning.cz/ilustrace2/joro/w1_iso1.jpg&w=500&h=430&ei=ybmmT6­IE4jvsgbE3eSIBQ&zoom=1 &iact=hc&vpx=351&vpy=173&dur=8033&hovh=208&hovw=242&tx=139&ty=146&sig=116758050336569563760&page=5&tbnh=144 &tbnw=167&ndsp=24&ved=1t:429,r:7,s:96,i:20;  [cit. 6. května 2012]

http://www.google.cz/imgres?q=m%C4%9B%C4%8F&hl=cs&sa=X&biw=1366&bih=647&tbm=isch&prmd=imvnsz&tbnid= 6vf_KyMJ4IHXVM:&imgrefurl=http://www.free­scores.com/boutique/boutique­frame­eur­acc.php%3Fclef%3D169276%26CATEGORIE% 3D160&docid=rDGtsQbMP285IM&imgurl=http://www.woodbrass.com/images/woodbrass/JUPITER%252BJAS969RB.jpg&w=750&h=600 &ei=HIimT_KDHIbGtAaMqtnyBA&zoom=1&iact=rc&dur=298&sig=116758050336569563760&page=3&tbnh=142&tbnw=178&start=42 &ndsp=26&ved=1t:429,r:22,s:42,i:212&tx=92&ty=56; [cit. 6. května 2012]

Smart NOTEBOOK 10.0.187.1

5 6­19:39

9