Экологические аспекты преподавания темы "Ванадий и его применение" в школьном курсе химии - Курсовая работа

Его открыл мексиканский минералог А. М. дель Рио в свинцовой руде и назвал эритронием (от греч. Однако четыре года спустя это открытие было опровергнуто ошибочным заключением о том, что новое вещество представляет собой содержащий примеси хромат свинца.В итоге элемент сохранил название "ванадий", а его первооткрывателями считают двух ученых: А. М. дель Рио и Н. Сефстрема. Ванадий - весьма распространенный элемент: его содержание в земной коре составляет 1,9"2 % (здесь и далее используются проценты по массе), что больше содержания таких элементов, как Pb, Sn, Со, Ni, Zn, Сг и даже Си. Прогнозируется, что в ближайшем будущем источниками извлечения ванадия могут быть оолитовые бурые железняки (железо-фосфористые руды), характеризующиеся низким содержанием V205 (0,07-0,2 %), но большими запасами; углисто-кремнистые сланцы (0,02-0,04 %); золы углей и горючих сланцев (0,2 %); железомарганцевые конкреции океанов (0,1 %). Общие мировые промышленные запасы ванадия в рудах (в пересчете на V205) составляют около 28 млн. тонн, а прогнозные оцениваются в 100 млн. тонн, что при достигнутом уровне использования способно удовлетворять мировые потребности в течение 700 лет. В настоящее время ванадий в основном извлекают из титаномагнетитовых, а также ильменит-магнетитовых руд, но и запасы титаномагнетитов могут обеспечить потребности промышленности в ванадии на сотни лет.Изделия из фарфора и продукцию гончарных мастеров с помощью соединений ванадия покрывали золотистой глазурью, а стекло окрашивали солями ванадия в голубой или зеленый цвет. Столь же эффективным оказалось применение соединений ванадия в индиговом крашении, ситцепечатании, в производстве цветных хлопчатобумажных и шелковых тканей. К началу Первой мировой войны общий объем производства ванадия в мире превысил 1000 т в год В прошедшем столетии потребление ванадия многократно возросло, а сфера его использования существенно расширилась. Около 5 % ванадия в составе различных соединений используется в химической промышленности. Ванадий в сочетании с алюминием используют с целью придания требуемой прочности в сплавах титана, идущего на создание специальных батисфер для исследования океана на глубине 10 000 м.Цель: повторить и обобщить сведения о свойствах, способах получения и применении ванадия и его соединений.Соединения ванадия (II) проявляют преимущественно основные свойства, ванадия (III) и (IV) - амфотерные, соединения ванадия (V) - кислотные. Остановиться на распространенности ванадия в земной коре: ванадий - довольно распространенный элемент, но его минералы не встречаются в виде крупных месторождений, ванадий относится к рассеянным элементам. При изучении физических свойств ванадия отметить, что ванадий - серебристо-белый металл, пластичен, при нагревании на воздухе выше 300 °С становится хрупким, примеси кислорода, водорода и азота резко снижают пластичность ванадия, придают ему твердость и хрупкость. При изучении химических свойств ванадия обратить внимание, что ванадий отличается высокой химической стойкостью, при нормальных условиях инертен. Реагирует с плавиковой кислотой с образованием фторида ванадия, с концентрированной азотной кислотой с образованием соединения ванадия (V) - нитрата ванадина, с концентрированной серной кислотой с образованием соединения ванадия (IV) - сульфата ванадила, с царской водкой с образованием соединения ванадия (V) - хлорида ванадина, растворяется в смеси азотной и плавиковой кислот с образованием гептафторованадата (V) водорода.

Содержание урока соответствует части IV.9 электронного учебного пособия.

Бобылев В., Бродов А., Фофанов А., Рабинович Е. Ванадий - запасов хватит на века // Металлы Евразии.- 2001. -№3.

Исидоров В. А. Экологическая химия: Учеб. пособ. для вузов. - СПБ.: Химиздат, 2001.

Использование ванадия в стали: Сб. тр. - Екатеринбург: Изд-во УРО РАН, 2002.

Сирина Т. П., Мизин В. Г., Рабинович Е. М. и др. Извлечение ванадия и никеля из отходов теплоэлектростанций. - Екатеринбург: Изд-во УРО РАН, 2001.

Смирнов Л. А., Дерябин Ю. А. и др. Конвертерный передел ванадиевого чугуну. - Екатеринбург: Ср.-Урал. кн. изд-во, 2000