Урок 32. Цветная металлургия
Цели: Изучить особенности металлургии легких и тяжелых цветных металлов. Определить ведущие факторы размещения предприятий (легкой) и цветной металлургии (легких и тяжелых металлов) и металлургические базы. Выявить проблемы металлургии и перспективы ее развития. Развивать умение работать с экономическими картами и статистическими материалами.
Оборудование: карта «Металлургия (цветная)», коллекция полезных ископаемых (боксит, медная руда, оловянная, свинцово-цинковая руда), образцы металла - медь, алюминий и др.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Проверка домашнего задания
1. Расскажите о типах предприятий в черной металлургии. В чем заключается их отличие? (Завод полного цикла, передельный, комбинат, завод малой металлургии.)
2. Какие факторы оказывают наибольшее влияние на размещение металлургических предприятий? (Сырьевой, топливный, транспортный, экологический.)
3. К какому циклу Кондратьева относится черная металлургия? (Второй цикл, XIX век, старая отрасль.)
4. Назовите металлургические базы России. Дайте характеристику одной из них по плану:
1)Название базы;
2) Источники сырья (руда);
3) Источники топлива;
4) Металлургические центры.
На этот вопрос могут готовить несколько учащихся об Уральской, Центральной или Сибирской металлургической базе.
5. Определите наиболее перспективное место строительства нового металлургического завода на Дальнем Востоке, используя необходимые карты и знания о факторах размещения металлургических заводов. (Наиболее перспективно строительство завода на территории Южно-Якутского угольного бассейна, г. Нерюнгри, месторождение Чульман. Рядом расположено месторождение железной руды Таежное. Через Нерюнгри проходит железная дорога Тында-Алдан, будущая АЯМ - Амуро-Якутская магистраль. В этом районе действуют две ТЭС - Чульманская и Нерюнгринская.)
III. Изучение нового материала
- Цветная металлургия производит металлы, которые обладают свойствами жаропрочности, электропроводности и др. Эти металлы используются в атомной (уран) и космической (титан) промышленности, электротехнике (медь, серебро, золото) и т. п. Россия богата рудами цветных металлов. От мировых запасов в России находится:
11% запасов меди;
12% запасов свинца;
16% запасов цинка;
21% запасов кобальта;
27% запасов олова;
31 % запасов никеля.
Но не хватает запасов алюминиевых руд (бокситы, нефелины), ртути, сурьмы.
Цветные металлы
Тяжелые: медь, цинк, свинец, олово, никель.
Легкие: алюминий, магний, титан
Благородные: золото, платина, серебро и др.
Редкоземельные: цирконий, селен, германий.
Технологическая цепочка производства цветной металлургии выглядит следующим образом:
добыча руды] —»[ГОК (обогащение)! -» [плавка чернового металла] -—»{плавка рафинированного (чистого) металла! —»[прокат]
Тяжелые цветные металлы
Тяжелые металлы в руде содержатся в очень малом количестве. (Демонстрация образцов руды.)
Железа в руде от 25% до 45%. Меди в руде - 1-2%; Олова в руде менее 1% Например, для получения 1 т меди требуется более 100 т медной руды, из которых 99 т - пустая порода. Для производства олова необходимо более 300 т руды.
Работа с картой:
- На карте «Металлургия» найдите медеплавильные, никелевые, оловянные и цинковые заводы.
Задание:
Где сформирована основная металлургическая база тяжелых цветных метал лов? (Уральская - медеплавильные заводы в Карабаше, Медногорске, Ревде, Пышме и др.)
Назовите центры плавки меди, цинка, олова, никеля. (Цинк - г. Челябинск, никель - г. Орск. Основное количество меди и никеля производится в Норильске. Второй центр находится на Кольском полуострове - г. Мончегорск, г. Заполярный, г. Никель.)
Легкие цветные металлы
Легкие цветные металлы (алюминий, титан, магний) - производят у источника дешевой энергии, то есть у каких электростанций размещаются алюминиевые заводы (у ГЭС).
Работа с картой:
По карте «Металлургия» атласа, или уч. А. с. 137 рис. 40 найдите, где в России
плавится большая часть алюминия? (В Восточной Сибири - крупные заводы Братский, Красноярский, Саянский, Шелеховский.)
Нанесите алюминиевые и медеплавильные заводы на контурную карту.
Благородные цветные металлы Задание:
По рис. 39, уч. А. определите основные районы добычи золота в России и сделайте вывод:
1 - е место - Магаданская область (29 тонн в год)
е место - Красноярский край (18 тонн в год);
е место - Якутия (13 тонн);
е место - Иркутская область (12 тонн в год).
Вывод: Основная добыча золота в России ведется в Восточной Сибири и па Дальнем Востоке.
Проблемы и перспективы цветной металлургии 1. Проблемы:
Истощение месторождений медных, алюминиевых руд.
Отсутствие крупных месторождений марганцевых, хромитовых, титановых и других руд.
Производство черных металлов в России, начиная с 1990 г., сократилось на 50%.
Низкое качество чугуна и стали (из-за того, что большая часть заводов работает на старом оборудовании и старых технологиях).
Дороговизна российского металла (цены выше мировых на 20-40%). Одна из причин этого - монополия заводов-гигантов.
Экологическая проблема (металлургия - грязная отрасль).
Задание:
По уч. А. проанализируйте табл. на с. 139. Какое место среди отраслей промышленности занимает металлургия по выбросам вредных веществ в атмосферу?
Отрасли промышленности | Выбросы вредных веществ в атмосферу, % |
Промышленность в целом | 100% |
в том числе: | |
Электроэнергетика | 29% |
Топливная отрасль | 21% |
Черная металлургия | 15% |
Цветная металлургия | 22% |
Химия и нефтехимия | 3% |
Машиностроение | 3% |
Лесная промышленность | 3% |
Прочие | 4% |
Вывод: ТЭК дает 50% выбросов в атмосферу, металлургия - 37%, и стоит на 2 месте по выбросам вредных веществ в атмосферу (это доменное производство, сталеплавильное). Здесь не учитывается нарушение ландшафтов при добыче руды.
2. Перспективы:
Развитие Дальневосточной металлургической базы (пример проекта завода Нерюнгри).
Применение новых технологий добычи руды, позволяющих меньше загрязнять окружающую среду. Разработаны гео - и биотехнологии добычи руды, которые позволяют сохранять ландшафты.
Одно из перспективных направлений в металлургии (особенно в черной металлургии) - это создание автоматизированных мини-заводов, которые работают на металлоломе, меньше загрязняют окружающую среду.
Использование вторсырья (металлолом и пр.), переплавка которого эффективна. Так, при плавке 1 т металлолома экономится 4 т железной руды, 530 т медной руды. Загрязнения атмосферы сокращаются в 7 раз, количество отходов снизится в 16 раз.
IV. Закрепление
Обсуждение вопросов в группах по карточкам:
Карточка № 1
Вопрос: В чем различие технологической цепочки производства черных и тяжелых цветных металлов?
Ответ: Бедные руды тяжелых цветных металлов обязательно обогащаются на ГОКах, а богатые железные руды (45%-60% железа) не обязательно обогащать. Тяжелые цветные металлы дважды очищают при плавке: сначала получают черновой металл, а затем рафинированный.
Карточка № 2
Вопрос: В чем различие в принципах размещения медеплавильных и алюминиевых заводов?
Ответ: Медеплавильные заводы размещаются вблизи мест добычи сырья (особенно при плавке черновой меди), а алюминиевые заводы - у источников дешевой энергии, т. е. у ГЭС.
Карточка № 3
Вопрос: Какое сырье поступает на металлургический завод черной металлургии? Ответ: Железная и марганцевая руды, коксующийся уголь, газ, вода, известняк.
Карточка № 4
Вопрос: Составьте схему «Состав металлургического комплекса».
Карточка № 5
Вопрос: Заполните схему межотраслевых связей металлургии (строительство, железнодорожный транспорт, электроэнергетика, машиностроение)
Ответ:
Домашнее задание
По уч. Д. §27, составьте 5 вопросов по металлургии; По уч. А. §30, с. 135-138:
ответить на 5 вопросов с. 138-139 (вопросы для самооценки).
социокультурный практикум (по табл. 4).
Индивидуальное задание
Какими предприятиями представлена металлургия в вашем регионе (области, республике, городе)?
Откуда поступает сырье, топливо?
Какую продукцию выпускают металлургические предприятия вашего края?
К какой металлургической базе относится металлургия вашего края?
Подготовка к олимпиаде по теме «Металлургия» Вопрос для подготовки:
- Предложите вариант размещения на территории современной России нового металлургического комбината полного цикла. Обоснуйте свое решение.
При выборе места строительства металлургического комбината следует учитывать сырьевой, энергетический, экологический факторы, а также наличие воды, обеспеченность транспортными путями (железная дорога), трудовыми ресурсами.
Возможные варианты: 1. Южная Сибирь
Благоприятные условия: близость к месторождениям железной руды. (Горная Шория, Приангарье) и коксующихся углей (Кузбасс), дешевая электроэнергия (ГЭС на Енисее и Ангаре), достаточно свободных трудовых ресурсов (мигранты с Севера). Отрицательные факторы: неосвоенность района, низкое качество железной руды.
Приуралье
Благоприятные факторы, наличие квалифицированных кадров из-за давней специализации Урала на черной металлургии, освоенность территории (наличие дорог).
Отрицательные: а) удаленность основных рудных месторождений (Кольский полуостров, КМА), б) необходимость закупки руды из Казахстана и возможные проблемы в связи с этим; в) удаленность угольных бассейнов (Кузбасс); г) слабая обеспеченность энергией (на Урале нет топлива, а потребление энергии промышленными предприятиями очень высокое; д) экологический фактор (высокий уровень концентрации грязных производств).
Район Южно-Якутского угольного бассейна (Нерюнгри, Чульман) Благоприятные факторы: наличие угля и руды, отсутствие металлургических
комбинатов в регионе, возможная ориентация на экспорт.
Отрицательные факторы: неосвоенность района, отсутствие трудовых ресурсов.
Дополнительный материал
Металлургия Урала
Металлургия Урала прошла трехвековой путь развития. За всю историю уральской металлургии было построено более 200 металлургических заводов.
Перед революцией их было лишь 82. Большинство заводов возникло в XVIII в., когда двигателем промышленности было водяное колесо.
Особенностью размещения уральских заводов и городов была привязанность их к небольшим рекам, как источнику механической энергии. Плотина и пруд были частью металлургического завода.
«Большой зеркальный пруд с отлогими берегами, где растут, отражаясь в воде, камыши и ивы; широкая плотина с рулем и перилами со стороны пруда, а с другой стороны - неуклюжий и закопченный доменный корпус, высокий дощатый забор и торчащие из-за него черные заводские трубы» - пишет в рассказе «В плену у железа» писатель П. Заякин-Уральский.
Все предприятия черной металлургии Урала до 1924 г. работали на древесном угле. Это значит, что развивать металлургию можно было в лесной зоне. Не использовались руды горы Магнитной, распложенной в степи, хотя в богатых месторождениях было известно еще с 1742 года.
К началу Великой Отечественной войны 90% уральского чугуна выплавлялось на минеральном топливе - коксе.
На нескольких заводах сохранилась плавка металла на древесном угле (Серов-ский завод), несмотря на то, что металл на древесном угле обходится дороже, чем на каменном. Металл, выплавленный на древесном угле, не имеет вредных примесей и мало подвергается коррозии, а значит, служит дольше. На крыше гостиного двора г. Екатеринбурга кровельное железо пролежало 100 лет, и было еще пригодно для использования.
Многие старые металлургические заводы Урала закрыты. Одни оказались вдалеке от магистралей, другие исчерпали запасы руды, около которых были построены.
Сейчас на Урале менее 20 старых заводов. Мощность этих заводов не велика. Более крупные из них Чусовской, Серовский и Златоустовский заводы.
Все старые заводы специализированы на выпуске высококачественных марок сталей: нержавеющей, инструментальной, электротехнической.
Особое место Урал занимает по производству труб - 30% всех труб России. Здесь работают 5 трубных заводов. Трубы с диаметром от долей миллиметра до полутора метров: это игла медицинского шприца и нефте-газопроводы.
Дополнительный материал к вопросу «Сельское хозяйство Урала, или народные художественные промыслы»
В Оренбургской области исстари разводят коз, пух которых идет на изготовление оренбургских пуховых платков.
Пух оренбургских коз считается лучшим в мире. Из него вяжут легкие, пушистые, теплые платки. Платок размером 1,5-2 см2 можно свободно продеть через обручальное кольцо или уместить в скорлупе гусиного яйца.
Пуховый промысел на Урале возник давно и является отраслью народных художественных промыслов,
В Оренбурге в 1930 году была открыта пуховязальная фабрика. Все же пуховые платки ручной работы опытных вязальщиц превосходят по своему качеству платки машинной работы.
Многих из них - прекрасные произведения искусства.
