九年级化学金属资源的利用和保护PPT课件.ppt

人人类生活离不开金属生活离不开金属1.金属元素在自然界中的存在形式（金属元素在自然界中的存在形式（1）单质：少数化学性少数化学性质较不活不活泼的金属，的金属，如金、如金、银、铜等等自然界以自然界以单质形式存在的金形式存在的金自然界以自然界以单质形式存在的形式存在的银2.金属元素在自然界中的存在形式（金属元素在自然界中的存在形式（2）化合物：化合物：化学性化学性质较活活泼的金属，如的金属，如铁、锌、钠和和钙等等孔雀石孔雀石(Cu2(OH)2CO3)闪锌矿孔雀石孔雀石3.赤赤铁矿黄黄铁矿FeSFeSFeSFeS2 2菱菱铁矿FeCOFeCOFeCOFeCO3 3 3 3Fe2O3矿石石:工工业上把能用来提上把能用来提炼金属的金属的矿物。物。磁磁铁矿铁矿 FeFe3 3O O4 4铁矿石石4.孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO3赤赤铜矿 Cu2O黄黄铜矿 CuFeS2辉铜矿 Cu2S铜矿石石5.我国是世界上已知我国是世界上已知矿物种物种类比比较齐全的少数全的少数国家国家这一，一，矿物物储量也很丰富，其中量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等等储量居世界前列，量居世界前列，铜、铝、锰等等储量在世界量在世界观上也占有重要志地位。上也占有重要志地位。大自然向人大自然向人类提供了丰富的提供了丰富的金属金属矿物物资源源，人人类每年要提每年要提炼数以数以亿吨吨计的金属的金属用于工用于工农业生生产和其它和其它领域。其中，提取量最大的是域。其中，提取量最大的是铁。6.现象：象：红色色粉末粉末变成成黑色黑色，澄清的石，澄清的石灰水灰水变浑浊。点燃尾气有点燃尾气有蓝色色火火焰焰一氧化碳一氧化碳还原氧化原氧化铁实验实验室室室室相关的化学方程式：相关的化学方程式：相关的化学方程式：相关的化学方程式：Fe2O3 +3CO 2Fe +3CO2CO2 +Ca(OH)2 CaCO3 +H2O2CO +O2 2CO2点燃点燃点燃点燃高温高温高温高温用酒精灯点燃尾气的作用是用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳防止一氧化碳污染空气染空气一一.铁的冶的冶炼7.1、原料：、原料：黄黄铁矿 FeS2赤赤铁矿 Fe2O3菱菱铁矿 FeCO3磁磁铁矿 Fe3O42、原理：、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把生成的一氧化碳把铁从从铁矿石中石中还原出来原出来Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温石灰石、石灰石、铁矿石石焦炭、空气焦炭、空气3 3 3 3、设备设备：高炉：高炉：高炉：高炉化学方程式：化学方程式：70%70%48.27%48.27%46.67%46.67%72.41%72.41%含含含含铁铁量量量量一一.铁的冶的冶炼工工工工业业上上上上8.铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉高炉炼铁图：9.高炉是个高炉是个竖直的直的圆筒形筒形炉炉子，炉壳用子，炉壳用钢板板制成，内制成，内部用部用耐火耐火砖作作衬里。里。炼铁的主要原料是的主要原料是铁矿石、焦石、焦炭、石灰石和空气炭、石灰石和空气。高温下，用高温下，用还原原剂（主要是（主要是一氧化碳一氧化碳）从）从铁矿石里把石里把铁还原出来原出来 工工业上上10.工工业上上 炼铁时各物各物质的作用的作用：石灰石石灰石：把：把杂质转化化为炉炉渣渣 焦炭焦炭：燃：燃烧放放热提高炉温，提高炉温，并将生成的并将生成的CO2还原原为具具有有还原性的原性的CO，因此在，因此在炼铁高炉中起主要作用的高炉中起主要作用的还原原剂是是CO，优点是气体点是气体还原原剂具有流具有流动性，能与性，能与矿石充分接触，使反石充分接触，使反应更更彻底。底。11.有关有关杂质问题的的计算算例 1000t含氧化含氧化铁80%的赤的赤铁矿石，理石，理论上可上可炼出含出含铁96%的生的生铁的的质量是多少？量是多少？解：氧化解：氧化铁的的质量量：1000t 80%=800t设：理论上可炼出铁的质量为XFe2O3+3CO =2Fe+3CO2 160 2X56800 X160 800t x=560t256 x高温=折合为含铁96%的生铁的质量为560t96%=583t答：1000t可炼出生铁为583t。12.练习：要：要炼出含出含杂质3%的生的生铁2000吨，需要含吨，需要含四氧化三四氧化三铁质量分数量分数为90%的磁的磁铁矿石多少？石多少？解：解：铁的的质量量：2000t(1-3%)=1940t设：可炼出四氧化三铁的质量为XFe3O4+4CO =3Fe+4CO2 232 168 X 1940t高温232 x x=2679t168 1940t=折合为磁铁矿石的质量为2679t90%=2977t答：磁铁矿石的质量为2977t。13.资料一：据有关料一：据有关资料料报道，道，现在世界上每年因腐在世界上每年因腐蚀而而报废的金属的金属设备和材料相当与年和材料相当与年产量的量的20%-40%。资料二：料二：矿物的物的储量有限，而且不能再生。根据已量有限，而且不能再生。根据已探明的一些探明的一些矿物的物的储藏量，并目前藏量，并目前这些金属的消耗些金属的消耗速度，有人估速度，有人估 计一些一些矿物、可供开采的年限如物、可供开采的年限如课本本图所示（不包括今后新探明的所示（不包括今后新探明的矿物物储量，一些国量，一些国家的金属家的金属储备和金属的回收利用等）。和金属的回收利用等）。二二.金属金属资源保源保护1.金属的腐金属的腐蚀和防和防护14.铁轨的的锈蚀铁钉的生的生锈各种各种铁制品的制品的锈蚀 为了减少了减少损失，失，需要探究需要探究金属金属锈蚀的原因、防的原因、防护的方法和的方法和废金属金属的回收利用的回收利用金属金属锈蚀给人人类带来了巨大的来了巨大的损失。失。15.取取3枚枚洁净无无锈的的铁钉，分，分别放入放入3支支试管管中中进行下面的行下面的实验步步骤一、在一、在试管管1中加入中加入少量的蒸少量的蒸馏水水，使，使铁钉的一半浸没在的一半浸没在水中水中步步骤二二、在、在试管管2中注中注满迅速迅速冷却的沸水冷却的沸水塞塞紧橡皮塞橡皮塞步步骤三三、在、在试管管3中加入少量中加入少量干燥干燥剂（生石灰或无水（生石灰或无水氯化化钙）再放一再放一团干棉球，把干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞放在干棉球上，塞紧橡皮塞橡皮塞16.一周后一周后铁钉浸没一半在水中：浸没一半在水中：铁在空气、水的界在空气、水的界面面处生生锈铁钉完全浸没在水中（上面完全浸没在水中（上面还加植物油）：加植物油）：铁未生未生锈铁钉放在干燥的空气中（加干燥放在干燥的空气中（加干燥剂等）：等）：铁未生未生锈全浸在水中全浸在水中一半在水中一半在水中干燥空气中干燥空气中17.铁生生锈条件的探究条件的探究现现象象象象分析分析分析分析结论结论试试管管管管试试管管管管试试管管管管生生锈不生不生不生不生锈锈不生不生不生不生锈锈铁铁既与水接触，既与水接触，既与水接触，既与水接触，又与氧气接触又与氧气接触又与氧气接触又与氧气接触铁铁只与水接触只与水接触只与水接触只与水接触铁铁只与氧气接触只与氧气接触只与氧气接触只与氧气接触在水、在水、在水、在水、氧气同氧气同氧气同氧气同时时存在存在存在存在的的的的环环境境境境中中中中铁铁能能能能生生生生锈锈。（缓缓慢慢慢慢氧化，氧化，氧化，氧化，放放放放热热）18.在空气中在空气中锈蚀，实际上是上是铁跟跟氧气氧气、水水等等物物质相互作用，相互作用，发生一系列复生一系列复杂的的化学化学变化化，使，使铁转化化为铁的化合物的化合物的的过程。程。因此，因此，铁与空气接触，又有水分与空气接触，又有水分时，最易，最易生生锈！铁锈成分复成分复杂，主要是，主要是FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O O它它是一种疏松多孔的物是一种疏松多孔的物质 Fe2O3 铁锈这种多孔性的物种多孔性的物质，能，能让水分和空气穿水分和空气穿过它它的空隙，不断向里的空隙，不断向里层渗透，渗透，继续跟跟铁反反应，直至，直至铁被被完全完全锈蚀。19.氧化氧化铁与与铝壶表面的氧化表面的氧化铝膜性膜性质比比较 铁锈 (e23)氧化氧化铝 (Al2O3)结构特点构特点若不除去若不除去结果果疏松多孔疏松多孔完全完全锈蚀致密致密结实使使铝“自我保自我保护”与空气（氧气）与空气（氧气）接触接触与水与水接触接触20.请解释下列实验的现象液面液面处铁锈较多多干燥干燥剂干燥空气中干燥空气中部分浸没水中部分浸没水中浸没水中浸没水中部分浸没食部分浸没食盐水中水中1 12 23 34 421.想一想想一想阅读阅读教材教材教材教材P19P19页页，回答下列，回答下列，回答下列，回答下列问题问题：1 1、试试管管管管中中中中为为什么要用煮沸什么要用煮沸什么要用煮沸什么要用煮沸过过的蒸的蒸的蒸的蒸馏馏水，且要水，且要水，且要水，且要加入植物油？加入植物油？加入植物油？加入植物油？2 2、铝铝与氧气反与氧气反与氧气反与氧气反应应生成的氧化生成的氧化生成的氧化生成的氧化铝铝能起到保能起到保能起到保能起到保护护里里里里层层铝铝的作用。的作用。的作用。的作用。铁锈铁锈是否也能保是否也能保是否也能保是否也能保护护里里里里层层的的的的铁铁呢？呢？呢？呢？3 3、你能否根据、你能否根据、你能否根据、你能否根据铁铁生生生生锈锈的条件提出防止的条件提出防止的条件提出防止的条件提出防止铁铁制品生制品生制品生制品生锈锈的原理的原理的原理的原理吗吗？是是是是为为了防止蒸了防止蒸了防止蒸了防止蒸馏馏水中溶有氧气。水中溶有氧气。水中溶有氧气。水中溶有氧气。不能，因不能，因不能，因不能，因为铁锈为铁锈是疏松的。是疏松的。是疏松的。是疏松的。22.金属防腐蚀的方法：改改变金属的内部金属的内部结构构 制成合金，如不制成合金，如不制成合金，如不制成合金，如不锈钢锈钢 形成保形成保护层 刷油漆、涂油、刷油漆、涂油、刷油漆、涂油、刷油漆、涂油、烧烧制搪瓷（物理方法）制搪瓷（物理方法）制搪瓷（物理方法）制搪瓷（物理方法）电镀电镀上一上一上一上一层层耐腐耐腐耐腐耐腐蚀蚀的金属（的金属（的金属（的金属（镀铬镀铬、锌锌、锡锡）、通）、通）、通）、通过过化学反化学反化学反化学反应应使表面形成致密的氧化物薄膜等使表面形成致密的氧化物薄膜等使表面形成致密的氧化物薄膜等使表面形成致密的氧化物薄膜等 改善腐改善腐蚀环境等等境等等 保持保持保持保持铁铁制品表面干燥和制品表面干燥和制品表面干燥和制品表面干燥和洁净洁净（1)1)隔隔绝空气或氧气空气或氧气 (2)(2)隔隔绝水水23.怎么防止怎么防止钢铁生生锈呢？呢？在在车船船的的表表面面喷油油漆漆在机械表面涂防在机械表面涂防锈油油在面盆、杯子、在面盆、杯子、等表面等表面烧涂搪瓷涂搪瓷此外，此外，还可以在可以在钢铁表面表面镀上一上一层能能起保起保护作用的其他作用的其他金属。金属。如：在如：在钢铁表面表面镀锡、镀锌、和、和镀铬镀铜24.讨论1、在、在实际生活和生生活和生产中我中我们应该采取哪采取哪些具体方法来防止些具体方法来防止铁制品生制品生锈呢？呢？防止防止防止防止铁铁制品生制品生制品生制品生锈锈的具体方法的具体方法的具体方法的具体方法为为：v 保持保持保持保持铁铁制品表面干燥和制品表面干燥和制品表面干燥和制品表面干燥和洁净洁净v 在在在在铁铁制品表面涂一制品表面涂一制品表面涂一制品表面涂一层层保保保保护护膜如：刷油漆、膜如：刷油漆、膜如：刷油漆、膜如：刷油漆、涂油、涂油、涂油、涂油、镀镀上一上一上一上一层层耐磨、耐腐耐磨、耐腐耐磨、耐腐耐磨、耐腐蚀蚀的金属的金属的金属的金属铬铬、高、高、高、高温灼温灼温灼温灼烧烧金属，金属，金属，金属，进进行行行行“烤烤烤烤蓝蓝”处处理等理等理等理等v 制成合金制成合金制成合金制成合金钢钢，如不，如不，如不，如不锈钢锈钢25.自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？刷油漆刷油漆涂油涂油镀铬26.（2）回收和利用回收和利用废旧金属旧金属（1）防止金属腐防止金属腐蚀怎样保护金属资源呢?27.据估算，回收一个据估算，回收一个据估算，回收一个据估算，回收一个铝铝制制制制饮饮料罐比制造一个新料罐比制造一个新料罐比制造一个新料罐比制造一个新饮饮料罐料罐料罐料罐要便宜要便宜要便宜要便宜20%20%20%20%，而且，而且，而且，而且还还可可可可节约节约金属金属金属金属资资源和源和源和源和95%95%95%95%的能源。的能源。的能源。的能源。1t1t1t1t废废钢铁钢铁回炉冶回炉冶回炉冶回炉冶炼炼可可可可炼炼成近成近成近成近1t1t1t1t的的的的钢钢，跟用，跟用，跟用，跟用铁矿铁矿石冶石冶石冶石冶炼炼比，能比，能比，能比，能节约节约11t11t11t11t煤和煤和煤和煤和铁矿铁矿石，减少石，减少石，减少石，减少污污染空气的染空气的染空气的染空气的悬悬浮微粒浮微粒浮微粒浮微粒11kg11kg11kg11kg。目前世界上已有目前世界上已有目前世界上已有目前世界上已有50%50%50%50%以上的以上的以上的以上的铁铁的的的的90%90%90%90%以上的金得到了回收以上的金得到了回收以上的金得到了回收以上的金得到了回收利用。利用。利用。利用。废废旧金属的回收利用旧金属的回收利用旧金属的回收利用旧金属的回收利用还还可以减少可以减少可以减少可以减少对环对环境的境的境的境的污污染。例染。例染。例染。例如，如，如，如，废废旧旧旧旧电电池中含有汞等，如果池中含有汞等，如果池中含有汞等，如果池中含有汞等，如果废废旧旧旧旧电电池随意池随意池随意池随意丢丢弃，汞弃，汞弃，汞弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的等渗出会造成地下水和土壤的等渗出会造成地下水和土壤的等渗出会造成地下水和土壤的污污染，威染，威染，威染，威胁胁人人人人类类健康。如健康。如健康。如健康。如果将汞等回收利用，不果将汞等回收利用，不果将汞等回收利用，不果将汞等回收利用，不仅仅可以可以可以可以节约节约金属金属金属金属资资源，而且源，而且源，而且源，而且还还可可可可以减少以减少以减少以减少对环对环境的境的境的境的污污染。染。染。染。你知道你知道吗？28.讨论废弃金属的回收有什么意弃金属的回收有什么意义？v 可可可可节约节约金属金属金属金属资资源源源源v 由于金属冶由于金属冶由于金属冶由于金属冶炼炼需在高温下需在高温下需在高温下需在高温下进进行，回收行，回收行，回收行，回收废废弃金属并再利用可弃金属并再利用可弃金属并再利用可弃金属并再利用可节约节约能源能源能源能源v 降低金属制品的生降低金属制品的生降低金属制品的生降低金属制品的生产产成本，可方便人成本，可方便人成本，可方便人成本，可方便人们们得到物美价廉的金属制品得到物美价廉的金属制品得到物美价廉的金属制品得到物美价廉的金属制品v 可减少金属可减少金属可减少金属可减少金属对环对环境的境的境的境的污污染染染染29.怎样保护金属资源呢?（3）合理开采）合理开采矿物物（4）寻找金属的代用品找金属的代用品（5）物尽其用）物尽其用30.小小结铁铁生生生生锈锈的主要条件是与空的主要条件是与空的主要条件是与空的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接气和水（或水蒸气）直接气和水（或水蒸气）直接气和水（或水蒸气）直接接触。接触。接触。接触。破坏破坏破坏破坏铁铁生生生生锈锈的条件就能防的条件就能防的条件就能防的条件就能防止止止止铁铁生生生生锈锈。防止防止防止防止铁铁生生生生锈锈的方法的方法的方法的方法为为：保持保持保持保持铁铁制品表面干燥和制品表面干燥和制品表面干燥和制品表面干燥和洁洁净净 在在在在铁铁制品表面刷油漆、涂制品表面刷油漆、涂制品表面刷油漆、涂制品表面刷油漆、涂油、油、油、油、镀铬镀铬、“烤烤烤烤蓝蓝”等等等等制成合金制成合金制成合金制成合金钢钢保保保保护护金属金属金属金属资资源的有效途源的有效途源的有效途源的有效途径是：径是：径是：径是：防止金属腐防止金属腐防止金属腐防止金属腐蚀蚀回收利用回收利用回收利用回收利用废废旧金属旧金属旧金属旧金属合理有效的开采合理有效的开采合理有效的开采合理有效的开采矿矿物物物物寻寻找金属的代用品找金属的代用品找金属的代用品找金属的代用品物尽其用物尽其用物尽其用物尽其用31.我会做我会做1、通、通过实验回答，回答，铁钉在下列哪些情况下容易生在下列哪些情况下容易生锈？（1）在干燥的空气中）在干燥的空气中（2）在潮湿的空气中）在潮湿的空气中（3）部分浸入食）部分浸入食盐水中水中（4）浸没有植物油中）浸没有植物油中2、下列做法能防止、下列做法能防止铁制品生制品生锈的是（）的是（）A、自行、自行车脏了用清水冲洗了用清水冲洗B、用、用废酸液冲洗酸液冲洗铁制制污水管道水管道C、在、在铁制制篮球架上刷一球架上刷一层油漆油漆D、切完咸菜后，尽快将菜刀洗、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干擦干(3)、(2)C、D32.我会做我会做3、随着人随着人们生活生活质量的提高，各种量的提高，各种电池使用量大幅池使用量大幅度增加，度增加，废电池池进行集中行集中处理的理的问题被提到被提到议事日事日程上来。其首要原因是程上来。其首要原因是 (B )A 回收利用回收利用电池外壳的金属材料池外壳的金属材料B 防止防止电池中汞、池中汞、镉、铅等重金属等重金属对土壤和水源的土壤和水源的污染染C减减轻电池中渗漏的液体池中渗漏的液体对其他物品的腐其他物品的腐蚀D回收利用回收利用电池中的石墨池中的石墨电极极 C 33.我会做我会做 4、（、（1）下列家庭生活垃圾：）下列家庭生活垃圾：废旧旧书刊刊报纸 废电池池 废弃橡胶、塑料制品弃橡胶、塑料制品 易拉罐易拉罐饮料瓶料瓶 废弃弃电线 破旧破旧铁锅、铝壶 变质剩剩饭菜菜 瓜皮果壳瓜皮果壳 废弃玻璃物品等，其中可回收利弃玻璃物品等，其中可回收利用的有。回收利用与保用的有。回收利用与保护金金属属资源的相关源的相关联的是。的是。（2）请你你联系系实际再提出两条再提出两条节约金属金属资源的建源的建议:；防止金属腐防止金属腐防止金属腐防止金属腐蚀蚀寻寻找金属的代用品找金属的代用品找金属的代用品找金属的代用品34.