化学：金属的利用和保护课件（人教版九年级下）.ppt

人类生活离不开金属人类生活离不开金属金属元素在自然界中的存在金属元素在自然界中的存在 金属元素在自然界中分布很广，金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼极少数不活泼的的金属（如金、银等）以金属（如金、银等）以单质形式单质形式存在；存在；金属元素在地壳中的含量元素名称元素名称质量分数质量分数/%元素名称元素名称质量分数质量分数/%铝（Al）7.73镁（Mg）2.00铁（Fe）4.75锌（Zn）0.008钙（Ca）3.45铜（Cu）0.007钠（Na）2.74银（Ag）0.00001钾（K）2.47金（Au）0.0000005黄铁矿黄铁矿FeSFeSFeSFeS2 2菱铁矿菱铁矿 FeCOFeCOFeCOFeCO3 3 3 3铝铝士士矿矿赤铁矿赤铁矿Fe2O3矿石矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。矿石。赤铜矿赤铜矿 Cu2O 孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO3现象：现象：红色红色粉末变粉末变成成黑色黑色，澄清的石，澄清的石灰水变浑浊。灰水变浑浊。点燃尾气有点燃尾气有蓝色蓝色火火焰焰一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁(实验室实验室实验室实验室)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一一.铁的冶炼铁的冶炼1、原料：、原料：黄铁矿黄铁矿 FeS2赤铁矿赤铁矿 Fe2O3菱铁矿菱铁矿 FeCO3磁铁矿磁铁矿 Fe3O42、原理：、原理：在在高温高温下，利用焦炭与氧气反应生成的下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳一氧化碳把铁把铁从铁矿石中还原出来从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温石灰石、石灰石、铁矿石铁矿石焦炭、空气焦炭、空气3 3 3 3、设备：高炉、设备：高炉、设备：高炉、设备：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%含铁量含铁量含铁量含铁量一一.铁的冶炼铁的冶炼（工业上）（工业上）（工业上）（工业上）铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图：高炉炼铁图：有关杂质问题的计算有关杂质问题的计算例 1000t含含氧化铁氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出的赤铁矿石，理论上可炼出纯铁纯铁的的质量是多少？质量是多少？解：氧化铁的质量解：氧化铁的质量：1000t 80%=800t设：理论上可炼出铁的质量为XFe2O3+3CO =2Fe+3CO2 160 2X56800t X高温160 256 x=560t161800t x=答：1000t可炼出生铁为583t。变式：1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出的赤铁矿石，理论上可炼出含铁含铁 96%的生铁的生铁的质量是多少？的质量是多少？解：氧化铁的质量解：氧化铁的质量：1000t 80%=800t设：理论上可炼出铁的质量为X.Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2 160 2X56800t 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。160 256 x=560t161800t x=练习：练习：要炼出含杂质要炼出含杂质3%的生铁的生铁2000吨，需要含吨，需要含四氧化四氧化三铁三铁质量分数为质量分数为90%的磁铁矿石多少？的磁铁矿石多少？解解：铁的质量铁的质量：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折合为磁铁矿石的质量为2679t90%=2977t答：磁铁矿石的质量为2977t。铁轨的锈蚀铁轨的锈蚀 铁钉的生锈铁钉的生锈各种铁制品的锈蚀各种铁制品的锈蚀二二.金属资源保护金属资源保护1.金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护取取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管支试管中进行下面的实验中进行下面的实验步骤一、步骤一、在试管在试管1中加入中加入少量的蒸馏水少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中，使铁钉的一半浸没在水中步骤二步骤二、在试管在试管2中注满迅速中注满迅速冷却的沸水冷却的沸水塞紧橡皮塞塞紧橡皮塞步骤三步骤三、在试管在试管3中加入少量中加入少量干燥剂干燥剂（生石灰或无水氯化钙（生石灰或无水氯化钙,再放一团干再放一团干 棉球，塞紧橡皮塞棉球，塞紧橡皮塞 一周后一周后铁钉浸没一半在水中：铁钉浸没一半在水中：铁在空气、水的界铁在空气、水的界面处生锈面处生锈铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）：铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）：铁未生锈铁未生锈铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）：铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）：铁未生锈铁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铁生锈条件的探究铁生锈条件的探究现象现象现象现象分析分析分析分析结论结论结论结论试管试管试管试管试管试管试管试管试管试管试管试管生锈生锈生锈生锈不生锈不生锈不生锈不生锈不生锈不生锈不生锈不生锈铁既与水接触，铁既与水接触，铁既与水接触，铁既与水接触，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只与水接触铁只与水接触铁只与水接触铁只与水接触铁只与氧气接触铁只与氧气接触铁只与氧气接触铁只与氧气接触在在在在水、氧气水、氧气水、氧气水、氧气同时存在的同时存在的同时存在的同时存在的环境中铁能环境中铁能环境中铁能环境中铁能生锈生锈生锈生锈。（。（缓缓慢氧化，放热）慢氧化，放热）氧化铁氧化铁与铝壶表面的与铝壶表面的氧化铝膜氧化铝膜性质比较性质比较 铁锈铁锈 (e2e23 3)氧化铝氧化铝 (Al2O3)结构特点结构特点若不除去的结果若不除去的结果疏松多孔疏松多孔完全锈蚀完全锈蚀致密结实致密结实使铝使铝“自我保自我保护护”与与空气（氧气）空气（氧气）接触接触与水与水接触接触怎么防止钢铁生锈呢？怎么防止钢铁生锈呢？在在车车船船的的表表面面喷喷油油漆漆在在机械表面涂防锈油机械表面涂防锈油此外，还可以在钢此外，还可以在钢铁表面镀上一层能铁表面镀上一层能起保护作用的其他起保护作用的其他金属。金属。如：在钢铁表面镀如：在钢铁表面镀锌、和镀铬锌、和镀铬镀铜镀铜制成合金制成合金金属防腐蚀的方法：a a：改变金属的内部结构改变金属的内部结构 制成合金，如不锈钢制成合金，如不锈钢制成合金，如不锈钢制成合金，如不锈钢 b b：形成保护层形成保护层刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、c c：改善腐蚀环境等改善腐蚀环境等保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净原理：（原理：（1)1)隔绝空气或氧气隔绝空气或氧气 (2)(2)隔绝水隔绝水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镀铬一一.防止金属的腐蚀防止金属的腐蚀三三.合理有效开采矿物合理有效开采矿物 四四.寻找金属的代用品寻找金属的代用品二二.回收利用废旧金属回收利用废旧金属