课题3　金属资源的利用和保护.ppt

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1、教学目标：1、知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁的还原方法。2、会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物生成物进行有关计算。3、了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。4、知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。课题课题3 3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护 除少数不活泼的金属如金除少数不活泼的金属如金.银等有单质形银等有单质形式存在外式存在外,其余都以化合物形式存在其余都以化合物形式存在.地壳中地壳中含量最多的金属是含量最多的金属是AlAl 自然界以单质存在形式的金自然界以单质形式存在的银工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。

2、工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。赤铁矿 主要成分是Fe2O3黄铁矿 主要成分是FeS2菱铁矿 主要成分是FeCO3 铝土矿 主要成分是 Al2O3黄铜矿 主要成分是CuFeS2辉铜矿 主要成分是Cu2S 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。人类每年要提取数以亿吨的金属用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。一、铁的冶炼一、铁的冶炼一、铁的冶炼1、原料：焦炭、石灰石、铁矿石黄铁矿 FeS2赤铁矿 Fe2O3菱铁矿 FeCO3磁铁矿 Fe3O42、原理：在高温下，利用焦炭与

3、氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温（原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气）（原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气）高温高温Fe2O3+CO=Fe+CO23 2 33、实验室模拟冶炼的实验装置和步骤：注意事项：实验前先通CO将装置内空气排干净，然后再加热；反应完成后，须将试管内物质冷却再停止通入CO因为尾气有毒，所以用酒精灯点燃多余的CO如何检验有铁生成：反应完毕后，把得到的黑色粉末倒在白纸上观察，并试验能不能被磁铁吸引。4、工业炼铁主要设备：高炉 把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭和氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 教材

4、17页图8-21 在在实际生产时实际生产时,所用的原料或产物一般都含所用的原料或产物一般都含有杂质有杂质,在计算用料时和产量时在计算用料时和产量时,应考虑到杂质应考虑到杂质问题问题例例1:1:用用1000t1000t含含FeFe2 2OO3 38080的赤铁矿石的赤铁矿石,理论上理论上可以炼出含可以炼出含Fe 96 Fe 96 的生铁多少的生铁多少t t例例2:2:实验室用实验室用5g5g不纯的不纯的ZnZn与足量的稀与足量的稀HClHCl反应反应得到得到0.1gH0.1gH2 2,则样品中则样品中ZnZn的质量分数是多少的质量分数是多少?例题例题1：用：用1000 t含氧化铁含氧化铁80的赤

5、铁矿石，理论上可以的赤铁矿石，理论上可以 炼出含铁炼出含铁96的生铁多少的生铁多少 t?解：设理论上可以炼出含铁解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为xFe2O3-2 Fe160 2561000t80 x96%160 256 1000t80 x96%x=256 1000t80 16096%=583 t答：略。答：略。人类每年要向自然界索取大量的金属矿物人类每年要向自然界索取大量的金属矿物人类每年要向自然界索取大量的金属矿物人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。资源，以提取数以亿吨计的金属。资源，以提取数以亿吨计的金属。资源，以提取数以亿吨计的金属

6、。现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的和材料相当于年产量的和材料相当于年产量的和材料相当于年产量的20%40%20%40%防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。域中的重大问题。域中的重大问题。域中的重大问题。二、金属资源保护二、金属资源保护 现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化

7、钙。试设计实蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。验以证明铁制品锈蚀的条件。活动与探究：活动与探究：铁生锈条件铁生锈条件 1 1、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护水煮沸水，淹没铁钉煮沸水，淹没铁钉上封植物油上封植物油棉花干燥剂，塞塞子棉花干燥剂，塞塞子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

8、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水、在水、在水、在水、氧气同氧气同氧气同氧气同时存在时存在时存在时存在的环境的环境的环境的环境中铁能中铁能中铁能中铁能生锈生锈生锈生锈铁生锈的实质：铁与空气中的氧气铁生锈的实质：铁与空气中的氧气.水蒸气等水蒸气等发生化学反应的过程。发生化学反应的过程。铁锈的成份很复杂铁锈的成份很复杂,主要为氧化铁主要为氧化铁FeFe2 2OO3.3.xHxH2 2OO铁制品锈蚀的条件铁制品锈蚀的条件:(1)(1)要有能够发生反应的物质要有能够发生反应的物质(2)(2)反应物要能相互接触反

9、应物要能相互接触(3)(3)生成物不会对反应起障碍作用生成物不会对反应起障碍作用讨论讨论1、在实际生活和生产中我们应该采取哪、在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？些具体方法来防止铁制品生锈呢？防止铁制品生锈的具体方法为：防止铁制品生锈的具体方法为：防止铁制品生锈的具体方法为：防止铁制品生锈的具体方法为：v 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v 在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐

10、腐蚀的金属铬、高涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行温灼烧金属，进行温灼烧金属，进行温灼烧金属，进行“烤蓝烤蓝烤蓝烤蓝”处理等处理等处理等处理等v 制成合金钢，如不锈钢制成合金钢，如不锈钢制成合金钢，如不锈钢制成合金钢，如不锈钢课题课题3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护2、自行车的构件如支架、链条、钢圈等，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？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课题课题3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护2.2.金属资源保护金属资

11、源保护 根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消耗速根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示。度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示。怎样保护金属资源呢?一.防止金属的腐蚀二.金属的回收与利用三.有计划,合理地开采矿物,严 禁不顾国家利益的乱采矿 1、在下列各种情况下，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是（）A 在潮湿、疏松、透气的土壤中 B 在含沙粒较多、潮湿透气的土壤中C 在疏松、透气、干燥的土壤中D 在干燥、致密、不透气的土壤中D3、在面盆、痰盆等铁制品炼烧制搪瓷的目的是（）A 美观和杀菌消毒作用 B 增大厚度防止磨损 C 防止铁生锈且美

12、观 D 增大硬度防止撞坏C（1）汞与稀盐酸）汞与稀盐酸 （2）铝与硫酸铜溶液）铝与硫酸铜溶液（3）银与硫酸锌溶液）银与硫酸锌溶液 （4）锌与硝酸银溶液）锌与硝酸银溶液（5）钠与稀硫酸）钠与稀硫酸4、下列物质能否发生反应？写出能发生反应的化学方程式。、下列物质能否发生反应？写出能发生反应的化学方程式。5、回答下列问题：、回答下列问题：（1）为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？）为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？（2）切过咸鱼的刀不经洗净抹干，为什么很快就生锈？）切过咸鱼的刀不经洗净抹干，为什么很快就生锈？（3）被雨水淋湿的自行车，为什么须先用干布擦净后才）被雨水淋湿的自行车，为什么须先用干布擦净后才 能用带有油的布擦？能用带有油的布擦？6、请你解释以下两个事实：1）铝比铁容易氧化，但为什么铝制品耐用而铁制品却容易锈蚀？铝被氧化后在其表面形成一层致密的氧化膜，保护可铝不再进一步被氧化；而铁氧化易生锈，需要一层保护膜。2）为什么沿海，尤其是南方沿海地区的钢铁制品比北方容易锈蚀？沿海地区，气候较潮湿，铁在潮湿的空气中更易被腐蚀。