九年级化学课题 金属资源的利用与保护教案.pptx
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1、会计学1九年级化学课题九年级化学课题 金属资源的利用与保护金属资源的利用与保护金属有广泛的用途,对于人类社会起着不可替代的作用!军事与科技也需要大量的金属军事与科技也需要大量的金属第1页/共40页(第一课时)(第一课时)第2页/共40页一一.金属资源概况金属资源概况 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,极地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,极少数不活泼的金属(如金、银等)有少数不活泼的金属(如金、银等)有单质形式单质形式存存在;在;第3页/共40页赤铁矿赤铁矿黄铁矿黄铁矿FeSFeSFeSFeS2 2菱铁矿菱铁矿FeCOFeCOFeCOFeCO3 3 3 3铝铝士士矿矿黄铜矿黄铜矿辉铜
2、矿辉铜矿Fe2O3 其余大多数以其余大多数以化合物化合物的形式存在。金属化合的形式存在。金属化合物在自然界中以物在自然界中以矿物矿物的形式存在。的形式存在。第4页/共40页 孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO3赤铜矿赤铜矿 Cu2O磁铁矿磁铁矿(主要成分(主要成分FeFe3 3O O4 4)第5页/共40页第6页/共40页第7页/共40页 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一,矿物储量也很丰富,其中钨、钼、国家这一,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
3、志地位。储量在世界上也占有重要志地位。但由于人口但由于人口众多,人均拥有量约为世界人均水平的众多,人均拥有量约为世界人均水平的13,居世界第居世界第80位。位。大自然向人类提供了丰富的金属矿物资大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,人类每年要提炼数以亿吨计的金属用源,人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中,提取量于工农业生产和其它领域。其中,提取量最大的是最大的是铁铁。第8页/共40页二、铁的冶炼二、铁的冶炼早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,从公元从公元1世纪起,铁便成了一种最主要的金属材料。世纪起,铁便成了一种最主要
4、的金属材料。第9页/共40页二二二二.铁的冶炼铁的冶炼铁的冶炼铁的冶炼为纪念为纪念1996年中国钢产产量突年中国钢产产量突破破1亿吨而发行的邮票亿吨而发行的邮票上海宝山钢铁公司炼铁高炉上海宝山钢铁公司炼铁高炉钢的主要成分就是铁。钢和铁有着非常广泛和重要的应用,它钢的主要成分就是铁。钢和铁有着非常广泛和重要的应用,它们在某种程度上代表了一个国家工业发展的水平。新中国成立们在某种程度上代表了一个国家工业发展的水平。新中国成立后,我国的钢铁工业得到了飞速的发展。后,我国的钢铁工业得到了飞速的发展。1949年,我国的钢产年,我国的钢产量只有量只有158万吨,居世界第万吨,居世界第26位;位;1996年
5、,我国的钢产量首年,我国的钢产量首次突破次突破1亿吨,居世界前茅亿吨,居世界前茅。第10页/共40页(1)现象:)现象:红色红色粉末变成粉末变成黑色黑色,澄,澄清的石灰水变浑浊。清的石灰水变浑浊。点燃尾气有点燃尾气有蓝色蓝色火火焰焰1、实验室:一氧化碳还原氧化铁、实验室:一氧化碳还原氧化铁(2 2)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污染空气防止一氧化碳
6、污染空气第11页/共40页(3 3)实验步骤:)实验步骤:)实验步骤:)实验步骤:1 1、检查装置气密性、检查装置气密性、检查装置气密性、检查装置气密性2 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置、将适量的氧化铁装入试管并固定装置、将适量的氧化铁装入试管并固定装置、将适量的氧化铁装入试管并固定装置3 3、点燃右边点燃右边点燃右边点燃右边酒精灯酒精灯酒精灯酒精灯4 4、通入一氧化碳通入一氧化碳通入一氧化碳通入一氧化碳气体气体气体气体5 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热、点燃酒精喷灯给氧化铁加热、点燃酒精喷灯给氧化铁加热、点燃酒精喷灯给氧化铁加热6 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热、待硬质
7、玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热7 7、待玻璃管内固体冷却后、待玻璃管内固体冷却后、待玻璃管内固体冷却后、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳停止通入一氧化碳停止通入一氧化碳停止通入一氧化碳,然后,然后,然后,然后熄灭右边熄灭右边熄灭右边熄灭右边酒精灯酒精灯酒精灯酒精灯(4 4)注意事项:)注意事项:)注意事项:)注意事项:实验前要先通实验前要先通实验前要先通实验前要先通COCO将玻璃管中的空气排尽再加热,将玻璃管中的空气排尽再加热,将玻璃管中的空气排尽再加热,将玻璃管中的空气排尽再加热,防止加热
8、时防止加热时防止加热时防止加热时COCO与空气混合发生爆炸;与空气混合发生爆炸;与空气混合发生爆炸;与空气混合发生爆炸;实验完毕后,停止加热时要继续通实验完毕后,停止加热时要继续通实验完毕后,停止加热时要继续通实验完毕后,停止加热时要继续通COCO至玻璃管内固至玻璃管内固至玻璃管内固至玻璃管内固体冷却,防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧体冷却,防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧体冷却,防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧体冷却,防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化,同时还可防止石灰水倒吸。化,同时还可防止石灰水倒吸。化,同时还可防止石灰水倒吸。化,同时还可防止石灰水倒吸。第12页/共40
9、页(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 Fe3O4(2)原理:)原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳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)设备:高炉)设备:高炉化学方程式:化学方程式:70%48.27%48.27%46.67%46.67%72.41%72.41%含铁量含铁量 录像录像2、工业炼铁:、工业炼铁:第13页/共40页铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图
10、:高炉炼铁图:第14页/共40页三、有关杂质问题的计算三、有关杂质问题的计算例1、1000t含杂质含杂质20%的赤铁矿石中含的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少?氧化铁的质量是多少?氧化铁的质量氧化铁的质量:1000t(1-20%)=800t纯物质的质量纯物质的质量=不纯物质的质量不纯物质的质量纯物质的质量分数(纯度)纯物质的质量分数(纯度)第15页/共40页例例例例2 2、计算多少吨含铁的质量分数为计算多少吨含铁的质量分数为96%96%的生铁中,含铁的生铁中,含铁560t560t?生铁的质量:生铁的质量:560t96%=583.3t560t96%=583.3t不纯物质的质量不纯物质的质量=纯物质
11、的质量纯物质的质量 纯物质的质量分数(纯度)纯物质的质量分数(纯度)纯物质的质量分数(纯度)纯物质的质量分数(纯度)第16页/共40页例例3:用:用1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石,的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨的生铁多少吨?注意:注意:带入化学方程式计算的数据应是带入化学方程式计算的数据应是 纯净物的质量纯净物的质量赤铁矿石赤铁矿石氧化铁氧化铁铁铁生铁生铁1000t80%70%96%=583.3t生铁的质量:生铁的质量:第17页/共40页课题课题3 3金属资源的利金属资源的利用和保护用和保护第二课时第二课时第18页/共40页资料一:人类每年要向自
12、然界索取大量的金属资料一: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。金属矿物资源,以提取数以亿吨计的金属。金属矿矿物的储量有限,而且不能再生。根据已探明的一些物的储量有限,而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量,并根据目前这些金属的消耗速度,矿物的储藏量,并根据目前这些金属的消耗速度,有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示(不有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示(不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等)。量和金属的回收利用等)。第19页/共40页议议一一议议1 1、金属资源短缺对人类社会、
13、金属资源短缺对人类社会、金属资源短缺对人类社会、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么?发展意味着什么?发展意味着什么?发展意味着什么?2 2、金属腐蚀可给我们带来哪、金属腐蚀可给我们带来哪、金属腐蚀可给我们带来哪、金属腐蚀可给我们带来哪些危害?些危害?些危害?些危害?资料二:资料二:资料二:资料二:据有关资料报道,现在世界上每年据有关资料报道,现在世界上每年据有关资料报道,现在世界上每年据有关资料报道,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因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的的的的20%40%
14、20%40%。第20页/共40页第21页/共40页二、金属资源保护二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护(1)铁制品锈蚀条件的探究)铁制品锈蚀条件的探究金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。为为了减少损失,需要探究了减少损失,需要探究金属锈蚀的原因金属锈蚀的原因、防护的方法防护的方法和和废旧金属的回收利用废旧金属的回收利用第22页/共40页全浸在水中全浸在水中干燥空气中干燥空气中一半在水中一半在水中食盐水中食盐水中稀稀H2SO4中中实验:探究铁生锈的条件实验:探究铁生锈的条件第23页/共40页 一周一周后后铁钉沾了酸液铁钉沾了酸液:铁钉严重锈蚀铁钉严重
15、锈蚀铁钉浸没一半的在食盐水中:铁钉浸没一半的在食盐水中:浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈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稀稀H2SO4中中一半在水中一半在水中食盐水中食盐水中干燥空气中干燥空气中第24页/共40页二、金属资源保护二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护(1)铁制品锈蚀条件的探究)铁
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