九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 第8單元 課題3 金屬資源的利用和保護(hù)課件 （新版）新人教版.ppt

課題3金屬資源的利用和保護(hù) 人類生活離不開(kāi)金屬 金屬有廣泛的用途 對(duì)于人類社會(huì)起著不可替代的作用 軍事與科技也需要大量的金屬 金屬元素在地殼中的含量 請(qǐng)你閱讀 元素名稱 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 元素名稱 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 鋁 鐵 鈣 鈉 鉀 7 73 4 75 3 45 2 74 2 47 鎂 鋅 銅 銀 金 2 00 0 008 0 007 0 00001 0 0000005 一 金屬在自然界的存在方式 1 以單質(zhì)形式存在如 金 銀等少數(shù)不活潑的金屬 金 銀 2 以化合物形式存在如 鐵 赤鐵礦 主要成分為fe2o3 菱鐵礦 主要成分feco3 黃鐵礦 主要成分fes2 磁鐵礦 主要成分為fe3o4 2 以化合物形式存在如 銅 輝銅礦 主要成分是cu2s 黃銅礦 主要是cufes2 鋁土礦 主要成分是al2o3 鋁 記憶 我國(guó)是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國(guó)家這一 礦物儲(chǔ)量也很豐富 其中鎢 鉬 鈦 錫 銻等儲(chǔ)量居世界前列 銅 鋁 錳等儲(chǔ)量在世界觀上也占有重要志地位 大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源 人類每年要提煉數(shù)以億噸計(jì)的金屬用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域 其中 提取量最大的是鐵 人類使用鐵的歷史可以追溯到四千五百多年以前 不過(guò)那時(shí)的鐵是從太空掉下的隕鐵 其中含鐵90 以上 我國(guó)在商代就開(kāi)始用鐵 在河北 北京 河南的某些地區(qū)出土過(guò)用隕鐵打制的鐵刃銅鉞 我國(guó)最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺(tái)出土的春秋初年秦國(guó)的銅柄鐵劍 這說(shuō)明春秋初年我國(guó)已掌握了冶鐵技術(shù) 二 鐵的冶煉 為紀(jì)念1996年中國(guó)鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票 上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐 fe2o3 fe 1 加熱氧化鐵使其分解 2 使用氫氣 碳 一氧化碳等還原劑奪去氧化鐵中的氧 從成本等各方面討論使用哪種方法 哪種試劑更合適 思考 現(xiàn)象 一氧化碳還原氧化鐵 實(shí)驗(yàn)室原理 紅色粉末變成黑色 澄清的石灰水變渾濁 點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色火焰 一氧化碳還原氧化鐵 方程式 co2 ca oh 2 caco3 h2o 化學(xué)方程式 用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是 防止一氧化碳污染空氣 石灰水的作用 檢驗(yàn)生成的二氧化碳 實(shí)驗(yàn)步驟中注意點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí) 要先通co再加熱 目的 將玻璃管中的空氣排盡防止加熱時(shí)co與空氣混合發(fā)生爆炸 2 實(shí)驗(yàn)完畢后 停止加熱后要繼續(xù)通co至冷卻 目的 防止高溫下的生成物鐵與空氣接觸而被氧化 同時(shí)還可防止石灰水倒吸 高爐煉鐵圖 鐵的冶煉 鐵礦石 焦炭 石灰石 空氣 高爐 生鐵 原料中各種物質(zhì)的作用是 焦炭 提供熱量 產(chǎn)生一氧化碳石灰石 將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣鐵礦石 提供鐵元素 煉鋼的過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng) 產(chǎn)生還原劑c o2 co2co2 c 2co形成生鐵fe2o3 3co 2fe 3co2 點(diǎn)燃 高溫 高溫 在實(shí)際生產(chǎn)時(shí) 所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì) 在計(jì)算用料時(shí)和產(chǎn)量時(shí) 應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題 三 有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算 純物質(zhì)的質(zhì)量 不純物質(zhì)的質(zhì)量 純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 純度 例1 有300t含碳酸鈣80 的石灰石 理論上可以鍛燒出生石灰 cao 多少t ca 40c 12o 16 解 m caco3 300t 80 240t 設(shè)可以鍛燒出cao的質(zhì)量為xcaco3 cao co2 高溫 10056240tx x 133 4t答 可以生成氧化鈣133 4t 解 氧化鐵的質(zhì)量 1000t 80 800t x 560t 含鐵96 的生鐵的質(zhì)量 560t 96 583t 例2 用1000t含氧化鐵80 的赤鐵礦石 理論上可以煉出含鐵96 的生鐵多t 設(shè)理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為x 答 可煉出生鐵583t 解 設(shè)理論上可以煉出含鐵96 的生鐵的質(zhì)量為x x 583t 答 可煉出生鐵583t 例2 用1000t含氧化鐵80 的赤鐵礦石 理論上可以煉出含鐵96 的生鐵多t 根據(jù)質(zhì)量守恒定律 鐵元素在反應(yīng)前后質(zhì)量相等 方法二 1000t 80 583t 練習(xí)1 冶煉2000t含雜質(zhì)3 的生鐵 需要含fe3o490 的磁鐵礦石多少噸 x 2976 7t 答 略 本課小結(jié) 1 煉鐵的主要反應(yīng)原理是什么 分別寫出用赤鐵礦 磁鐵礦煉鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式 在高溫下 利用還原劑一氧化碳把鐵從鐵氧化物里還原出來(lái) fe2o3 3co 2fe 3co2 高溫 fe3o4 4co 3fe 4co2 高溫 診斷補(bǔ)償 點(diǎn)擊中考 一 選擇題 請(qǐng)將唯一正確答案代量填入下列空格內(nèi)1人類每年從自然界中提取大量的金屬鐵 下列關(guān)于鐵的說(shuō)法正確的是 a 煉鐵的過(guò)程是把單質(zhì)鐵變成氧化鐵b 鋼是很純的鐵c 生鐵是含少量碳的鐵合金d 被腐蝕的鐵制品屬于不可回收的垃圾2鐵是人類生活中重要的一種材料 工業(yè)上可用如下化學(xué)反應(yīng)制得鐵 fe2o3 3co 2fe 3co2 該反應(yīng)中 發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是 a fe2o3b coc fed co23做一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)后 清洗試管壁上留下的黑色物質(zhì)時(shí)可選用的方法是 a 用大量水邊沖邊洗b 用試管刷左右 上下猛烈刷c 用鹽酸或稀硫酸清洗后再用水沖d 用肥皂粉清洗后再用水沖洗 c a c 作業(yè) 四 金屬資源保護(hù) 一方面 人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源 以提取數(shù)以億噸計(jì)的金屬 另一方面 據(jù)有關(guān)資料報(bào)道 現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20 40 所以 防止金屬腐蝕已成為科學(xué)研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重大問(wèn)題 雖然人們采取了許多措施 但一年全世界因生銹而損失的鐵約占世界年產(chǎn)量的四分之一 校園里在很多的設(shè)施都是用鐵制成 如 但設(shè)施普遍受到腐蝕的影響 被腐蝕的鐵跟原來(lái)有什么不同 活動(dòng)與探究 現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘 試管 經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水 植物油 棉花和干燥劑氯化鈣 試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以證明鐵制品銹蝕的條件 鐵生銹條件的探究 生銹 不生銹 不生銹 鐵既與水接觸 又與氧氣接觸 鐵只與水接觸 鐵只與氧氣接觸 在水 氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能生銹 四 金屬資源保護(hù) 1 金屬的腐蝕和防護(hù) 1 鐵制品銹蝕條件的探究 在水 氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能銹蝕 鐵銹 混合物 主要成分fe2o3 xh2o 疏松多孔 會(huì)加速鐵的銹蝕 加快鐵生銹速率的情況 酸性污染物的存在 酸雨 加快生銹速度 離子化合物的存在 氯化鈉 高溫 加快化學(xué)反應(yīng)速度 與活潑性較低金屬接觸 置換反應(yīng) 經(jīng)刮擦或凹凸扭曲表面 增加接觸面 想一想 閱讀教材p18頁(yè) 回答下列問(wèn)題 1 試管 中為什么要用煮沸過(guò)的蒸餾水 且要加入植物油 2 鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起到保護(hù)里層鋁的作用 鐵銹是否也能保護(hù)里層的鐵呢 3 你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理嗎 是為了防止蒸餾水中溶有氧氣 不能 因?yàn)殍F銹是疏松的 四 金屬資源保護(hù) 1 金屬的腐蝕和防護(hù) 1 鐵制品銹蝕條件的探究 2 鐵制品的防護(hù)措施 防止鐵生銹的原理 就是破壞鐵生銹的條件 在水 氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能銹蝕 鐵銹的主要成分是fe2o3 xh2o 且很疏松 3 防銹方法 加上油漆 塑膠層或涂油等 鍍上耐磨或耐腐蝕的金屬 如鍍鎳 鉻或錫等 通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在鐵制品表面生成一層致密的氧化物薄膜 如烤藍(lán) 在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu) 制成鐵合金 如不銹鋼 自行車支架 鏈條 鋼圈分別采用了什么防銹措施 支架除了防銹還需要美觀 一般用噴漆的方法 鏈條最易磨損 常常涂上潤(rùn)滑油的方法來(lái)防銹 鋼圈要求美觀耐磨 常鍍上耐磨的金屬鉻 討論 礦物的儲(chǔ)量有限 而且不能再生 根據(jù)已探明的一些礦物的儲(chǔ)藏量 并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度 有人估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限如下圖所示 不包括今后新探明的礦物儲(chǔ)量 一些國(guó)家的金屬儲(chǔ)備量和金屬的回收利用等 四 金屬資源保護(hù) 據(jù)估算 回收一個(gè)鋁制飲料罐比制造一個(gè)新飲料罐要便宜20 而且還可節(jié)約金屬資源和95 的能源 1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼 跟用鐵礦石冶煉比 能節(jié)約11t煤和鐵礦石 減少污染空氣的懸浮微粒11kg 目前世界上已有50 以上的鐵的90 以上的金得到了回收利用 你知道嗎 討論 廢棄金屬的回收有什么意義 可節(jié)約金屬資源由于金屬冶煉需在高溫下進(jìn)行 回收廢棄金屬并再利用可節(jié)約能源降低金屬制品的生產(chǎn)成本 可方便人們得到物美價(jià)廉的金屬制品可減少金屬對(duì)環(huán)境的污染 四 金屬資源保護(hù) 2 金屬資源保護(hù)怎樣保護(hù)金屬資源 1 防止金屬腐蝕 2 回收和利用廢舊金屬 3 計(jì)劃 合理開(kāi)采礦物 4 尋找金屬的代用品 通過(guò)學(xué)習(xí)你有什么收獲 小結(jié) 鐵生銹的主要條件是與空氣和水 或水蒸氣 直接接觸 破壞鐵生銹的條件就能防止鐵生銹 防止鐵生銹的方法為 保持鐵制品表面干燥和潔凈在鐵制品表面刷油漆 涂油 鍍鉻 烤藍(lán) 等制成合金鋼 保護(hù)金屬資源的有效途徑是 防止金屬腐蝕回收利用廢舊金屬合理有效的開(kāi)采礦物尋找金屬的代用品物盡其用 1 在下列情況下 埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的是 a 在潮濕 致密的土壤中b 在干燥 致密的土壤中c 在潮濕 疏松的土壤中d 在干燥 疏松的土壤中2 下列物品需采用防銹措施的是 a鐵制防盜網(wǎng)b不銹鋼菜刀c鋁合金窗d 金戒指3 日常生活中的一些鐵制品經(jīng)常會(huì)被銹蝕 下列做法不能起防銹作用的是 在鐵制品表面鍍鋅 在鐵制品表面涂油脂 保留鐵件表面的鐵銹作保護(hù)層 在鐵制品表面刷油漆 自行車臟了用清水洗 用廢酸液沖洗鐵制污水管道 切完咸菜后 盡快將菜刀洗凈擦