九年級化學(xué)上冊第八單元_課題3___金屬資源的利用和保護

1、第八單元第八單元 金屬和金屬材料金屬和金屬材料 課題課題3 3 金屬資源的利用和保護金屬資源的利用和保護 第一課時第一課時 P15 人類生活離不開金屬人類生活離不開金屬 金屬有廣泛的用途，對于人類社會 起著不可替代的作用! 軍事與科技也需要大量的金屬軍事與科技也需要大量的金屬 圖圖8-16 8-16 自然界以單質(zhì)形式存在的自然界以單質(zhì)形式存在的金金圖圖8-17 8-17 自然界以單質(zhì)形式存在的自然界以單質(zhì)形式存在的銀銀 除少數(shù)不活潑的金屬如除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀金、銀等有等有單質(zhì)單質(zhì)形式存在外形式存在外, , 其余都以其余都以化合物化合物形式存在。形式存在。 金屬的存在形式：金屬的存在形式

2、： 單質(zhì)單質(zhì)( ( 少數(shù)，如金和銀少數(shù)，如金和銀) ) 化合物化合物( ( 大多數(shù)，如各種鐵礦石大多數(shù)，如各種鐵礦石) ) 一一.金屬元素在自然界中的存在金屬元素在自然界中的存在 赤鐵礦（主要成分是赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ） 菱鐵礦（主要成分是菱鐵礦（主要成分是FeCO3 ） 圖圖8-17 常見的礦石常見的礦石 硫鐵礦硫鐵礦(主要成分是主要成分是FeS2 ) 磁鐵礦（主要成分是磁鐵礦（主要成分是Fe3O4） 圖圖8-17 常見的礦石常見的礦石 輝銅礦（主要成分是輝銅礦（主要成分是Cu2S） 黃銅礦（主要成分是黃銅礦（主要成分是CuFeS2） 鋁土礦主要成分是鋁土礦主要成分是Al2O3 元

3、素名稱元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)%元素名稱元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)% 鋁鋁7.73鎂鎂2.00 鐵鐵4.75鋅鋅0.008 鈣鈣3.45銅銅0.007 鈉鈉2. 74銀銀0.00001 鉀鉀2.47金金0.0000005 地殼中含量最多的金屬是地殼中含量最多的金屬是AlAl！金屬元素在地殼中含量：金屬元素在地殼中含量： 二、鐵的冶煉：二、鐵的冶煉： 生熟煉鐵爐一生熟煉鐵爐一 生熟煉鐵爐二生熟煉鐵爐二 圖圖8-18 我國古代煉鐵圖我國古代煉鐵圖 圖圖8-22 上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐 圖圖8-19 為紀(jì)念為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)量突破年中國鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票億噸而

4、發(fā)行的郵票 現(xiàn)象現(xiàn)象 分析分析 反應(yīng)式反應(yīng)式 尾氣處理尾氣處理 紅色紅色的的粉末逐漸粉末逐漸變成變成黑色黑色，同時產(chǎn)生，同時產(chǎn)生的氣體的氣體使澄清的使澄清的 石灰水變渾濁石灰水變渾濁。 一氧化碳還原氧化鐵生成鐵粉一氧化碳還原氧化鐵生成鐵粉( (黑色黑色) )與二氧化碳與二氧化碳 1.1.實驗室用一氧化碳還原氧化鐵實驗室用一氧化碳還原氧化鐵 用燃著的酒精燈將尾氣點燃或用燃著的酒精燈將尾氣點燃或用氣球收集尾氣用氣球收集尾氣 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高溫高溫 證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是：證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是： 用磁鐵吸用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡或加稀鹽酸有氣泡 ) 實驗步驟：實驗步驟

5、： . .按下圖組裝儀器，按下圖組裝儀器，并檢查其氣密性。并檢查其氣密性。 把少量研細(xì)的氧化鐵粉末裝進硬質(zhì)玻璃管中。把少量研細(xì)的氧化鐵粉末裝進硬質(zhì)玻璃管中。 把硬質(zhì)玻璃管接入裝置系統(tǒng)中，把硬質(zhì)玻璃管接入裝置系統(tǒng)中，先通入一氧化碳?xì)怏w先通入一氧化碳?xì)怏w 排除空氣，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點燃出氣口排除空氣，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點燃出氣口 處的酒精燈處的酒精燈(或用氣球收集或用氣球收集)，防止一氧化碳污染空氣。待排盡，防止一氧化碳污染空氣。待排盡 后，點燃酒精噴燈，后，點燃酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化。并觀察裝置中所發(fā)生的變化。 當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，當(dāng)紅棕色粉末已

6、轉(zhuǎn)變成黑色后，停止加熱，再通入一停止加熱，再通入一 會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止Fe被氧化。被氧化。 一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵 必須在必須在封閉封閉的硬質(zhì)玻的硬質(zhì)玻 管中進行，管中進行，防止一氧防止一氧 化碳污染空氣化碳污染空氣。 原料：原料： Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高溫高溫 2.2.工業(yè)煉鐵：工業(yè)煉鐵： 反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)的化學(xué)方程式： CO是還原劑；是還原劑； Fe2O3是氧化劑是氧化劑 原理：原理： 在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一一 氧化碳氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來把鐵從鐵礦

7、石中還原出來 鐵礦石、焦炭、石灰石鐵礦石、焦炭、石灰石 （4）產(chǎn)品：）產(chǎn)品：生鐵生鐵 設(shè)備：煉鐵高爐設(shè)備：煉鐵高爐 鐵礦石、焦炭、石灰石鐵礦石、焦炭、石灰石 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高溫高溫 CO2C 2CO 高溫高溫 C + O2 CO2 點燃點燃 在在實際生產(chǎn)時實際生產(chǎn)時, ,所用的原料或產(chǎn)物一般都含所用的原料或產(chǎn)物一般都含 有雜質(zhì)有雜質(zhì), ,在計算用料時和產(chǎn)量時在計算用料時和產(chǎn)量時, ,應(yīng)考慮到雜質(zhì)應(yīng)考慮到雜質(zhì) 問題。問題。 不純物質(zhì)、純物質(zhì)、純度之間的關(guān)系：不純物質(zhì)、純物質(zhì)、純度之間的關(guān)系： 列比例時，一定要用純量。列比例時，一定要用純量。 3.含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的

8、計算：含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算： m(純純) = m(不純不純 )純度純度 m(不純不純) = m(純純) 純度純度 例題：用例題：用1000t含氧化鐵含氧化鐵(Fe2O3) 80%的赤鐵礦石，理的赤鐵礦石，理 論上可煉含鐵論上可煉含鐵96%的生鐵多少噸？的生鐵多少噸？ Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2 高溫高溫 解：解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t 80%800t。 設(shè)設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為X。 160 112 800t X 160 800t = 112 X X560t 折合含鐵折合含鐵

9、96%的生鐵的質(zhì)量為的生鐵的質(zhì)量為560t 96%583t(純化雜純化雜) 答：答： 1000t含氧化鐵含氧化鐵(Fe2O3) 80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含的赤鐵礦石，理論上可煉出含 鐵鐵96%的生鐵為的生鐵為583t。 或設(shè)或設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉氧化鐵理論上可以煉含鐵含鐵96%的生鐵的生鐵質(zhì)量為質(zhì)量為X。 Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2 高溫高溫 160 112 800t X96% 160 :112800t :X96% X583t (雜化純雜化純) 設(shè)需含設(shè)需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石的質(zhì)量為的赤鐵礦石的質(zhì)量為x。 解：解：生鐵中含純鐵：生鐵中含純

10、鐵：3000t(15%)=2850t. Fe2O3 + 3CO= 2Fe + 3CO2 112 160 X 85% 2850t 高溫高溫 160 X 85% = 112 2850t X4790t 答答：該該3000 t生鐵中含純鐵生鐵中含純鐵2850t。 該煉鋼廠每天需含該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石為的赤鐵礦石為4790t。 1.某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)5%的生鐵的生鐵3000t，試計算：，試計算： 該該3000 t生鐵中含純鐵多少噸？生鐵中含純鐵多少噸？ 該煉鋼廠每天需含該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石多的赤鐵礦石多

11、 少噸？（計算結(jié)果保留整數(shù)）少噸？（計算結(jié)果保留整數(shù)） 練習(xí)：練習(xí)： 2.下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置。下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置。 （1）寫出圖中標(biāo)有序號的儀器名稱）寫出圖中標(biāo)有序號的儀器名稱 ， 。 (2)實驗過程中，先要進行的是實驗過程中，先要進行的是_ 。（填。（填或或） 加熱加熱 通一氧化碳通一氧化碳 (3)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ， B中觀察到的現(xiàn)象是中觀察到的現(xiàn)象是_ 。 (4)該裝置的不足之處是該裝置的不足之處是 。 鐵架臺鐵架臺試管試管 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 高溫高溫 沒有尾氣處理裝

12、置（或沒有用燃著的酒精燈處理尾氣等）沒有尾氣處理裝置（或沒有用燃著的酒精燈處理尾氣等） Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 澄清的石灰水變渾濁澄清的石灰水變渾濁 3.右下圖是金屬活動性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素右下圖是金屬活動性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素 被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限。被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 約約6000年前年前約約200年前年前約約600年前年前 約約2500年前年前 選擇編號填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，原因選擇編號填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，原因 是是 ；目

13、前鋁在多個領(lǐng)域替代易生銹的鋼鐵，其；目前鋁在多個領(lǐng)域替代易生銹的鋼鐵，其主要主要原原 因是因是 。 鋁的密度小鋁的密度小 鋁很活潑鋁很活潑 地殼中鋁的含量高地殼中鋁的含量高 鋁的表面易生成致密的保護膜鋁的表面易生成致密的保護膜 鋼鐵的冶煉是人類文明的一個重要標(biāo)志。鋼鐵的冶煉是人類文明的一個重要標(biāo)志。 右圖是實驗室模擬煉鐵的裝置圖，寫出冶煉生鐵的化學(xué)右圖是實驗室模擬煉鐵的裝置圖，寫出冶煉生鐵的化學(xué) 方程式方程式 ；能證明產(chǎn)；能證明產(chǎn) 物中有鐵粉的方法是：物中有鐵粉的方法是： 。 用磁鐵吸用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡或加稀鹽酸有氣泡) 3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2 = 高溫高溫 在組裝

14、儀器時，把玻璃管插入在組裝儀器時，把玻璃管插入 橡膠管的操作方法橡膠管的操作方法 是是 。 此裝置有不完善的地方，請說出其中一種改進方法：此裝置有不完善的地方，請說出其中一種改進方法： 。用氣球收集尾氣或用燃著的酒精燈點燃 用氣球收集尾氣或用燃著的酒精燈點燃 導(dǎo)管一端用水潤濕后旋轉(zhuǎn)插入導(dǎo)管一端用水潤濕后旋轉(zhuǎn)插入 第八單元 金屬和金屬材料 課題3 金屬資源的利用和保護 第二課時第二課時 P1719 據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐 蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的 20%40% 鋼鐵的最大的弱點就是容易生繡鋼鐵的最大

15、的弱點就是容易生繡 鐵軌的銹蝕鐵軌的銹蝕 鐵釘?shù)纳P鐵釘?shù)纳P 各種鐵制品的銹蝕各種鐵制品的銹蝕 金屬銹蝕給金屬銹蝕給 人類帶來了人類帶來了 巨大的損失。巨大的損失。 為了減少損失，需要探究為了減少損失，需要探究金屬金屬 銹蝕的原因銹蝕的原因、防護的方法防護的方法和和廢廢 金屬的回收利用金屬的回收利用 為什么要保護金屬資源？為什么要保護金屬資源？ 三、金屬資源保護三、金屬資源保護 保護金屬資源的原因：保護金屬資源的原因： 每年大量開采礦物每年大量開采礦物(數(shù)以億噸計數(shù)以億噸計)。 礦物的儲量是有限的，是不可再生礦物的儲量是有限的，是不可再生 的資源。的資源。 每年大量的金屬被腐蝕每年大量的金屬

16、被腐蝕(相相 當(dāng)于年產(chǎn)量的當(dāng)于年產(chǎn)量的20%40%) P17 據(jù)估計一些礦物可供開采的年限據(jù)估計一些礦物可供開采的年限 （一）（一）. .金屬的腐蝕和防護金屬的腐蝕和防護 人們采取了許多措施，但每年人們采取了許多措施，但每年 全世界因生銹而損失的鋼鐵約全世界因生銹而損失的鋼鐵約 占世界年產(chǎn)量的占世界年產(chǎn)量的四分之一！四分之一！ 如何防銹？如何防銹？ a.在干燥空氣中在干燥空氣中 b.浸沒在水中浸沒在水中 c.半截浸沒在水中半截浸沒在水中 鐵的生銹過程鐵的生銹過程 哪種條件下哪種條件下, ,鐵最鐵最 易生銹易生銹? ?為什么為什么? ? 不生銹不生銹(有水無有水無O2) 不生銹不生銹 ( (有有

17、OO2無水無水) ) 在水與空氣的交界面最易生銹在水與空氣的交界面最易生銹 植物油植物油 a b c 請思考：請思考： 用橡皮塞用橡皮塞 塞緊管口塞緊管口 (有水和有水和2) 全浸在水中全浸在水中 干燥空氣中干燥空氣中一半在水中一半在水中 食鹽水中食鹽水中 稀稀H2SO4中中 一周后一周后 鐵釘沾了酸液鐵釘沾了酸液: 鐵釘嚴(yán)重銹蝕鐵釘嚴(yán)重銹蝕 鐵釘浸沒一半的在食鹽水中：鐵釘浸沒一半的在食鹽水中：浸沒在食鹽水中的鐵釘幾乎全部生銹浸沒在食鹽水中的鐵釘幾乎全部生銹 鐵釘浸沒一半在水中：鐵釘浸沒一半在水中： 鐵在空氣、水的界鐵在空氣、水的界面處生銹面處生銹 鐵釘完全浸沒在水中（上面還加植物油）：鐵釘完

18、全浸沒在水中（上面還加植物油）： 鐵未生銹鐵未生銹 鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）：鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）： 鐵未生銹鐵未生銹 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鹽水中食鹽水中 干燥空氣中干燥空氣中 鐵生銹是鐵與鐵生銹是鐵與氧氣、水氧氣、水等物質(zhì)相互等物質(zhì)相互 作用。（緩慢氧化作用。（緩慢氧化, ,放熱）放熱） . .在有在有酸性酸性和和鹽鹽條件下會加快生銹速率條件下會加快生銹速率 鐵銹（混合物鐵銹（混合物）的主要成分是）的主要成分是氧化氧化 鐵（鐵（Fe2O3）, ,紅棕色紅棕色。 結(jié)論結(jié)論:1.金屬的腐蝕金屬的腐蝕 在空氣中銹蝕，實際上是在空氣中

19、銹蝕，實際上是鐵鐵跟跟氧氣氧氣、水水等等 物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)變化學(xué)變 化化，使鐵轉(zhuǎn)化為，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物鐵的化合物的過程。的過程。 因此，鐵與空氣接觸，又有水分時，最易因此，鐵與空氣接觸，又有水分時，最易 生銹！生銹！ 鐵銹成分復(fù)雜，主要是鐵銹成分復(fù)雜，主要是FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O O它它 是一種疏松多孔的物質(zhì)是一種疏松多孔的物質(zhì) 鐵銹鐵銹這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過它這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過它 的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被 完全銹蝕。完全銹

20、蝕。 氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較 鐵銹鐵銹 (e23) 氧化鋁氧化鋁 (Al2O3) 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 若不除去結(jié)果若不除去結(jié)果 疏松多孔疏松多孔 完全銹蝕完全銹蝕 致密結(jié)實致密結(jié)實 使鋁使鋁“自我保自我保 護護” 與空氣（氧氣）與空氣（氧氣）接觸接觸 與水與水接觸接觸 根據(jù)銅綠的化學(xué)式根據(jù)銅綠的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3 分析銅生銹的條件又是什么？分析銅生銹的條件又是什么？ 銅生銹是銅同時與銅生銹是銅同時與空氣（氧氣）、空氣（氧氣）、 水和二氧化碳水和二氧化碳接觸生成一種綠色的物接觸生成一種綠色的物 質(zhì)。質(zhì)。 2. 2. 怎樣防止鐵生銹怎樣防止鐵生

21、銹 原理：隔絕空氣（氧氣）；原理：隔絕空氣（氧氣）； 隔絕水隔絕水 罐頭是由鍍錫鐵制成。罐頭是由鍍錫鐵制成。 鍍鉻的浴室水籠頭。鍍鉻的浴室水籠頭。 鋸條鋸條 上的烤藍(lán)上的烤藍(lán)。 用不銹鋼制造的器具用不銹鋼制造的器具 三角架：三角架： 鋼線鋼線(輻條）：輻條）： 鏈條：鏈條： 刷漆刷漆 鍍一層耐腐鍍一層耐腐 蝕的金屬蝕的金屬 涂油等涂油等 平時要保持自行車的潔凈與干燥（或涂油）！平時要保持自行車的潔凈與干燥（或涂油）！ 自行車防銹措施有哪些？自行車防銹措施有哪些？討論：討論： 鋼圈：鋼圈： 3. 3. 怎樣保護金屬資源呢怎樣保護金屬資源呢? ? 防止金屬的腐蝕。防止金屬的腐蝕。 金屬的回收與利用

22、。金屬的回收與利用。 有計劃有計劃, ,合理地開采礦物合理地開采礦物, ,嚴(yán)禁不嚴(yán)禁不 顧國家利益的亂采礦。顧國家利益的亂采礦。 尋找金屬代用品。如以塑代鋼。尋找金屬代用品。如以塑代鋼。 圖圖8-26 金屬的回收利用金屬的回收利用 回收一個鋁制的易拉罐比制造一個新的鋁制的易拉回收一個鋁制的易拉罐比制造一個新的鋁制的易拉 罐要便宜罐要便宜20%，而且還可以節(jié)約金屬資源和，而且還可以節(jié)約金屬資源和95%能源。能源。 目前世界上有目前世界上有50%以上的鐵和以上的鐵和90%以上的金得到回收利以上的金得到回收利 用。用。 反饋練習(xí)反饋練習(xí) 1.在下列情況下，埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的在下列情況下，埋

23、在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的 是是 （）（） A.在潮濕、致密的土壤中在潮濕、致密的土壤中 B.在干燥、致密的土壤中在干燥、致密的土壤中 C.在潮濕、疏松的土壤中在潮濕、疏松的土壤中 D.在干燥、疏松的土壤中在干燥、疏松的土壤中 2.某運輸用鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是某運輸用鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是() C B A.水面上的船頭部分水面上的船頭部分 B.水面附近的船體部分水面附近的船體部分 C.水面下的船底部分水面下的船底部分 D.各部分都一樣速度生銹各部分都一樣速度生銹 3.日常生活中的一些鐵制品經(jīng)常會被銹蝕。日常生活中的一些鐵制品經(jīng)常會被銹蝕。 下列做法中不能起防銹作用的是

24、（下列做法中不能起防銹作用的是（ ） 在鐵制品表面鍍鋅在鐵制品表面鍍鋅 在鐵制品表面涂油脂在鐵制品表面涂油脂 保留鐵件表面的鐵銹作保護層保留鐵件表面的鐵銹作保護層 在鐵器表面刷油漆在鐵器表面刷油漆 自行車臟了用清水沖洗自行車臟了用清水沖洗 用廢酸液沖洗鐵制污水管道用廢酸液沖洗鐵制污水管道 切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干 A. B. C. D. B 4.全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占世界全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占世界 鋼鐵年產(chǎn)量的鋼鐵年產(chǎn)量的1/4。某學(xué)生想探究鐵生銹的條件，他將。某學(xué)生想探究鐵生銹的條件，他將 干凈的鐵釘分別同時入放干凈的鐵釘分別同時入放A、B

25、、C三支試管中進行研究。三支試管中進行研究。 請你幫助該學(xué)生完成下列實驗設(shè)計的內(nèi)容：請你幫助該學(xué)生完成下列實驗設(shè)計的內(nèi)容： 編號編號操作方法操作方法實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?A 探究鐵在干燥空氣中探究鐵在干燥空氣中 的生銹情況的生銹情況 B 放入鐵釘，注入蒸餾水放入鐵釘，注入蒸餾水 浸沒鐵釘，并用植物油浸沒鐵釘，并用植物油 液封液封 C 探究鐵在有空氣和水探究鐵在有空氣和水 時的生銹情況時的生銹情況 加熱烘干試管，小心放加熱烘干試管，小心放 入鐵釘，塞上塞子入鐵釘，塞上塞子 探究鐵在有水而無空氣探究鐵在有水而無空氣 （氧氣）時的生銹情況（氧氣）時的生銹情況 小心放入鐵釘，注入蒸餾小心放入鐵釘，注入蒸餾

26、 水，使鐵釘部分浸入水中水，使鐵釘部分浸入水中 一周后，編號為一周后，編號為_的試管中的鐵釘最易的試管中的鐵釘最易 生銹。生銹。 用相同材料制作，經(jīng)過相同時間防銹處理的鐵用相同材料制作，經(jīng)過相同時間防銹處理的鐵 欄桿，安裝在南方比安裝在北方更易生銹，其原因是欄桿，安裝在南方比安裝在北方更易生銹，其原因是 _。 C 南方比北方天氣潮濕，鐵更易生銹南方比北方天氣潮濕，鐵更易生銹 A B C 鐵在干燥空氣中鐵在干燥空氣中 鐵在有水而無空鐵在有水而無空 氣（氧氣）時氣（氧氣）時 鐵在有空氣和水時鐵在有空氣和水時 用植物用植物 油液封油液封 用橡皮塞用橡皮塞 塞緊管口塞緊管口 4 4. .某課外興趣小組

27、對一批鐵樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水，某課外興趣小組對一批鐵樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水， 也不與稀硫酸反應(yīng)）進行分析，甲、乙、丙三位同學(xué)分別進也不與稀硫酸反應(yīng)）進行分析，甲、乙、丙三位同學(xué)分別進 行實驗，其中只有一位同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完行實驗，其中只有一位同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完 全反應(yīng)。實驗數(shù)據(jù)如下表：全反應(yīng)。實驗數(shù)據(jù)如下表： 請你認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：請你認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問題： 哪位同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)；哪位同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)； 計算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；計算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 若生產(chǎn)若生產(chǎn)1000 t這種純度的鐵，至

28、這種純度的鐵，至少少需要含氧化鐵需要含氧化鐵 (Fe2O3)80%的赤鐵礦多少噸？的赤鐵礦多少噸？ 甲甲乙乙丙丙 燒杯稀硫酸燒杯稀硫酸200g150g150g 加入的鐵樣品加入的鐵樣品9g9g14g 充分反應(yīng)后，燒杯剩余物充分反應(yīng)后，燒杯剩余物208.7g158.7g163.7g 改正：改正：(燒杯的質(zhì)量為燒杯的質(zhì)量為25.4g；計算結(jié)果精確到；計算結(jié)果精確到0.1%) 解：解：分析表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙、丙三人的實驗生成氣的質(zhì)分析表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙、丙三人的實驗生成氣的質(zhì) 量都是量都是0.3g(如甲為如甲為200g+9g-208.7g0.3g),即各人的實驗中都有一種即各人的實驗中都有一種

29、反應(yīng)物完全反應(yīng)。由甲、乙數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)物完全反應(yīng)。由甲、乙數(shù)據(jù)可知，9g鐵樣品中的鐵完全反應(yīng)，鐵樣品中的鐵完全反應(yīng)， 甲中的酸過量甲中的酸過量。由乙、丙數(shù)據(jù)可知，。由乙、丙數(shù)據(jù)可知，(150g 25.4g)124.6g的稀硫的稀硫 酸中的酸中的H2SO4完全反應(yīng)，完全反應(yīng)，丙中的金屬過量丙中的金屬過量。綜合分析可知。綜合分析可知乙同學(xué)所乙同學(xué)所 取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)。取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)。 甲甲乙乙丙丙 燒杯稀硫酸燒杯稀硫酸200g150g150g 加入的鐵樣品加入的鐵樣品9g9g14g 充分反應(yīng)后，燒杯剩余物充分反應(yīng)后，燒杯剩余物208.7g158.7g163.7g

30、解：解：乙反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為乙反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為150g+9g-158.7g0.3g。 設(shè)設(shè)Fe的質(zhì)量為的質(zhì)量為X。 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 2 56 X 0.3g 則則Fe% 8.4g 9g 100%=93.3% 計算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；計算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 答：樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為答：樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%。 56 X 2 0.3g =X=8.4g 若生產(chǎn)若生產(chǎn)1000 t這種純度的鐵，至這種純度的鐵，至少少需要含氧化鐵需要含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤的赤 鐵礦多少噸？鐵礦多少噸？ 解：解：需要含氧化鐵需要含氧化鐵80%的赤鐵礦的質(zhì)量為的赤鐵礦的

31、質(zhì)量為Y。 1000 t這種純度的鐵含純鐵的質(zhì)量為這種純度的鐵含純鐵的質(zhì)量為1000t93.3%930t。 3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2 = 高溫高溫 160 112 Y80% 930t 160:112=Y80%: 930t Y=1666.1t 答：答：生產(chǎn)生產(chǎn)1000 t這種純度的鐵，至這種純度的鐵，至少少需要含氧化鐵需要含氧化鐵 (Fe2O3)80%的赤鐵礦為的赤鐵礦為1666.1t。 3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2 ； = 高溫高溫 1.把鐵礦石冶煉成鐵是一個復(fù)雜的過程，其主要反應(yīng)原理是把鐵礦石冶煉成鐵是一個復(fù)雜的過程，其主要反應(yīng)原理是 在高溫條件下在高溫條件下

32、CO作還原劑，奪取作還原劑，奪取鐵礦石里的氧，鐵礦石里的氧，將鐵還原出來。將鐵還原出來。 2.在實際生產(chǎn)時在實際生產(chǎn)時,所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì),在計算用在計算用 料時和產(chǎn)量時料時和產(chǎn)量時,應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題。應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題。 3.鐵生銹的條件是鐵生銹的條件是鐵與空氣中的氧氣、水鐵與空氣中的氧氣、水( (或水蒸氣或水蒸氣) )直接接直接接 觸，如果隔絕了空氣和水，就能在一定程度上防止鋼鐵生銹。觸，如果隔絕了空氣和水，就能在一定程度上防止鋼鐵生銹。在在 鐵表面涂油、刷漆、鍍上耐磨和鐵表面涂油、刷漆、鍍上耐磨和 耐腐蝕的鉻及制造耐腐蝕的合金，耐腐蝕的鉻及制造耐腐

33、蝕的合金， 如不銹鋼等，就能防止鋼鐵生銹。如不銹鋼等，就能防止鋼鐵生銹。 4. 保護金屬資源的有效途徑是防止金屬的腐蝕、回收與利用廢保護金屬資源的有效途徑是防止金屬的腐蝕、回收與利用廢 舊金屬、合理有效地地開采礦物舊金屬、合理有效地地開采礦物,以及尋找金屬代用品等。以及尋找金屬代用品等。 列比例時，一定要用純量。列比例時，一定要用純量。m(純純) = m(不純不純 )純度純度 4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3 XH2O 本單元小結(jié)：本單元小結(jié)： 一、金屬和金屬材料一、金屬和金屬材料 金屬與非金屬物理性質(zhì)的比較：金屬與非金屬物理性質(zhì)的比較： 物理性質(zhì)物理性質(zhì)金屬金屬非金屬非金屬 狀態(tài)狀態(tài)

34、 在常溫下，除汞在常溫下，除汞 (Hg)是液體外，其余是液體外，其余 都是固體都是固體 在常溫下，有在常溫下，有 固、液、氣三態(tài)固、液、氣三態(tài) 密度密度 一般較大一般較大 一般較小一般較小 光澤光澤 有有 一般無一般無 導(dǎo)電性導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性 能導(dǎo)電、導(dǎo)熱能導(dǎo)電、導(dǎo)熱 一般不導(dǎo)電、不一般不導(dǎo)電、不 導(dǎo)熱導(dǎo)熱 延展性延展性有有沒有沒有 2.金屬材料包括金屬材料包括純金屬和合金純金屬和合金。把兩種或兩種以上的金屬熔合。把兩種或兩種以上的金屬熔合 在一起，或者把金屬和非金屬熔合在一起，就可以得到具有金屬特在一起，或者把金屬和非金屬熔合在一起，就可以得到具有金屬特 性的合金性的合金 。由于合金的很多性能一般比組成它們的純金屬更好，因。由于合金的很多性能一般比組成它們的純金屬更好，因 此，在實際中大量使用的金屬材料是合金。此，在實際中大量使用的金屬材料是合金。 二、金屬的化學(xué)性質(zhì)二、金屬的化學(xué)性質(zhì) 1.很多金屬都能與氧氣、鹽酸和稀硫酸等起反應(yīng)，但反應(yīng)很多金屬都能與氧氣、鹽酸和稀硫酸等起反應(yīng)，但反應(yīng) 的難易和劇烈程度不同。的難易和劇烈程度不同。)以以Fe、Al、Cu為例，寫出它與氧氣、為例，寫出它與氧氣、 稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ，