第八單元課題3金屬資源的利用課件

1、第八單元第八單元（第（第1課時(shí)）課時(shí)）人類生活離不開(kāi)金屬人類生活離不開(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不可替代的作用! !一一.金屬資源概況金屬資源概況 地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，極少地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，極少數(shù)不活潑的金屬（如金、銀等）有數(shù)不活潑的金屬（如金、銀等）有單質(zhì)單質(zhì)形式形式存在；存在；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)形式存在的銀銀赤鐵礦赤鐵礦黃鐵礦黃鐵礦菱鐵礦菱鐵礦Fe2O3 其余大多數(shù)其余大多數(shù)金屬金屬是以是以化合物化合物的形式存在。的形式存在。

2、磁鐵礦磁鐵礦Fe3O4鋁士礦鋁士礦Al2O3閃鋅礦閃鋅礦ZnS把含有某種金屬的礦物叫礦石。把含有某種金屬的礦物叫礦石。金屬化合物在自然界中以金屬化合物在自然界中以礦物礦物的形式存在。的形式存在?？兹甘兹甘?Cu2(OH)2CO3 )赤銅礦赤銅礦 Cu2O黃銅礦黃銅礦CuFeS2輝銅礦輝銅礦Cu2S 我國(guó)是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國(guó)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，其中家這一，礦物儲(chǔ)量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、鎢、鉬、鈦、錫、銻銻等儲(chǔ)量居世界前列，等儲(chǔ)量居世界前列，銅、鋁、錳銅、鋁、錳等儲(chǔ)量在世界觀上等儲(chǔ)量在世界觀上也占有重要志地位。也占有重要志地位

3、。 大自然向人類提供了豐富的大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源金屬礦物資源，人人類每年要提煉數(shù)以類每年要提煉數(shù)以億噸計(jì)的金屬億噸計(jì)的金屬用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是2.我國(guó)金屬資源擁有情況鐵鐵二、鐵的冶煉二、鐵的冶煉早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器，早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器，從公元從公元1 1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。生熟煉鐵爐二生熟煉鐵爐二生熟煉鐵爐一生熟煉鐵爐一 我國(guó)古代煉鐵圖我國(guó)古代煉鐵圖二二.鐵的冶煉鐵的冶煉為紀(jì)念為紀(jì)念1996年中國(guó)鋼產(chǎn)產(chǎn)量突

4、年中國(guó)鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破破1億噸而發(fā)行的郵票億噸而發(fā)行的郵票上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐 鋼的主要成分就是鐵。鋼和鐵有著非常廣泛和重要的應(yīng)用，鋼的主要成分就是鐵。鋼和鐵有著非常廣泛和重要的應(yīng)用，它們?cè)谀撤N程度上代表了一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的水平。新中國(guó)成它們?cè)谀撤N程度上代表了一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的水平。新中國(guó)成立后，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。立后，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。19491949年，我國(guó)的鋼年，我國(guó)的鋼產(chǎn)量只有產(chǎn)量只有15158 8萬(wàn)噸，居世界第萬(wàn)噸，居世界第2626位；位；19961996年，我國(guó)的鋼產(chǎn)量首年，我國(guó)的鋼產(chǎn)量首次突破次突破1 1億噸，居世界前茅億噸，居

5、世界前茅。（1 1）現(xiàn)象：）現(xiàn)象：紅色紅色粉末變成粉末變成黑色黑色，澄，澄清的石灰水變渾濁。清的石灰水變渾濁。點(diǎn)燃尾氣有點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色藍(lán)色火火焰焰1、實(shí)驗(yàn)室：一氧化碳還原氧化鐵、實(shí)驗(yàn)室：一氧化碳還原氧化鐵Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2CO2 + Ca(OH)2 =CaCO3+ H2O2CO + O2 =2CO2酒精燈的酒精燈的作用是作用是點(diǎn)燃點(diǎn)燃尾氣尾氣防止防止一氧化碳污染一氧化碳污染空氣空氣點(diǎn)燃點(diǎn)燃（4 4）注意事項(xiàng)：）注意事項(xiàng)： 實(shí)驗(yàn)前要先通實(shí)驗(yàn)前要先通COCO將玻璃管中的空氣排盡再加熱，將玻璃管中的空氣排盡再加熱，防止加熱時(shí)防止加熱時(shí)COCO與空氣混合發(fā)生爆炸；與空氣混

6、合發(fā)生爆炸；實(shí)驗(yàn)完畢后，停止加熱時(shí)要繼續(xù)通實(shí)驗(yàn)完畢后，停止加熱時(shí)要繼續(xù)通COCO至玻璃管至玻璃管內(nèi)固體冷卻，防止高溫下的生成物鐵與空氣接內(nèi)固體冷卻，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。觸而被氧化，同時(shí)還可防止石灰水倒吸。1、檢查裝置氣密性、檢查裝置氣密性（3）實(shí)驗(yàn)步驟：）實(shí)驗(yàn)步驟：2、將適量的氧化鐵裝入試管并固定裝置將適量的氧化鐵裝入試管并固定裝置3、點(diǎn)燃右邊點(diǎn)燃右邊酒精燈酒精燈4、通入一氧化碳通入一氧化碳?xì)怏w氣體5、點(diǎn)燃酒精噴燈給氧化鐵加熱、點(diǎn)燃酒精噴燈給氧化鐵加熱6、待硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色物質(zhì)完全變?yōu)楹谏珪r(shí)停止加熱、待硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色物質(zhì)完全變?yōu)楹谏珪r(shí)停止加熱7、待

7、玻璃管內(nèi)固體冷卻后、待玻璃管內(nèi)固體冷卻后停止通入一氧化碳停止通入一氧化碳8、然后、然后熄滅右邊酒精燈熄滅右邊酒精燈（1）原料：）原料：黃鐵礦黃鐵礦 FeS2赤鐵礦赤鐵礦 Fe2O3菱鐵礦菱鐵礦 FeCO3磁鐵礦磁鐵礦 Fe3O4（2）原理：）原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)從鐵礦石中還原出來(lái)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高溫高溫石灰石、石灰石、鐵礦石鐵礦石焦炭、空氣焦炭、空氣3）設(shè)備：高爐）設(shè)備：高爐化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：70%含鐵量含鐵量2、工業(yè)煉鐵：、工業(yè)煉鐵：(4) 產(chǎn)品產(chǎn)品：生鐵生鐵煉鐵的主要原

8、料煉鐵的主要原料: :鐵礦石、焦鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣炭、石灰石和空氣。 原理原理:高溫下，用還原劑高溫下，用還原劑（主要是一（主要是一氧化碳氧化碳）從鐵）從鐵礦石里把鐵還原出來(lái)礦石里把鐵還原出來(lái) 石灰石的作用是? 在在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)實(shí)際生產(chǎn)時(shí), ,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(jì)算用料時(shí)和產(chǎn)量時(shí)在計(jì)算用料時(shí)和產(chǎn)量時(shí), ,應(yīng)考慮到雜質(zhì)應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題。問(wèn)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(shí)，一定要用純量。列比例時(shí)，一定要用純量。3.含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算：含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算：m(純純) = m

9、(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，的赤鐵礦石，理論上可煉含鐵理論上可煉含鐵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 112800t X160800t=112XX560t折合含鐵折合含鐵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： 100

10、0t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?；蛟O(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 112800t 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：生鐵中含純鐵：3000t(15%)=2850t.Fe2O3 + 3CO= 2Fe + 3CO2 112160 X 85%

11、2850t 高溫高溫160X 85%=1122850tX4790t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.【06自貢】自貢】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(jì)算：試計(jì)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少噸？（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）少噸？（計(jì)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(shí)驗(yàn)裝置。下圖是課堂中模擬煉鐵的

12、實(shí)驗(yàn)裝置。 （1）寫(xiě)出圖中標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱）寫(xiě)出圖中標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱 ， 。 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先要進(jìn)行的是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先要進(jìn)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(tái)鐵架臺(tái)試管試管Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高溫高溫沒(méi)有尾氣處理裝置（或沒(méi)有用燃著的酒精燈處理尾氣等）沒(méi)有尾氣處理裝置（或沒(méi)有用燃著的酒精燈處理尾氣等）Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O澄清的石灰

13、水變渾濁澄清的石灰水變渾濁 3.右下圖是金屬活動(dòng)性順序表中銅、錫、鐵和鋁元右下圖是金屬活動(dòng)性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用的大致年限。素被人類大規(guī)模開(kāi)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(hào)填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，原因選擇編號(hào)填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，原因是是 ；目前鋁在多個(gè)領(lǐng)域替代易生銹的鋼鐵，其；目前鋁在多個(gè)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

14、殼中鋁的含量高 鋁的表面易生成致密的保護(hù)膜鋁的表面易生成致密的保護(hù)膜鋼鐵的冶煉是人類文明的一個(gè)重要標(biāo)志。鋼鐵的冶煉是人類文明的一個(gè)重要標(biāo)志。右圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖，寫(xiě)出冶煉生鐵的化學(xué)右圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖，寫(xiě)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 =高溫高溫在組裝儀器時(shí)，把玻璃管插入在組裝儀器時(shí)，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(qǐng)說(shuō)出其中一種改進(jìn)方法：此裝置有不完善的地方，請(qǐng)說(shuō)出其中一種

15、改進(jìn)方法： 。用氣球收集尾氣或用燃著的酒精燈點(diǎn)燃用氣球收集尾氣或用燃著的酒精燈點(diǎn)燃導(dǎo)管一端用水潤(rùn)濕后旋轉(zhuǎn)插入導(dǎo)管一端用水潤(rùn)濕后旋轉(zhuǎn)插入練習(xí)：練習(xí)：1、某鋼鐵廠每天需消耗、某鋼鐵廠每天需消耗5000t含氧化鐵含氧化鐵76的赤鐵礦石，的赤鐵礦石， 該廠理論上可以日產(chǎn)該廠理論上可以日產(chǎn)Fe98的生鐵多少的生鐵多少t?2、冶煉、冶煉2000t含雜質(zhì)含雜質(zhì)3的生鐵，需要含的生鐵，需要含F(xiàn)e3O4的赤鐵礦的赤鐵礦 石多少石多少t?資料一：人類每年要向自然界索取大量的金屬資料一：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。金屬礦物資源，以提取數(shù)以億噸計(jì)的金屬。金屬礦礦物的儲(chǔ)量有限，而且

16、不能再生。根據(jù)已探明的一些物的儲(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，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）。量和金屬的回收利用等）。第二課時(shí)第二課時(shí):金屬資源保護(hù)金屬資源保護(hù)鋼鐵生銹的危害鋼鐵生銹的危害 金屬銹蝕給人類帶來(lái)了巨大的損失。金屬銹蝕給人類帶來(lái)了巨大的損失。為為了減少損失，需要探究了減少損失，需要探究金屬銹蝕的原因金屬銹蝕的原因、防防護(hù)的

17、方法護(hù)的方法和和廢舊金屬的回收利用廢舊金屬的回收利用鐵釘銹蝕條件的探究鐵釘銹蝕條件的探究123鐵釘一半在蒸鐵釘一半在蒸餾水里另一半餾水里另一半在空氣中在空氣中鐵釘浸沒(méi)在蒸鐵釘浸沒(méi)在蒸餾水中上面用餾水中上面用植物油密封植物油密封鐵釘放在干鐵釘放在干燥的空氣中燥的空氣中一周后一周后【現(xiàn)象】【現(xiàn)象】l1 1號(hào)試管中號(hào)試管中鐵釘生銹鐵釘生銹l2 2號(hào)試管中號(hào)試管中鐵釘沒(méi)有生銹鐵釘沒(méi)有生銹l3 3號(hào)試管中號(hào)試管中鐵釘也沒(méi)有生鐵釘也沒(méi)有生銹銹想一想想一想1 1、試管、試管中為什么要用煮沸過(guò)的蒸餾水，且要加入植中為什么要用煮沸過(guò)的蒸餾水，且要加入植物油？物油？2 2、鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起到保護(hù)里層鋁

18、的作、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？用。鐵銹是否也能保護(hù)里層的鐵呢？3 3、你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原、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？理嗎？是為了除去蒸餾水中溶有氧氣及防空氣溶于水中是為了除去蒸餾水中溶有氧氣及防空氣溶于水中不能，因?yàn)殍F銹是疏松的。不能，因?yàn)殍F銹是疏松的。小結(jié)小結(jié)鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程的過(guò)程2、鐵生銹條件、鐵生銹條件鐵鐵 鐵銹鐵銹鐵銹的特點(diǎn)：鐵銹的特點(diǎn)：疏松多孔疏松多孔(H2O) (O2)防止鐵生銹方法防止鐵生銹方法只要采取任何一種方法都可

19、以防止鐵生銹只要采取任何一種方法都可以防止鐵生銹5 5、防止鐵生銹的措施、防止鐵生銹的措施討論討論討論討論我會(huì)做我會(huì)做1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？（1）在干燥的空氣中 （ ）（2）在潮濕的空氣中（3）部分浸入食鹽水中（4）浸沒(méi)有植物油中2、下列做法能防止鐵制品生銹的是 （）A、自行車(chē)臟了用清水沖洗B、用廢酸液沖洗鐵制污水管道C、在鐵制籃球架上刷一層油漆D、切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干(2)、(3)C、D我會(huì)做我會(huì)做3、（、（1 1）下列家庭生活垃圾：）下列家庭生活垃圾：廢舊書(shū)刊報(bào)紙廢舊書(shū)刊報(bào)紙 廢電池廢電池 廢棄橡膠、塑料制品廢棄橡膠、塑料制品 易拉罐飲料瓶易拉罐飲料瓶 廢棄電線廢棄電線 破舊鐵鍋、鋁壺破舊鐵鍋、鋁壺 變質(zhì)剩飯菜變質(zhì)剩飯菜 瓜皮果殼瓜皮果殼 廢棄玻璃物品等，其中可回收利廢棄玻璃物品等，其中可回收利用的有。回收利用與保護(hù)金用的有?；厥绽门c保護(hù)金屬資源的相關(guān)聯(lián)的是。屬資源的相關(guān)聯(lián)的是。（2 2）請(qǐng)你聯(lián)系實(shí)際再提出兩條節(jié)約金屬資源的建）請(qǐng)你聯(lián)系實(shí)際再提出