初三化學(xué)金屬資源的利用和保護課件(

1、第一課時第一課時 第二課時第二課時沿河四中 李濤AlXCu現(xiàn)現(xiàn)象象開始時開始時幾乎無氣泡產(chǎn)生幾乎無氣泡產(chǎn)生產(chǎn)生氣泡速度慢產(chǎn)生氣泡速度慢 無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生一段時間后一段時間后 產(chǎn)生氣泡速度快產(chǎn)生氣泡速度快產(chǎn)生氣泡速度慢產(chǎn)生氣泡速度慢 無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生【分析與結(jié)論分析與結(jié)論】(1)實驗開始時，鋁表面幾乎無氣泡產(chǎn)生的原因是實驗開始時，鋁表面幾乎無氣泡產(chǎn)生的原因是_。(2)銅表面始終無氣泡產(chǎn)生的原因是銅表面始終無氣泡產(chǎn)生的原因是_。(3)三種金屬的活動性由強到弱的順序是三種金屬的活動性由強到弱的順序是_。鋁表面有一層氧化鋁薄膜鋁表面有一層氧化鋁薄膜 1、某校同學(xué)以、某校同學(xué)以“比較比較Al、X

2、、Cu三種金屬的活動性三種金屬的活動性”為為課題進行實驗探究。課題進行實驗探究?！舅盟幤匪盟幤贰咳苜|(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的稀鹽酸，大小形狀都相溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的稀鹽酸，大小形狀都相 同的同的Al、X、Cu三種金屬。三種金屬。【實驗記錄實驗記錄】銅不能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)銅不能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng) AlX Cu 金屬在自然界的存在方式：金屬在自然界的存在方式：單質(zhì)：單質(zhì)：少數(shù)化學(xué)性質(zhì)較不活潑的金屬，如金、銀等。少數(shù)化學(xué)性質(zhì)較不活潑的金屬，如金、銀等?；衔铮夯衔铮夯瘜W(xué)性質(zhì)較活潑的金屬，如鐵、鋁、銅等?；瘜W(xué)性質(zhì)較活潑的金屬，如鐵、鋁、銅等。赤鐵礦赤鐵礦Fe2O3黃鐵礦黃鐵礦FeS2菱鐵礦菱鐵礦FeCO3鋁士

3、礦鋁士礦Al2O3黃銅礦黃銅礦CuFeS2輝銅礦輝銅礦Cu2S礦石：礦石：工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物叫工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物叫礦石。礦石。鐵礦石鐵礦石 鐵鐵一、實驗室煉鐵的原理:利用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)二、實驗室煉鐵的步驟:1、連接并檢查裝置的氣密性2、裝入藥品并固定裝置3、向玻璃管中通入CO一會兒4、點燃酒精燈5、點燃酒精噴燈6、熄滅酒精噴燈7、停止通入CO8、熄滅酒精燈證明產(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 )現(xiàn)象現(xiàn)象紅色的紅色的Fe2O3變成黑色，同時澄清的石灰水變渾濁變成黑色，同時澄清的石灰水變渾濁, ,尾氣處

4、尾氣處產(chǎn)生藍色火焰，產(chǎn)生藍色火焰，分析分析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反應(yīng)式反應(yīng)式Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫尾氣處理尾氣處理用燃著的酒精燈將尾氣點燃用燃著的酒精燈將尾氣點燃或或用氣球收集尾氣用氣球收集尾氣2、我國現(xiàn)代煉鐵（、我國現(xiàn)代煉鐵（高爐煉鐵高爐煉鐵）。）。1、我國古代煉鐵（、我國古代煉鐵（生熟煉鐵爐生熟煉鐵爐）。）。一、鐵的冶煉一、鐵的冶煉工業(yè)煉鐵的原理工業(yè)煉鐵的原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成：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里還原出來。的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。工業(yè)煉

5、鐵的原料工業(yè)煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石等。：鐵礦石、焦炭、石灰石等。工業(yè)煉鐵的設(shè)備工業(yè)煉鐵的設(shè)備：高爐。：高爐。焦炭的作用：是燃燒放出熱量為煉鐵提供高溫，并產(chǎn)生焦炭的作用：是燃燒放出熱量為煉鐵提供高溫，并產(chǎn)生CO作還原劑作還原劑鐵礦石：提供鐵元素。鐵礦石：提供鐵元素。石灰石：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣。石灰石：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣。例例 1000t含氧化鐵含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？的生鐵的質(zhì)量是多少？解：氧化鐵的質(zhì)量：解：氧化鐵的質(zhì)量： 1000t 80% =800t設(shè)：理論上可煉出鐵的質(zhì)量為設(shè)：理論上可煉出

6、鐵的質(zhì)量為XFe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高溫高溫160 112800t X160X 112800tX = 560t折合為含鐵折合為含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為的生鐵的質(zhì)量為560t96%=583t答：答：1000t可煉出生鐵為可煉出生鐵為583t。160 X =11 2 800t含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算：含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算：列比例時，一定要用純量。列比例時，一定要用純量。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：m(純純) = m(不純不純 )純度純度m(不純不純) = m(純純) 純度純度練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)3%的生鐵的

7、生鐵2000噸，需要含四氧化噸，需要含四氧化三鐵三鐵90%的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少？的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少？Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2高溫解：需要含解：需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量為的磁鐵礦石的質(zhì)量為X232 356X 90 2000t (1-3%) 232 356 X 90 2000t (1-3%)X=2977t答：磁鐵礦石的質(zhì)量為答：磁鐵礦石的質(zhì)量為2977t。1、為避免一氧化碳污染空氣，并回收利用一氧化碳，方、為避免一氧化碳污染空氣，并回收利用一氧化碳，方框中連接的是框中連接的是C和和D，導(dǎo)管接口的連接順序，導(dǎo)管接口的連接順序a 。 C裝置中裝置中NaOH的作用是的作用

8、是 。2、實驗開始時，應(yīng)、實驗開始時，應(yīng) (填填“先加熱再通先加熱再通CO”或或“先通先通CO再加熱再加熱”)，目的是，目的是 。3、實驗進行一段時間后，玻璃管、實驗進行一段時間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象中出現(xiàn)的現(xiàn)象為為 ，反應(yīng)方程式為，反應(yīng)方程式為 。4、除、除CO外，還有哪些物質(zhì)可以還原外，還有哪些物質(zhì)可以還原Fe2O3 (請寫請寫一物質(zhì)的化學(xué)式一物質(zhì)的化學(xué)式)。某化學(xué)興趣小組用一某化學(xué)興趣小組用一氧化碳與氧化鐵的反氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)來探究煉鐵的原理，應(yīng)來探究煉鐵的原理，裝置如下圖所示。請裝置如下圖所示。請回答有關(guān)問題：回答有關(guān)問題：訂正作業(yè)（教師介紹）訂正作業(yè)（教師介紹）d b e除去殘

9、余的二氧化碳除去殘余的二氧化碳 先通一氧化碳再加熱先通一氧化碳再加熱 趕盡玻璃管內(nèi)的空氣，趕盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱爆炸防止加熱爆炸 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高溫高溫C或或H2 固體由紅棕色變成黑色固體由紅棕色變成黑色二、金屬資源保護二、金屬資源保護資料一：資料一：據(jù)有關(guān)資料報道，據(jù)有關(guān)資料報道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的年產(chǎn)量的20% 20% 40%40%。資料二：資料二：礦物的儲量有限，而且不能再生。根據(jù)礦物的儲量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量，并目前這些金屬的已探明的一些

10、礦物的儲藏量，并目前這些金屬的消耗速度，有人估消耗速度，有人估 計一些礦物、可供開采的年限計一些礦物、可供開采的年限如課本圖所示（不包括今后新探明的礦物儲量，如課本圖所示（不包括今后新探明的礦物儲量，一些國家的金屬儲備和金屬的回收利用等）。一些國家的金屬儲備和金屬的回收利用等）。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

11、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)金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失。金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失。為了減少損失，需要為了減少損失，需要探究探究金屬銹蝕的原因、防護的方法和廢金屬的回收利用金屬銹蝕的原因、防護的方法和廢金屬的回收利用. 1 1、金屬的腐蝕和防護、金屬的腐蝕和防護活動與探究活動與探究（鐵生銹條件的探究）（鐵生銹條件的探究） 條條 件件現(xiàn)象現(xiàn)象分分 析析水、氧氣水、氧氣水水氧氣氧氣生銹生銹不生銹不生銹不生銹不生銹可得鐵生銹與氧氣有關(guān)可得鐵生銹與氧氣有關(guān)可得鐵生銹與水有關(guān)可得鐵生銹與水有關(guān) 、鐵生銹的條件：在鐵生銹的條件：在水、水、氧氣氧氣

12、同時存在的環(huán)境中鐵能同時存在的環(huán)境中鐵能生銹生銹。（緩慢氧化，放熱）。（緩慢氧化，放熱）結(jié)論結(jié)論2、鐵銹的主要成分是氧化鐵，顏色為紅色，具有疏松的、鐵銹的主要成分是氧化鐵，顏色為紅色，具有疏松的結(jié)構(gòu)，且易吸水結(jié)構(gòu)，且易吸水 、升高溫度或在鹽水的環(huán)境中，鐵生銹的速率會加快，因為鋁與氧氣反應(yīng)生成的致密的氧化鋁薄膜，能因為鋁與氧氣反應(yīng)生成的致密的氧化鋁薄膜，能阻止里層的鋁進一步被氧化，而鐵與氧氣、水等阻止里層的鋁進一步被氧化，而鐵與氧氣、水等反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的鐵銹很疏松，且易吸水，不能阻礙里鐵銹很疏松，且易吸水，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應(yīng)層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應(yīng)，反而加快鐵銹蝕，反而加

13、快鐵銹蝕的速度。的速度。4、請同學(xué)們根據(jù)燃燒條件和滅火的方法結(jié)合鐵生銹的條件，說出防止鐵生銹的方法。（1)1)隔絕空氣或氧氣隔絕空氣或氧氣3、問題：、問題：鋁的化學(xué)性質(zhì)比鐵活潑，為什么鐵易銹鋁的化學(xué)性質(zhì)比鐵活潑，為什么鐵易銹蝕而鋁不易被銹蝕呢？蝕而鋁不易被銹蝕呢？(2)(2)隔絕水隔絕水三角架：三角架：鋼線鋼線(輻條）：輻條）：鏈條：鏈條：刷漆刷漆鍍一層耐腐蝕鍍一層耐腐蝕的金屬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：6、對防止鐵制品銹蝕的建議：（1）、保持鐵制品表面清潔

14、干燥和潔凈）、保持鐵制品表面清潔干燥和潔凈（2）、將鐵制品制成合金）、將鐵制品制成合金（3）、在鐵制品表面加保護膜，如刷油漆、涂油、烤）、在鐵制品表面加保護膜，如刷油漆、涂油、烤藍電鍍上一層耐腐蝕的金屬藍電鍍上一層耐腐蝕的金屬（4）、一發(fā)現(xiàn)鐵制品銹蝕馬上處理，防止其繼續(xù)蔓延7、除去銹的方法（1）物理方法：用刀刮用砂紙打磨（2）化學(xué)方法： 酸洗鐵銹能與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)，生成可溶性的物質(zhì)，故可用稀鹽酸或稀硫酸除去，但酸不易過量鐵銹逐漸消失，溶液由無色逐漸變成黃色現(xiàn)象：注意:酸洗除銹時，酸不能過量，否則鐵制品會被腐蝕，（1）、防止金屬的銹蝕）、防止金屬的銹蝕（2）、回收和利用廢舊金屬）、回收和利用

15、廢舊金屬（3）、有計劃合理地開采礦物）、有計劃合理地開采礦物（4）、尋找金屬替代品）、尋找金屬替代品學(xué)生練習(xí)：學(xué)生練習(xí)：1、根據(jù)銅綠的化學(xué)式根據(jù)銅綠的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3分析銅生分析銅生銹的條件又是什么？銹的條件又是什么？與氧氣、水和二氧化碳接觸與氧氣、水和二氧化碳接觸5、物盡其用、物盡其用9、保護金屬資源的主要途徑：、保護金屬資源的主要途徑：8、保護金屬資源的必要性：、保護金屬資源的必要性：（1）金屬資源有限，且不可再生）金屬資源有限，且不可再生（2）、廢舊金屬的隨意丟棄不僅造成資源浪費，）、廢舊金屬的隨意丟棄不僅造成資源浪費，還會造成環(huán)境污染還會造成環(huán)境污染2、通過實驗回答，鐵釘在

16、、通過實驗回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？下列哪些情況下容易生銹？（1）在干燥的空氣中）在干燥的空氣中 （2）在潮濕的空氣中）在潮濕的空氣中 （3）部分浸入食鹽水中）部分浸入食鹽水中 （4）浸沒在植物油中）浸沒在植物油中3、如圖所示實驗，裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是（、如圖所示實驗，裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ ）A、鐵絲不變化、鐵絲不變化 B、鐵絲逐漸消失、鐵絲逐漸消失 C、試管中的液面不變化、試管中的液面不變化 D、試管中的液面上升、試管中的液面上升D4、下列關(guān)于金屬資源的說法，不正確的是（、下列關(guān)于金屬資源的說法，不正確的是（ ） A、自然界中除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式、自然界中除少數(shù)不活

17、潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物形式存在存在外，其余都以化合物形式存在 B、自然界中的金屬資源是取之不盡的、自然界中的金屬資源是取之不盡的 C、防止金屬銹蝕、回收利用廢舊金屬可以保護金屬資源、防止金屬銹蝕、回收利用廢舊金屬可以保護金屬資源和環(huán)境和環(huán)境 D、合理開發(fā)礦物、尋找金屬代用品都是保護金屬資源的、合理開發(fā)礦物、尋找金屬代用品都是保護金屬資源的有效途徑有效途徑B5、手機、筆記本電腦等電子產(chǎn)品中使用的鋰電池，具有、手機、筆記本電腦等電子產(chǎn)品中使用的鋰電池，具有體積小、充電時間短、放電時間長等優(yōu)點，放電時的工作體積小、充電時間短、放電時間長等優(yōu)點，放電時的工作原理是鋰（原理是

18、鋰（Li）跟二氧化錳作用生成）跟二氧化錳作用生成LiMnO2。1）在）在LiMnO2里，鋰元素顯里，鋰元素顯1價，則錳元素的化合價價，則錳元素的化合價為為 ；2）寫出鋰電池放電時的化學(xué)方程式）寫出鋰電池放電時的化學(xué)方程式 ；（3）鋰電池充電時，是將電能轉(zhuǎn)化為）鋰電池充電時，是將電能轉(zhuǎn)化為 能。能。3 Li+MnO2=LiMnO2 化學(xué)化學(xué) 6、圖表資料可以為我們提供很多信息，下列從圖表中、圖表資料可以為我們提供很多信息，下列從圖表中獲取的信息及應(yīng)用不正確的是（獲取的信息及應(yīng)用不正確的是（ ）A、根據(jù)金屬活動性順序表，判斷金屬是否容易被鹽酸、根據(jù)金屬活動性順序表，判斷金屬是否容易被鹽酸腐蝕腐蝕B

19、、根據(jù)金屬的熔點數(shù)據(jù)表，判斷金屬的導(dǎo)電性強弱、根據(jù)金屬的熔點數(shù)據(jù)表，判斷金屬的導(dǎo)電性強弱C、根據(jù)溶解度曲線圖，選擇從溶液中獲得晶體的方法、根據(jù)溶解度曲線圖，選擇從溶液中獲得晶體的方法D、根據(jù)元素周期表，查找元素的原子序數(shù)、元素符號、根據(jù)元素周期表，查找元素的原子序數(shù)、元素符號、相對原子質(zhì)量相對原子質(zhì)量B7、下列有關(guān)對自行車的做法不合理的是（、下列有關(guān)對自行車的做法不合理的是（ ）A、車架表面噴涂油漆、車架表面噴涂油漆 B、鋼圈表面鍍防護金屬、鋼圈表面鍍防護金屬C、露天放置，日曬雨淋、露天放置，日曬雨淋 D、鏈條表面涂機油、鏈條表面涂機油CA-F和X都是初中化學(xué)中的常見物質(zhì)，其中A、C是無色氣體

20、，B、F是紅色固體，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示（部分生成物已省略）：寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_ ，該反應(yīng)屬于_（填寫基本反應(yīng)類型）反應(yīng)。含D的生產(chǎn)、生活用品腐蝕的過程，實際上是D與空氣中的_發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。為了測定某黃銅(銅鋅合金)樣品的組成,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)進行了以下實驗:取四份相同質(zhì)量的樣品分別放入等質(zhì)量的燒杯中然后分別加入稀硫酸,充分反映后用天平稱量，記錄試驗數(shù)據(jù)如下：試驗次序第1次第2次第3次第4次所取樣品的質(zhì)量/g50.050.050.050.0加入稀硫酸的質(zhì)量/g20.040.060.080.0生成氣體的質(zhì)量/g0.20.40.50.5（1）經(jīng)分析，在第1

21、次實驗結(jié)束后，反應(yīng)物_完全反應(yīng)完了（2）50.0g樣品與足量稀硫酸反應(yīng)最多能生成氣體_g（3）計算樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)（寫出具體計算過程）（4）請在圖中畫出加入稀硫酸的質(zhì)量與生成氣體的質(zhì)量的變化關(guān)系。 請你認真分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：請你認真分析數(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)量分數(shù)；計算樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)； 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%的赤鐵礦多少噸？的赤鐵礦多少噸？ 4,4,某課外興趣小組對一批鐵樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于某課

22、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)水，也不與稀硫酸反應(yīng)）進行分析，甲、乙、丙三位同學(xué)分別進行實驗，其中只有一位同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣分別進行實驗，其中只有一位同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)。實驗數(shù)據(jù)如下表：品恰好完全反應(yīng)。實驗數(shù)據(jù)如下表：(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%)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208.7g 158.7g 163.7g解：解：分析表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙、丙三人的實驗生分析表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙、丙三人的實驗生成氣的質(zhì)量都是成氣的質(zhì)量都是0.3g(如甲為如甲為200g+9g-208.7g0.3g),即各人即各人的實驗中都有一種反應(yīng)物完全反應(yīng)。由甲、乙數(shù)據(jù)可知，的實驗中都有一種反應(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)。由乙、丙數(shù)據(jù)可知，可知，(150g 25.4g)124.6g的稀硫酸中的的稀硫酸中的H2SO4完全反完全反應(yīng)，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)所取用的稀硫乙同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵