九年級化學第八單元課題3金屬資源的利用和保護

1、人類生活離不開金屬人類生活離不開金屬金屬元素在地殼中的含量元素名稱元素名稱質量分數質量分數/%元素名稱元素名稱質量分數質量分數/%鋁（Al）7.73鎂（Mg）2.00鐵（Fe）4.75鋅（Zn）0.008鈣（Ca）3.45銅（Cu）0.007鈉（Na）2.74銀（Ag）0.00001鉀（K ）2.47金（Au）0.0000005黃鐵礦黃鐵礦赤鐵礦赤鐵礦 Fe2O3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。 孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO3赤銅礦赤銅礦 Cu2O鋁鋁士士礦礦金屬元素在自然界中的存在金屬元素在自然界中的存在 金屬元素在自然界中分布很廣，極

2、少數不活潑的金屬元素在自然界中分布很廣，極少數不活潑的金屬（如金、銀等）有金屬（如金、銀等）有單質形式單質形式存在；存在； 我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數國家這一，礦物儲量也很豐富，其中國家這一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鎢、鉬、鈦、錫、銻鈦、錫、銻等儲量居世界前列，等儲量居世界前列，銅、鋁、錳銅、鋁、錳等等儲量在世界觀上也占有重要志地位。儲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，人類每年要提煉數以人類每年要提煉數以億噸計的金屬億噸計的金屬用于工農業(yè)用于工農業(yè)生產和其它領域。其中

3、，提取量最大的是生產和其它領域。其中，提取量最大的是鐵鐵。現象：現象：紅色紅色粉末變粉末變成成黑色黑色，澄清的石，澄清的石灰水變渾濁?；宜儨啙?。點燃尾氣有點燃尾氣有藍色藍色火火焰焰一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O2CO + O2 2CO2用酒精燈點燃尾氣的用酒精燈點燃尾氣的作用是作用是防止防止一氧化碳污染空氣一氧化碳污染空氣一一.鐵的冶煉鐵的冶煉黃鐵礦黃鐵礦 FeS2赤鐵礦赤鐵礦 Fe2O3磁鐵礦磁鐵礦 Fe3O4在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一

4、氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來從鐵礦石中還原出來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、空氣化學方程式：化學方程式：一一.鐵的冶煉鐵的冶煉鐵礦石焦炭熱空氣爐渣出口生鐵出口石灰石高爐煉鐵圖：高爐煉鐵圖：高爐是個豎直的高爐是個豎直的圓筒形圓筒形爐爐子，爐殼用子，爐殼用鋼板鋼板制成，內制成，內部用部用耐火磚耐火磚作襯里。煉鐵作襯里。煉鐵的主要原料是的主要原料是鐵礦石、焦鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣炭、石灰石和空氣。 高溫下，用還原劑（主要是高溫下，用還原劑（主要是一一氧化碳氧化碳）從鐵礦石里把鐵）從鐵礦石里把鐵還原出來還原出來 。 現有潔凈無銹的鐵釘、試管

5、、經煮沸現有潔凈無銹的鐵釘、試管、經煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設計實驗以證明鐵制品燥劑氯化鈣。試設計實驗以證明鐵制品銹蝕的條件。銹蝕的條件。一、在試管一、在試管1中加入中加入少量的蒸餾水少量的蒸餾水，使鐵釘的一半浸沒，使鐵釘的一半浸沒在水中在水中二二、在試管、在試管2中注入中注入冷卻的沸水，使其侵沒鐵釘，上面冷卻的沸水，使其侵沒鐵釘，上面加上植物油并加上植物油并塞緊橡皮塞塞緊橡皮塞三三、在試管、在試管3中加入少量中加入少量干燥劑干燥劑（生石灰或無水氯化鈣）（生石灰或無水氯化鈣）再放一團干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞再放一團干棉

6、球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞 一周后一周后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一半在水中一半在水中干燥空氣中干燥空氣中。（緩慢氧（緩慢氧化，放熱）化，放熱）在空氣中銹蝕，實際上是在空氣中銹蝕，實際上是鐵鐵跟跟氧氣氧氣、水水等等物質相互作用，發(fā)生一系列復雜的物質相互作用，發(fā)生一系列復雜的化學變化學變化化，使鐵轉化為，使鐵轉化為鐵的化合物

7、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！鐵銹成分復雜，主要是鐵銹成分復雜，主要是FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O O它它是一種疏松多孔的物質是一種疏松多孔的物質 鐵銹鐵銹這種多孔性的物質，能讓水分這種多孔性的物質，能讓水分和空氣穿過它的空隙，不斷向里層滲透，和空氣穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應，直至鐵被完全銹蝕。繼續(xù)跟鐵反應，直至鐵被完全銹蝕。 氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質比較氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質比較 鐵銹鐵銹 (e23)氧化鋁氧化鋁 (Al2O3)結構特點結構特點若不除去結果若不除去結果疏

8、松多孔疏松多孔完全銹蝕完全銹蝕致密結實致密結實使鋁使鋁“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想一想想一想金屬防腐蝕的方法：（1)1)隔絕空氣或氧氣隔絕空氣或氧氣 (2)(2)隔絕水隔絕水怎么防止鋼鐵生銹呢？怎么防止鋼鐵生銹呢？在在車車船船的的表表面面噴噴油油漆漆在機械表面涂防銹油在機械表面涂防銹油在面盆、杯子、在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷等表面燒涂搪瓷此外，還可以在鋼此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能鐵表面鍍上一層能起保護作用的其他起保護作用的其他金屬。金屬。如：在鋼鐵表面鍍如：在鋼鐵表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻錫、鍍鋅、和鍍鉻鍍銅鍍銅討論討論討論討論討論討論討論討論

9、我會做我會做1、通過實驗回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？、通過實驗回答，鐵釘在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）浸沒有植物油中）浸沒有植物油中2、下列做法能防止鐵制品生銹的是（、下列做法能防止鐵制品生銹的是（）A、自行車臟了用清水沖洗、自行車臟了用清水沖洗B、用廢酸液沖洗鐵制污水管道、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、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、切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干(3)、(4)C、D我會做我會做3、隨著人們生活質量的提高

10、，各種電池使用量大幅、隨著人們生活質量的提高，各種電池使用量大幅度增加，廢電池進行集中處理的問題被提到議事日度增加，廢電池進行集中處理的問題被提到議事日程上來。其首要原因是程上來。其首要原因是 ( ) A 回收利用電池外殼的金屬材料回收利用電池外殼的金屬材料B 防止電池中汞、鎘、鉛等重金屬對土壤和水源的防止電池中汞、鎘、鉛等重金屬對土壤和水源的污染污染C減輕電池中滲漏的液體對其他物品的腐蝕減輕電池中滲漏的液體對其他物品的腐蝕D回收利用電池中的石墨電極回收利用電池中的石墨電極 C 我會做我會做 4、（、（1）下列家庭生活垃圾：）下列家庭生活垃圾：廢舊書刊報紙廢舊書刊報紙 廢電池廢電池 廢棄橡膠、

11、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 變質剩飯菜變質剩飯菜 瓜瓜皮果殼皮果殼 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?；厥绽门c保護金用的有?；厥绽门c保護金屬資源的相關聯的是。屬資源的相關聯的是。（2）請你聯系實際再提出兩條節(jié)約金屬資源的建）請你聯系實際再提出兩條節(jié)約金屬資源的建議議:； 我會做答案我會做答案1、（、（3）（）（4） 2. C D 3. C 有關雜質問題的計算有關雜質問題的計算例: 1000t含氧化鐵含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵論上可煉出含鐵96%的生鐵的質量是多的生鐵的質量是多少少？解：氧化鐵的質量解：氧化鐵的質量： 1000t 80% =800t設：理論上可煉出鐵的質量為設：理論上可煉出鐵的質量為XFe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 160 2X56800 t X160 800t x=560t256 x高溫高溫=折合為含鐵折合為含鐵96%的生鐵的質量為的生鐵的質量為560t96%=583t答：答：1000t可煉出生鐵為可煉出生鐵為583t。練習：練習：要煉出含雜質要煉出含雜質3%3%的的生鐵生鐵20002000噸，需要含四氧噸，需要含四氧化三鐵質量分數為化三鐵質量分數為90%90%的的磁鐵礦石多少？磁鐵礦石多少？