金屬資源的利用和保護課件

1、 課 題 3 金屬資源的利用和保護 第一課時第一課時 課 題 3 金屬資源的利用和保護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。化學(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 課 題 3 金屬資源的利用和保護鋁士礦鋁士礦Al2O3黃銅礦黃銅礦CuFeS2輝銅礦輝銅礦Cu2S礦石：工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物叫礦石：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 課 題 3 金屬

2、資源的利用和保護1、加熱氧化鐵使其分解。、加熱氧化鐵使其分解。 類似拉瓦錫測空氣成份時的氧化汞的分解生成汞和氧氣類似拉瓦錫測空氣成份時的氧化汞的分解生成汞和氧氣2、使用氫氣、碳、一氧化碳等還原劑奪去氧化鐵中的氧。、使用氫氣、碳、一氧化碳等還原劑奪去氧化鐵中的氧。類似我們學(xué)習(xí)碳的性質(zhì)時的碳還原氧化銅類似我們學(xué)習(xí)碳的性質(zhì)時的碳還原氧化銅我們試一下實驗室：我們試一下實驗室：一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵Fe2O3現(xiàn)象：現(xiàn)象： 紅色紅色粉末粉末變成變成黑色，黑色，F(xiàn)e2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高溫高溫澄清的石灰水變渾濁。澄清的石灰水變渾濁。CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 +

3、 H2O用酒精燈點燃尾氣的作用是用酒精燈點燃尾氣的作用是防止防止CO污染空氣污染空氣2CO + O2 2CO2點燃點燃實驗步驟實驗步驟： 組裝儀器，檢查裝置的氣密性組裝儀器，檢查裝置的氣密性 裝入藥品并固定儀器裝入藥品并固定儀器 通入通入COCO，點燃酒精燈，點燃酒精燈 點燃酒精噴燈點燃酒精噴燈 待紅色粉末全部轉(zhuǎn)化為黑色時，熄滅酒精待紅色粉末全部轉(zhuǎn)化為黑色時，熄滅酒精噴燈噴燈 待玻璃管冷卻后，停止通待玻璃管冷卻后，停止通COCO并熄滅酒精燈并熄滅酒精燈檢驗檢驗COCO的純度的純度先通先通COCO的目的：排盡玻璃管中的空的目的：排盡玻璃管中的空氣防止加熱時氣防止加熱時COCO不純，發(fā)生爆炸不純，

4、發(fā)生爆炸繼續(xù)通繼續(xù)通COCO的目的：防止生成的的目的：防止生成的FeFe再次被氧化；防止再次被氧化；防止澄清石灰水倒吸回玻璃管，使其炸裂。澄清石灰水倒吸回玻璃管，使其炸裂。一氧化碳一氧化碳“早早出晚歸出晚歸 ”酒酒精燈精燈“遲到早遲到早退退” 課 題 3 金屬資源的利用和保護我國現(xiàn)代煉鐵（我國現(xiàn)代煉鐵（高爐煉鐵高爐煉鐵）。）。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)煉鐵的原料工業(yè)煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。：鐵礦石、焦炭、石灰石、空

5、氣。工業(yè)煉鐵的設(shè)備工業(yè)煉鐵的設(shè)備：高爐。：高爐。焦炭：提供熱量焦炭：提供熱量 產(chǎn)生還原劑產(chǎn)生還原劑CO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。 產(chǎn)產(chǎn) 品品：生鐵（混合物）：生鐵（混合物）高溫高溫CaCO3=CaO+CO2CaO+SiO2 =CaSiO3高溫高溫 例例1 1、1000t1000t含雜質(zhì)含雜質(zhì)20%20%的赤鐵礦石中含氧化的赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量是多少？鐵的質(zhì)量是多少？ 例例2 2、計算多少噸含鐵質(zhì)量分數(shù)為、計算多少噸含鐵質(zhì)量分數(shù)為96%96%的生的生鐵中含鐵鐵中含鐵560t560t？有關(guān)雜質(zhì)問題的計算有

6、關(guān)雜質(zhì)問題的計算例、某鋼鐵廠每天需要消耗例、某鋼鐵廠每天需要消耗1000t1000t含氧化鐵含氧化鐵80%80%的赤鐵礦石，該廠理論上每天可以煉出含的赤鐵礦石，該廠理論上每天可以煉出含鐵鐵96%96%的生鐵多少噸？的生鐵多少噸？解解1:1:設(shè)每天可煉出的設(shè)每天可煉出的生鐵生鐵質(zhì)量為質(zhì)量為X X Fe Fe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe + 3CO+ 3CO = 2Fe + 3CO2 2 160 112 160 112 1000t 1000t80%80% X X96%96% 160 112 160 112 800t 800t X X96%96% X = X = 560t560t答：略

7、答：略高溫高溫解解2:2:設(shè)每天以煉出的設(shè)每天以煉出的鐵鐵質(zhì)量為質(zhì)量為X X Fe Fe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe + 3CO+ 3CO = 2Fe + 3CO2 2 160 112 160 112 1000t X 1000t X 160 112 160 112 1000t X 1000t X X = 700t X = 700t答：略答：略高溫高溫80% 800t537.6t537.6t生鐵的質(zhì)量生鐵的質(zhì)量= =537.6t537.6t96%96%= =560t560t 課 題 3 金屬資源的利用和保護 練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)3%3%的生鐵的生鐵20002000噸

8、，需要含四噸，需要含四氧化三鐵氧化三鐵90%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 168X 90 2000t (1-3%) 232 168 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。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二課時第二課時 課 題 3 金屬資源的利用和保護 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

9、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

10、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)結(jié)論：在結(jié)論：在潮濕的空潮濕的空氣中氣中鐵易生銹鐵易生銹。（緩慢氧化，放熱）（緩慢氧化，放熱） 課 題 3 金屬資源的利用和保護 鋁與氧氣反應(yīng)生成的致密的氧化鋁薄膜，能覆蓋在鋁表面，鋁與氧氣反應(yīng)生成的致密的氧化鋁薄膜，能覆蓋在鋁

11、表面，從而從而保護里層的鋁不再與氧氣反應(yīng)保護里層的鋁不再與氧氣反應(yīng)；而鐵與氧氣、水等反；而鐵與氧氣、水等反應(yīng)生成的應(yīng)生成的鐵銹鐵銹Fe2O3H2O卻很疏松，不能阻礙里層的鐵卻很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應(yīng)繼續(xù)與氧氣、水等反應(yīng)，因此鐵制品可以全部銹蝕。，因此鐵制品可以全部銹蝕。結(jié)論：結(jié)論： 金屬銹蝕的條件：要有能夠發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，反應(yīng)物金屬銹蝕的條件：要有能夠發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，反應(yīng)物要能相互接觸，生成要能相互接觸，生成 物不會對反應(yīng)起阻礙作用等。物不會對反應(yīng)起阻礙作用等。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，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

12、的方法。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 (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的金屬鍍一層耐腐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： 課 題 3 金屬資源的利用和保護1 1、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成合金，如不銹鋼制成合金，如不銹鋼2 2、形成保護層、形成保護層刷油漆、涂油、燒制搪瓷（物理方法）刷油漆、涂油、燒制搪瓷（物理方法）電鍍上一層耐腐蝕的金屬（鍍鉻、鋅

13、、錫）、通電鍍上一層耐腐蝕的金屬（鍍鉻、鋅、錫）、通過化學(xué)反應(yīng)使表面形成致密的氧化物薄膜等過化學(xué)反應(yīng)使表面形成致密的氧化物薄膜等3 3、改善腐蝕環(huán)境等等、改善腐蝕環(huán)境等等保持鐵制品表面干燥和潔凈保持鐵制品表面干燥和潔凈 對防止鐵制品銹蝕的建議：對防止鐵制品銹蝕的建議：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。 課 題 3 金屬資源的

14、利用和保護 2 2、金屬資源保護、金屬資源保護保護金屬資源的主要途徑：保護金屬資源的主要途徑：、防止金屬的腐蝕、防止金屬的腐蝕、金屬的回收和利用、金屬的回收和利用、有計劃合理地開采礦物、有計劃合理地開采礦物、尋找金屬代用品、尋找金屬代用品學(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、物盡其用、物盡其用 課 題 3 金屬資源的利用和保護 2、通過實驗回答，鐵釘在、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

15、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、如圖所示實驗，裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是（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D 課 題 3 金屬資源的利用和保護 4、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

16、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（原理是鋰（Li）跟二氧化錳作用生成）跟二氧化錳作用生成LiMnO2。1）在）

17、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) 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1、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。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。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、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。反應(yīng)的難易和劇烈程度不同。 2、由一種單質(zhì)、由一種單質(zhì) 和一種和一種 化合物反應(yīng)，生