金屬資源的利用和保護(hù)

1、金屬資源的利用和保護(hù)九年級 化學(xué)（上）第八單元 課題3本節(jié)課的目標(biāo)：1、理解鐵生銹的原理及防護(hù)措施。2、了解廢棄金屬對環(huán)境的污染，認(rèn)識保護(hù)金屬資源的重要性。地球上的金、銀通常以單質(zhì)形式存在！AgAu沙里淘金其他金屬通常以化合物的形式存在！為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐二.鐵的冶煉1、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2、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)時的碳還原氧化銅我們試一下實(shí)驗(yàn)室：一氧化碳還原氧化鐵Fe2O3現(xiàn)象： 紅色粉末變成黑色，F(xiàn)e2O3 + 3CO 2Fe + 3CO

2、2高溫澄清的石灰水變渾濁。CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是防止CO污染空氣2CO + O2 2CO2點(diǎn)燃赤鐵礦（Fe2O3）鐵（Fe）轉(zhuǎn)化Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高溫?zé)徇€原法鐵的冶煉實(shí)驗(yàn)室制鐵Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高溫紅色粉末變成黑色澄清石灰水變渾濁氣體被點(diǎn)燃，產(chǎn)生藍(lán)色火焰實(shí)驗(yàn)室制鐵實(shí)驗(yàn)步驟：1、檢查裝置氣密性2、將適量的氧化鐵裝入試管并固定裝置3、點(diǎn)燃右邊酒精燈4、通入一氧化碳?xì)怏w5、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停止加熱7、待玻璃管內(nèi)固體冷卻后停止通入一氧化碳，然后

3、熄滅右邊酒精燈實(shí)驗(yàn)前要先通CO將玻璃管中的空氣排盡再加熱，防止加熱時CO與空氣混合發(fā)生爆炸；實(shí)驗(yàn)完畢后，停止加熱時要繼續(xù)通CO至玻璃管內(nèi)固體冷卻，防止高溫下的生成物鐵與空氣接觸而被氧化，同時還可防止石灰水倒吸。實(shí)驗(yàn)注意事項：1.先通CO，再加熱，目的是將玻璃管中的空氣排盡。2.實(shí)驗(yàn)完畢后，先停止加熱繼續(xù)通CO至冷卻，目的防止石灰水倒吸。3.用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是：防止一氧化碳污染空氣活動二 純鐵是怎樣煉成的？工業(yè)煉鐵原料：鐵礦石（ Fe2O3 ）、焦炭（C）和石灰石（CaCO3）條件：高溫C+O2 CO2 CO2 +C 2CO Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2CaCO3 CaO+CO2

4、CaO+SiO2 CaSiO3 高溫高溫高溫高溫高溫原料：鐵礦石（ Fe2O3 ）、焦炭（C）和石灰石（CaCO3）條件：高溫工業(yè)煉鐵產(chǎn)量計算P17例題Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高溫有關(guān)雜質(zhì)問題的計算例 1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？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XFe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高溫160 256800t X160X256800tX = 560t折合為含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為560t96%=583t答：1000t可煉出生鐵為583t。小結(jié)K Ca N

5、a Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au鉀 鈣 鈉 鎂 鋁 鋅 鐵 錫 鉛 氫 銅 汞 銀 鉑 金金屬活動性順序可用熱還原法可用電解法可用熱分解法金屬活動性由強(qiáng)逐漸減弱金屬被開發(fā)利用的時間早晚反饋練習(xí)1下列物質(zhì)中呈紅棕色的氧化物是 ( ) AFe23 B Cu CFeO DCuO2工業(yè)上高爐煉鐵用的原料是 ( ) 焦炭 石灰石 一氧化碳 鐵礦石 A B D3具有還原性能使氧化銅還原為銅的氣體單質(zhì)是 ( ) A氧氣 B一氧化碳 C碳 D氫氣ACD4做一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)后，清洗試管壁留下的黑色物質(zhì)時可選用的方法是( ) A用大量水邊沖邊洗 B用試管刷左右、

6、上下用力刷 C用鹽酸或稀硫酸沖洗后再用水沖洗 D用肥皂粉清洗后再用水沖洗5下列有關(guān)CO還原Fe23的實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是( ) A.紅棕色粉末變成黑色粉末 B.反應(yīng)條件是加熱 C.生成的黑色粉末不能被磁鐵吸引 D.剩余的一氧化碳必須回收 CC二、金屬資源保護(hù)1.金屬的腐蝕與防護(hù)鐵銹蝕原因： 鐵在 和 等物質(zhì)存在下，生成 ，主要成分是 。鐵如何防銹：隔絕 隔絕 。防銹的措施（舉2例）（1） 、（2） 。 鐵為什么容易生銹而鋁不容易呢？（劃書）自我學(xué)習(xí)【閱讀課本P18-19】填寫氧氣水鐵銹Fe2O3氧氣水涂油噴漆2. 金屬資源保護(hù) 保護(hù)金屬資源的途徑是（4點(diǎn)）：防止金屬腐蝕 回收和再利用廢舊金屬尋

7、找金屬代用品 有計劃、合理地開采資源自我學(xué)習(xí)【閱讀課本P20】鐵的腐蝕鐵腐蝕的條件：需要接觸到H2O和O2； 生成物不會對反應(yīng)阻礙作用。鐵在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)變化，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過程鐵銹成分復(fù)雜，主要是Fe2O3XH2O它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。 在切過咸菜的鐵質(zhì)菜刀同一面上選相近的三處進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)一處：用濕棉球濕潤；一處：用干布檫干一處：用干布檫干后，涂上一層食油；放置一晝夜，觀察菜刀三處表面發(fā)生的變化鐵鐵銹與空氣（氧氣）接觸與水接觸總

8、結(jié)：防止鋼鐵制品生銹的方法：（1)隔絕空氣或氧氣 (2)隔絕水具體方法:1.“穿外衣”加一層保護(hù)膜（如：刷油漆、涂油、電鍍、致密的氧化膜） 2.“打強(qiáng)心針”在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，（如：制成不銹鋼）鐵的防護(hù)防止鐵制品生銹的措施：1、刷油漆2、涂油3、鍍鉻4、烤藍(lán)氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較 鐵銹 (e23)氧化鋁 (Al2O3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)若不除去結(jié)果疏松多孔完全銹蝕致密結(jié)實(shí)使鋁“自我保護(hù)”鐵鐵銹與空氣（氧氣）接觸與水接觸2.怎樣保護(hù)金屬資源呢?一.防止金屬的腐蝕 二.回收利用廢舊金屬三.合理有效開采礦物 四.尋找金屬的代用品3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；=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)原理是在高溫條件下CO作還原劑，奪取鐵礦石里的氧，將鐵還原出來。 2.在實(shí)際生產(chǎn)時,所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì),在計算用料時和產(chǎn)量時,應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題。3.鐵生銹的條件是鐵與空氣中的氧氣、水(或水蒸氣)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。在鐵表面涂油、刷漆、鍍上耐磨和 耐腐蝕的鉻及制造耐腐蝕的合金，如不銹鋼等，就能防止鋼鐵生銹。4. 保護(hù)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,以及尋找金屬代用品等。列比例時，一定要用純量。m(純) = m(不純 )純度4Fe+3O2+2XH2