人教版金屬資源的利用和保護

課題3金屬資源的利用和保護金屬活動性順序表：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱金屬元素在自然界中的存在形式

自然界除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外,一.金屬的存在：自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的銀金屬元素在自然界中的存在形式其余都以化合物形式存在于地殼和海洋中。赤鐵礦主要成分是Fe2O3黃鐵礦主要成分是FeS2菱鐵礦主要成分是FeCO3

鋁土礦主要成分是Al2O3黃銅礦主要成分是CuFeS2輝銅礦主要成分是Cu2S金屬元素在地殼中的含量元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%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資料礦石:工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物。赤鐵礦[Fe2O3]磁鐵礦（Fe3O4）黃鐵礦:FeS2菱鐵礦:FeCO3鋁土礦:Al2O3

孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦

Cu2O黃銅礦CuFeS2輝銅礦Cu2S銅礦石鐵礦石

鐵礦石如何變成金屬？？？一、鐵的冶煉1.原料：焦炭、石灰石、鐵礦石黃鐵礦FeS2赤鐵礦Fe2O3菱鐵礦FeCO3磁鐵礦Fe3O42.原理：

在高溫的條件下，利用一氧化碳與氧化鐵（鐵礦石）反應(yīng)，把鐵從氧化鐵（鐵礦石）中還原出來。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫70%48.27%46.67%72.41%含鐵量3.設(shè)備：高爐實驗：一氧化碳還原氧化鐵[Fe2O3]現(xiàn)象：

紅色粉末變成黑色，F(xiàn)e2O3+3CO2Fe+3CO2高溫澄清的石灰水變渾濁。CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O用酒精燈點燃尾氣的作用是防止CO污染空氣2CO+O22CO2點燃

實驗結(jié)束時，先熄燈后停CO，是為了防止溫度降低后外面的空氣進入玻璃管使鐵重新被氧化；還防止試管中的石灰水倒吸入熱的玻璃管，使之炸裂。操作中應(yīng)注意些什么？1.先通CO還是先點燃酒精燈？為什么？2.先熄滅酒精燈還是先停止通CO？為什么？先通后點的原因是為了防止加熱一氧化碳和空氣的混合氣而發(fā)生爆炸。鐵礦石焦炭熱空氣爐渣出口生鐵出口石灰石高爐煉鐵圖：高爐是個豎直的圓筒形爐子，爐殼用鋼板制成，內(nèi)部用耐火磚作襯里。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來

工業(yè)上工業(yè)上煉鐵時各物質(zhì)的作用：石灰石：把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為爐渣焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO，因此在煉鐵高爐中起主要作用的還原劑是CO，優(yōu)點是氣體還原劑具有流動性，能與礦石充分接觸，使反應(yīng)更徹底。CO2+C=2CO高溫3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高溫C+O2==CO2高溫CaO+SiO2==CaSiO3高溫CaCO3==CaO+CO2高溫提供熱量提供還原劑造渣，除去二氧化硅例：用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出純鐵多少t?解：設(shè)理論上可以煉出的純鐵質(zhì)量為x1602×561000t×80％X1601000tX80%2×56XX=560t答：可以煉出純鐵560t。3CO+Fe2O32Fe+3CO2如果煉出含鐵為96%的生鐵多少t？生鐵的質(zhì)量560t÷96%=583t可以煉出生鐵鐵583t。純物質(zhì)的質(zhì)量=

不純物質(zhì)的質(zhì)量×物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不純物質(zhì)的質(zhì)量=純物質(zhì)的質(zhì)量÷物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)注意：帶入化學(xué)方程式計算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量二、金屬資源保護資料一：據(jù)有關(guān)資料報道，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)于年產(chǎn)量的20%~

40%。資料二：礦物的儲量有限，而且不能再生?？晒╅_采的年限如圖所示。鐵為什么會生銹？？？取3枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入3支試管中進行下面的實驗步驟一、在試管1中加入少量的蒸餾水，使鐵釘?shù)囊话虢]在水中步驟二、在試管2中注滿迅速冷卻的沸水、植物油步驟三、在試管3中加入少量干燥劑（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，塞緊橡皮塞鐵釘浸沒一半在水中鐵在空氣、水的界面處生銹鐵釘完全浸沒在水中，上面還加植物油鐵未生銹鐵釘放在干燥的空氣中，加干燥劑等鐵未生銹全浸在水中一半在水中干燥空氣中鐵生銹條件的探究現(xiàn)象分析結(jié)論試管Ⅰ試管Ⅱ

試管Ⅲ生銹不生銹不生銹鐵既與水接觸，又與氧氣接觸鐵只與水接觸鐵只與氧氣接觸在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹。（緩慢氧化，放熱）在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟氧氣、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。因此，鐵與空氣接觸，又有水分時，最易生銹！

鐵銹成分復(fù)雜，主要是Fe2O3·XH2O它是一種疏松多孔的物質(zhì)Fe2O3

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。鐵銹-------混合物(主要成分氧化鐵)結(jié)構(gòu)疏松多孔氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較

鐵銹

(Ｆe2Ｏ3)氧化鋁

(Al2O3)結(jié)構(gòu)特點若不除去結(jié)果疏松多孔完全銹蝕致密結(jié)實使鋁“自我保護”鐵鐵銹與空氣（氧氣）接觸與水接觸討論通過對鐵制品銹蝕條件的探究，你對防止鐵制品銹蝕有什么建議？1.保持鐵制品表面干燥和潔凈2.在鐵制品表面涂一層保護膜如：刷油漆、涂油、鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬鉻、高溫灼燒金屬，進行“烤藍”處理等3.制成合金鋼，如不銹鋼

自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？刷油漆涂油鍍鉻2.金屬資源保護保護金屬資源的主要途徑：1.防止金屬的腐蝕2.金屬的回收和利用3.有計劃合理地開采礦物4.尋找金屬代用品學(xué)生練習(xí)：根據(jù)銅綠的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3分析銅生銹的條件又是什么？與氧氣、水、二氧化碳接觸5.物盡其用