初中九年級(jí)化學(xué)課件zw金屬資源的利用和保護(hù)

課題3金屬資源的利用和保護(hù)

第1課時(shí)煉鐵的原理雜質(zhì)的計(jì)算D1.在一充滿空氣的瓶子中，既要將其中的氧氣除去，又不增加其它氣體的成分，下列物質(zhì)在瓶中燃燒可達(dá)到目的是（）

A.木炭B.硫磺C.鐵絲D.紅磷2.下列各裝置中的物質(zhì)能產(chǎn)生氣體的是（）B課前練

地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，只有

極少數(shù)如金、銀這些不活潑金屬以單質(zhì)的形式存在

其它金屬在自然界是以化合物的形式存在。金銀

黃鐵礦主要成分FeS2

菱鐵礦主要成分FeCO3

鋁土礦主要成分Al2O3黃銅礦主要成分CuFeS2輝銅礦主要成分Cu2S赤鐵礦[Fe2O3]磁鐵礦（Fe3O4）講授新課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資料鋁是地殼中含量最多的金屬，其次是鐵。令人佩服的是：中國老百姓在商代就能制造出青銅器、春秋戰(zhàn)國時(shí)期就能冶煉鋼鐵。

鐵礦石

鐵實(shí)驗(yàn)：一氧化碳還原氧化鐵[Fe2O3]1、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↓+H2O2、用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的目的是除去尾氣中CO,防止CO污染空氣2CO+O22CO2點(diǎn)燃導(dǎo)管口產(chǎn)生藍(lán)色火焰。實(shí)驗(yàn)室證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是：

用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡)

防止生成的鐵被氧化；以及防止石灰水倒吸入熱的玻璃管，使之炸裂。3、先通CO后加熱的目的:4、熄滅酒精燈繼續(xù)通CO到冷卻的目的：排盡空氣防止爆炸5.尾氣處理：點(diǎn)燃或用氣球收集，防止CO污染空氣．開始先通CO，再高溫加熱結(jié)束先停加熱，再停通CO（防止CO不純加熱爆炸）（防止生成物被O2氧化）步驟：檢測(cè)：下圖是課堂中模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)實(shí)驗(yàn)過程中，先要進(jìn)行的是______________。（填Ⅰ或Ⅱ）Ⅰ．加熱Ⅱ．通一氧化碳(2)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

B中觀察到的現(xiàn)象是_______________

。(3)該裝置的不足之處是ⅡFe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫沒有尾氣處理裝置（或沒有用燃著的酒精燈處理尾氣等）Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O澄清的石灰水變渾濁①②AB1、原料：黃鐵礦FeS2赤鐵礦Fe2O3菱鐵礦FeCO3磁鐵礦Fe3O42、原理：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中還原出來Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫石灰石、鐵礦石焦炭、空氣3、設(shè)備：高爐70%48.27%46.67%72.41%含鐵量鐵的冶煉（工業(yè)上）不選黃鐵礦原因：含鐵量低，產(chǎn)生污染空氣的SO2CO2+C=2CO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，除去二氧化硅焦炭作用：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO。石灰石作用：把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為爐渣(2).原料：鐵礦石、焦炭、石灰石赤鐵礦(Fe2O3)磁鐵礦(Fe3O4)(3).焦炭作用：提供熱量和還原劑一氧化碳．C+O2CO2點(diǎn)燃C+CO22CO高溫(4).石灰石作用：將鐵礦石中的SiO2變成爐渣除去．(1).設(shè)備：高爐(5).原理：在高溫條件下，利用還原劑CO把鐵從鐵礦石中還原出來．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高溫

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高溫一、鐵的冶煉2、工業(yè)煉鐵小結(jié):有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)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？解法1：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+3CO2Fe+3CO2高溫1602×56800tX160X2×56800tX=560t折合為含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為560t÷96%=583t答：1000t可煉出生鐵為583t。1602×561000t×80%

96%X=解法2：設(shè)可煉含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x1602×56Fe2O3+3CO

高溫2Fe+3CO21000t×80%96%XX=583t答：---------。純凈物質(zhì)量=不純物質(zhì)量×含純凈物質(zhì)量分?jǐn)?shù)注意：帶入化方的數(shù)據(jù)是純凈物的質(zhì)量代入化學(xué)方程式要煉出含雜質(zhì)3%的生鐵2000噸，需要含氧三鐵90%的赤鐵礦石的質(zhì)量是多少？Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫解：需要赤鐵礦石的質(zhì)量為X1602×5690％X

2000t×(1-3%)

1602×56

90％X

2000t×(1-3%)X=答：赤鐵礦石的質(zhì)量為。舉一反三:5.某鋼鐵廠每天需消耗5000t含F(xiàn)e2O376%的赤鐵礦，該廠理論上可日產(chǎn)含鐵98%的生鐵的質(zhì)量是多少？x=2714t5000t×76%98%X1602×56Fe2O3+3CO

高溫2Fe+3CO21602×56=5000t×76%98%x解：設(shè)生鐵的質(zhì)量為x

答：--------。

書P216.冶煉2000t含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦的質(zhì)量是多少？90%X2000t×(1-3%)2323×56Fe3O4+4CO

高溫3Fe+4CO21603×56=90%X2000t×(1-3%)x=2977t解：設(shè)需磁鐵礦的質(zhì)量為x

答：--------。

書P21

第2課時(shí)金屬資源保護(hù)鐵為什么會(huì)生銹？？？取3枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入3支試管中進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)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(tuán)干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞生銹一半在水中干燥空氣中鐵生銹條件:鐵和水、氧氣同時(shí)接觸酸、氯化鈉能加速鐵生銹全在水中食鹽水未生銹未生銹在空氣中銹蝕，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。因此，鐵與空氣接觸，又有水分時(shí)，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(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）接觸與水接觸小林同學(xué)發(fā)現(xiàn)銅制眼睛框表面出現(xiàn)了綠色物質(zhì)，通過化學(xué)學(xué)習(xí)知道該物質(zhì)為銅銹，俗稱銅綠，主要成分是Cu2(OH)2CO3。[提出問題]銅在什么條件下銹蝕的？A

D

C

B蒸餾水植物油蒸餾水[猜想]根據(jù)銅銹的化學(xué)式，猜想銅生銹可能是銅和水、

、

共同作用的結(jié)果。[設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)]借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)，小林設(shè)計(jì)了“銅片銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)如上圖所示。⑴實(shí)驗(yàn)教長時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)

試管中的光亮銅片最先生銹（填字母編號(hào)⑵從優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的角度考慮，A實(shí)驗(yàn)是多余的，它只考慮了水這個(gè)單一條件。C試管中除光亮銅片、蒸餾水外，還有的另外一種物質(zhì)為

⑶Ｄ試管中除光亮的銅片外，還有的另外兩種物質(zhì)為

、

從Ｄ試管的實(shí)驗(yàn)中，獲得的結(jié)論是

［評(píng)價(jià)與改進(jìn)］我認(rèn)為小林設(shè)計(jì)的“銅片銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)不夠完善，要得出正確結(jié)論，還要補(bǔ)充的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是（可圖示）

活動(dòng)與探究氧氣水生銹怎樣防止鐵生銹加上保護(hù)層1.加上油漆、塑膠層或油脂討論2.鍍上其他金屬,如鍍錫或鉻「罐頭」是由鍍錫鐵制成。鍍鉻水籠頭。3.使用鐵合金不銹鋼制造的器具1、保持潔凈干燥。2、涂一層保護(hù)膜如：刷漆、涂油、鍍鉻、“烤藍(lán)”3、制成合金鋼，如不銹鋼小結(jié):

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(hù)保護(hù)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(jì)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、二氧化碳接觸小結(jié)鐵生銹的主要條件是與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸。破壞鐵生銹的條件就能防止鐵生銹。防止鐵生銹的方法為：

1、保持潔凈干燥。

2、刷油漆、涂油、鍍鉻、“烤藍(lán)”

3、制成合金鋼保護(hù)金屬資源的有效途徑是：防止金屬腐蝕

回收利用廢舊金屬

合理有效的開采礦物

尋找金屬的代用品

收獲與反思1、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C和D，導(dǎo)管接口的連接順序a→

→

→

。C裝置中NaOH的作用是

。2、實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)

(填“先加熱再通CO”或“先通CO再加熱”)，目的是

。3、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象為

，反應(yīng)方程式為

。4、除CO外，還有哪些物質(zhì)可以還原Fe2O3

(請(qǐng)寫一物質(zhì)的化學(xué)式)。某化學(xué)興趣小組用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)來探究煉鐵的原理，裝置如下圖所示。請(qǐng)回答有關(guān)問題：dbe除去殘余的二氧化碳

先通一氧化碳再加熱

趕盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱爆炸

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫C或H2

固體由紅棕色變成黑色2、通過實(shí)驗(yàn)回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？（1）在干燥的空氣中（2）在潮濕的空氣中（3）部分浸入食鹽水中（4）浸沒在植物油中3、如圖所示實(shí)驗(yàn)，裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）A、鐵絲不變化B、