化學人教版九年級下冊課題3金屬的利用和保護

課題3 金屬資源的利用和保護 金屬概述 地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中 除少數(shù)很不活潑的金屬如金 銀等有單質(zhì)形式存在外 其余都以化合物形式存在 圖8 15自然界中以單質(zhì)形式存在的金 圖8 16自然界中以單質(zhì)形式存在的銀 金屬元素在地殼中的含量 資料 菱鐵礦 FeCO3 鋁土礦 l2O3 輝銅礦 Cu2S 赤鐵礦 Fe2O3 黃銅礦 CuFeS2 常見的礦石 用來提煉金屬的礦物 磁鐵礦 Fe3O4 常見的銅礦石 黃銅礦 CuFeS2 孔雀石 Cu2 OH 2CO3 一 鐵的冶煉 春秋戰(zhàn)國 1世紀 現(xiàn)象 玻璃管里的粉末由紅色逐漸變黑 同時石灰水變渾濁 尾氣燃燒產(chǎn)生藍色火焰 1 實驗一氧化碳還原氧化鐵 與CO還原氧化銅的操作步驟相同 注意事項 設備 原料 鐵礦石 焦炭 石灰石 原理 在高溫下 利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來 2 工業(yè)煉鐵 高爐 在實際生產(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 應考慮到雜質(zhì)問題 例1 用1000t含氧化鐵80 的赤鐵礦石 理論上可以煉出含鐵96 的生鐵的質(zhì)量是多少 例1 用1000t含氧化鐵80 的赤鐵礦石 理論上可以煉出含鐵96 的生鐵的質(zhì)量是多少 解 1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為 1000t 80 800t 設 800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為x 160112800txx 560t則含鐵96 的生鐵的質(zhì)量為 560 96 583t 160112800tx 方法1 設1000t赤鐵礦石理論上可以煉含鐵96 的生鐵質(zhì)量為X 1601121000t 80 96 x x 583t 方法2 1 將100t含雜質(zhì)20 的石灰石煅燒可得到含雜質(zhì)2 的生石灰多少噸 練習 2 將5 8g生鐵投入足量的稀硫酸中 生成0 2g氫氣求 此生鐵的純度 鞏固練習 1 下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置 1 寫出圖中標有序號的儀器名稱 2 實驗過程中 先要進行的是 填 或 加熱 通一氧化碳 3 A中反應的化學方程式是 B中觀察到的現(xiàn)象是 B中反應的化學方程式是 4 該裝置的不足之處是 鐵架臺 試管 沒有尾氣處理裝置 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 澄清石灰水變渾濁 A B 右下圖是金屬活動性順序表中銅 錫 鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開發(fā) 利用的大致年限 選擇編號填空 鋁的利用比銅和鐵晚得多 原因是 目前鋁在多個領域替代易生銹的鋼鐵 其主要原因是 鋁的密度小 鋁很活潑 地殼中鋁的含量高 鋁的表面易生成致密的保護膜 鞏固練習 探究活動 鐵制品銹蝕的條件 現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘 試管 經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水 植物油 棉花和干燥劑氯化鈣 試設計實驗以證明鐵制品銹蝕的條件 生銹 鐵既與水接觸 又與氧氣接觸 不生銹 鐵只與水接觸 不生銹 鐵只與氧氣接觸 在水 氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹 想一想 閱讀教材P18頁 回答下列問題 1 試管 中為什么要用煮沸過的蒸餾水 且要加入植物油 2 鋁與氧氣反應生成的氧化鋁能起到保護里層鋁的作用 鐵銹是否也能保護里層的鐵呢 3 你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理嗎 防止蒸餾水中溶有氧氣 加植物油是為了隔絕空氣 不能 因為鐵銹是疏松的 隔絕空氣 隔絕水 破壞生銹條件 二 金屬資源的保護 1 金屬的腐蝕和防護 鐵生銹的條件 鐵銹的主要成分 鐵銹的性質(zhì) 在水 氧氣同時存在的環(huán)境中 潮濕的空氣 紅色 疏松多孔 易吸水 Fe2O3 xH2O 1 鐵生銹條件的探究 2 鐵制品的防護措施 防止鐵生銹的原理 就是破壞鐵生銹的條件 隔絕空氣 隔絕水 1 保持鐵制品表面干燥和潔凈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 鎳等 高溫灼燒金屬 進行 烤藍 處理等 3 制成合金鋼 如不銹鋼 防銹具體方法 2 回收和利用廢舊金屬 4 尋找金屬的代用品 2 金屬資源保護 1 防止金屬腐蝕 3 有計劃合理開采礦物 可節(jié)約金屬資源 可減少對環(huán)境的污染 1 鐵生銹的主要條件 鐵與空氣中的氧氣 水蒸氣直接接觸 2 防止鐵生銹的方法 保持鐵制品表面干燥和潔凈 在鐵制品表面刷油漆 涂油 鍍鉻 烤藍 制成合金鋼 3 保護金屬資源的有效途徑是 a 防止金屬腐蝕b 回收利用廢舊金屬c 合理有計劃的開采礦物d 尋找金屬的代用品 小結(jié) 鐵的冶煉 反饋練習 1 在下列情況下 埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的是 A 在潮濕 致密的土壤中B 在干燥 致密的土壤中C 在潮濕 疏松的土壤中D 在干燥 疏松的土壤中 2 某運輸用鐵船 在水中行駛 最易生銹的部位是 C B A 水面上的船頭部分B 水面附近的船體部分C 水面下的船底部分D 各部分都一樣速度生銹 3 日常生活中的一些鐵制品經(jīng)常會被銹蝕 下列做法中不能起防銹作用的是 在鐵制品表面鍍鋅 在鐵制品表面涂油脂 保留鐵件表面的鐵銹作保護層 在鐵器表面刷油漆 自行車臟了用清水沖洗 用廢酸液沖洗鐵制污水管道 切完咸菜后 盡快將菜刀洗凈擦干A B C D B 4 隨著人們生活質(zhì)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程上來 其首要原因是 A 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污染C 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 B 5 某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)5 的生鐵3000t 試計算 該3000t生鐵中含純鐵多少噸 該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分數(shù)為85 的赤鐵礦石多少噸 計算結(jié)果保留整數(shù) 設參加反應的Fe2O3質(zhì)量為x 解 生鐵中含純鐵 3000t 1 5 2850t X 4071t 答 略 160112X2850t 赤鐵礦石的質(zhì)量 4071t 85 4790t 練習與應用 1 1 Fe2O3 2 Fe3O4 3 FeCO3 4 Al2O32 在 2 3 兩種情況下 鐵釘容易生銹 3 1 沙漠地區(qū)氣候干燥 空氣中水分含量低 2 有水存在時 自行車的零件容易生銹 4 5 解 設理論上可日產(chǎn)生鐵的質(zhì)量為x 1601125000t 76 x x 2660t 折合為含F(xiàn)e98 的生鐵質(zhì)量為 2660t 98 2714 3t 6 解 設需要Fe3O4的質(zhì)量為x 232168X2000t 1 3 x 2679 0t 折合為含F(xiàn)e3O490 的磁鐵礦石質(zhì)量為 2679 0t 90 2976 7t 有一種特