課題3-金屬資源的利用和保護(hù)1

1、第八單元第八單元 金屬和金屬材料金屬和金屬材料 自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的金 自然界以單質(zhì)形式存在的銀自然界以單質(zhì)形式存在的銀 除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存 在外在外, ,其余都以化合物形式存在。其余都以化合物形式存在。 金屬的存在形式：金屬的存在形式： 單質(zhì)單質(zhì)( ( 少數(shù)，如金和銀少數(shù)，如金和銀) ) 化合物化合物( ( 大多數(shù)，如各種鐵礦石大多數(shù)，如各種鐵礦石) ) 赤鐵礦（赤鐵礦（主要成分是主要成分是Fe2O3 ） 菱鐵礦（主要成分是菱鐵礦（主要成分是FeCO3 ） 圖圖8-18 常見(jiàn)的礦石常見(jiàn)的礦石 硫鐵礦硫鐵礦

2、(主要成分是主要成分是FeS2 ) 磁鐵礦（磁鐵礦（主要成分是主要成分是Fe3O4） 常見(jiàn)的銅礦石常見(jiàn)的銅礦石 黃銅礦黃銅礦(CuFeS2 )藍(lán)銅礦藍(lán)銅礦(Cu2(CO3)2(OH)2 ) 孔雀石孔雀石(Cu2(OH)2CO3 ) 其它礦石 金紅石金紅石(TiO2) 閃鋅礦閃鋅礦 圖圖8-18 常見(jiàn)的礦石常見(jiàn)的礦石 輝銅礦（主要成分是輝銅礦（主要成分是Cu2S） 黃銅礦（主要成分是黃銅礦（主要成分是CuFeS2） 鋁土礦鋁土礦主要成分是主要成分是Al2O3 赤銅礦赤銅礦 孔雀石孔雀石 主要成分是主要成分是 Cu2(OH)2CO3 元素名稱元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)%元素名稱元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分

3、數(shù)% 鋁鋁7.73鎂鎂2.00 鐵鐵4.75鋅鋅0.008 鈣鈣3.45銅銅0.007 鈉鈉2. 74銀銀0.00001 鉀鉀2.47金金0.0000005 地殼中含量最多的金屬是地殼中含量最多的金屬是鋁鋁 金屬元素在地殼中含量：金屬元素在地殼中含量： 鐵的冶煉 圖圖8-21 為紀(jì)念為紀(jì)念1996年中國(guó)鋼產(chǎn)量突破年中國(guó)鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票億噸而發(fā)行的郵票 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高溫高溫 演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn) 原理：在高溫條件下，利用原理：在高溫條件下，利用 焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧 化碳把鐵從鐵礦石里還原出化碳把鐵從鐵礦石里還原出 來(lái)。來(lái)。

4、一、鐵的冶煉一、鐵的冶煉 現(xiàn)象現(xiàn)象 分析分析 方程式方程式 尾氣處理尾氣處理 紅色的紅色的Fe2O3變成黑色，同時(shí)產(chǎn)生變成黑色，同時(shí)產(chǎn)生的氣體的氣體使澄清的石使澄清的石 灰水變渾濁灰水變渾濁 一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵, ,生成鐵粉生成鐵粉( (黑色黑色) )與二氧化碳與二氧化碳 1.1.實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵 用燃著的酒精燈將尾氣點(diǎn)燃或用燃著的酒精燈將尾氣點(diǎn)燃或用氣球收集尾氣用氣球收集尾氣 【實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)8-3】 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高溫高溫 證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是：證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是： 用磁鐵吸用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡或加稀

5、鹽酸有氣泡 ) 實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟： . .按下圖組裝儀器，按下圖組裝儀器，并檢查其氣密性。并檢查其氣密性。 把少量研細(xì)的氧化鐵粉末裝進(jìn)硬質(zhì)玻璃管中。把少量研細(xì)的氧化鐵粉末裝進(jìn)硬質(zhì)玻璃管中。 把硬質(zhì)玻璃管接入裝置系統(tǒng)中，把硬質(zhì)玻璃管接入裝置系統(tǒng)中，先通入一氧化碳?xì)怏w先通入一氧化碳?xì)怏w 排除空氣，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點(diǎn)燃出氣口排除空氣，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點(diǎn)燃出氣口 處的酒精燈處的酒精燈(或用氣球收集或用氣球收集)，防止一氧化碳污染空氣。待排盡，防止一氧化碳污染空氣。待排盡 后，點(diǎn)燃酒精噴燈，后，點(diǎn)燃酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化。并觀察裝置中所發(fā)生的變化。 當(dāng)紅棕色

6、粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，停止加熱，再通入一停止加熱，再通入一 會(huì)兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止會(huì)兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止Fe被氧化。被氧化。 一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵 必須在必須在封閉封閉的硬質(zhì)玻的硬質(zhì)玻 管中進(jìn)行，管中進(jìn)行，防止一氧防止一氧 化碳污染空氣化碳污染空氣。 原料：鐵礦石、焦炭、石灰石原料：鐵礦石、焦炭、石灰石 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高溫高溫 2.2.工業(yè)煉鐵：工業(yè)煉鐵： 反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)的化學(xué)方程式： CO是還原劑；是還原劑；Fe2O3是氧化劑是氧化劑 原理：原理： 焦炭在高溫條件下跟焦炭在高溫條件下跟O2反應(yīng)生

7、成反應(yīng)生成CO, CO作還原劑，在高溫條件下把鐵礦石中作還原劑，在高溫條件下把鐵礦石中 的鐵還原出來(lái)。的鐵還原出來(lái)。 設(shè)備：煉鐵高爐設(shè)備：煉鐵高爐 鐵礦石、焦炭、石灰石鐵礦石、焦炭、石灰石 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高溫高溫 CO2C 2CO 高溫高溫 C + O2 CO2 點(diǎn)燃點(diǎn)燃 例題例題1：用：用800 t氧化鐵，理論上可以煉氧化鐵，理論上可以煉 出鐵多少出鐵多少 t ? 解：設(shè)理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為解：設(shè)理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為x Fe2O3 + 3CO = 2 Fe + 3 CO2 160 256 800t x 160 256 800t x x= 256800t 160

8、 = 560 t 答：答：可以煉出鐵可以煉出鐵560 t 。 高溫高溫 在在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)實(shí)際生產(chǎn)時(shí), ,所用的原料或產(chǎn)物一般都含所用的原料或產(chǎn)物一般都含 有雜質(zhì)有雜質(zhì), ,在計(jì)算用料時(shí)和產(chǎn)量時(shí)在計(jì)算用料時(shí)和產(chǎn)量時(shí), ,應(yīng)考慮到雜質(zhì)應(yīng)考慮到雜質(zhì) 問(wèn)題。問(wèn)題。 混合物、混合物、純純凈凈物質(zhì)物質(zhì)、純度之間的關(guān)系：、純度之間的關(guān)系： 列比例時(shí)，一定要用純凈物的質(zhì)量。列比例時(shí)，一定要用純凈物的質(zhì)量。 3.含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算：含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算： m(純純) = m(混混 )純度純度(%) m(不純不純) = m(純純) 純度純度(%) 例題：用例題：用1000t含氧化鐵含氧化鐵(F

9、e2O3) 80%的赤鐵礦石，理的赤鐵礦石，理 論上可煉含鐵論上可煉含鐵96%的生鐵多少噸？的生鐵多少噸？ Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2 高溫高溫 解：解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t 80%800t。 設(shè)設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為X。 160 112 800t X 160 800t = 112 X X560t 折合含鐵折合含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為的生鐵的質(zhì)量為560t 96%583t(純化雜純化雜) 答：答： 1000t含氧化鐵含氧化鐵(Fe2O3) 80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含的赤鐵礦石

10、，理論上可煉出含 鐵鐵96%的生鐵為的生鐵為583t。 或設(shè)或設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉氧化鐵理論上可以煉含鐵含鐵96%的生鐵的生鐵質(zhì)量為質(zhì)量為X。 Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2 高溫高溫 160 112 800t X96% 160 :112800t :X96% X583t (雜化純雜化純) 設(shè)需含設(shè)需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石的質(zhì)量為的赤鐵礦石的質(zhì)量為x。 解：解：生鐵中含純鐵：生鐵中含純鐵：3000t(15%)=2850t. Fe2O3 + 3CO= 2Fe + 3CO2 160 112 X 85% 2850t 高溫高溫 160 X 85% = 112

11、2850t X4790t 答答：該該3000 t生鐵中含純鐵生鐵中含純鐵2850t。 該煉鋼廠每天需含該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石為的赤鐵礦石為4790t。 1、某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)、某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)5%的生鐵的生鐵3000t，試計(jì)算：，試計(jì)算： 該該3000 t生鐵中含純鐵多少噸？生鐵中含純鐵多少噸？ 該煉鋼廠每天需含該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石多的赤鐵礦石多 少噸？（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）少噸？（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)） 跟蹤練習(xí)：跟蹤練習(xí)： 2.下圖是課堂中模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)裝置。下圖是課堂中模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)裝置。 （1）寫出圖中標(biāo)有序

12、號(hào)的儀器名稱）寫出圖中標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱 ， 。 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先要進(jìn)行的是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先要進(jìn)行的是_ 。（填。（填或或） 加熱加熱 通一氧化碳通一氧化碳 (3)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ， B中觀察到的現(xiàn)象是中觀察到的現(xiàn)象是_ 。 (4)該裝置的不足之處是該裝置的不足之處是 。 鐵架臺(tái)鐵架臺(tái)試管試管 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 高溫高溫 沒(méi)有尾氣處理裝置（或沒(méi)有用燃著的酒精燈處理尾氣等）沒(méi)有尾氣處理裝置（或沒(méi)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澄清的石灰

13、水變渾濁 3.右下圖是金屬活動(dòng)性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素右下圖是金屬活動(dòng)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。被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 約約6000年前年前約約200年前年前約約600年前年前 約約2500年前年前 選擇編號(hào)填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，原因選擇編號(hào)填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，原因 是是 ；目前鋁在多個(gè)領(lǐng)域替代易生銹的鋼鐵，其；目前鋁在多個(gè)領(lǐng)域替代易生銹的鋼鐵，其主要主要原原 因是因是 。 鋁的密度小鋁的密度小 鋁很活潑鋁很活潑 地殼中鋁的含量高地殼

14、中鋁的含量高 鋁的表面易生成致密的保護(hù)膜鋁的表面易生成致密的保護(hù)膜 鋼鐵的冶煉是人類文明的一個(gè)重要標(biāo)志。鋼鐵的冶煉是人類文明的一個(gè)重要標(biāo)志。 右圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖，寫出冶煉生鐵的化學(xué)右圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖，寫出冶煉生鐵的化學(xué) 方程式方程式 ；能證明產(chǎn)；能證明產(chǎn) 物中有鐵粉的方法是：物中有鐵粉的方法是： 。 用磁鐵吸用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡或加稀鹽酸有氣泡) 3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2 = 高溫高溫 在組裝儀器時(shí)，把玻璃管插入在組裝儀器時(shí)，把玻璃管插入 橡膠管的操作方法橡膠管的操作方法 是是 。 此裝置有不完善的地方，請(qǐng)說(shuō)出其中一種改進(jìn)方法：此裝置有不完善的地方，

15、請(qǐng)說(shuō)出其中一種改進(jìn)方法： 。用氣球收集尾氣或用燃著的酒精燈點(diǎn)燃 用氣球收集尾氣或用燃著的酒精燈點(diǎn)燃 導(dǎo)管一端用水潤(rùn)濕后旋轉(zhuǎn)插入導(dǎo)管一端用水潤(rùn)濕后旋轉(zhuǎn)插入 二、金屬資源保護(hù)二、金屬資源保護(hù) 保護(hù)金屬資源的原因：保護(hù)金屬資源的原因： 每年大量開采每年大量開采(數(shù)以億噸計(jì)數(shù)以億噸計(jì)) 每年大量的金屬被腐蝕每年大量的金屬被腐蝕(相相 當(dāng)于年產(chǎn)量的當(dāng)于年產(chǎn)量的20%40%) 為什么要保護(hù)金屬資源？為什么要保護(hù)金屬資源？ 1. 1.金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù) 人們采取了許多措施，但每年人們采取了許多措施，但每年 全世界因生銹而損失的鋼鐵約全世界因生銹而損失的鋼鐵約 占世界年產(chǎn)量的占世界年產(chǎn)量的四分之

16、一！四分之一！ 如何防銹？如何防銹？ a.在干燥空氣中在干燥空氣中 b.浸沒(méi)被植物油密浸沒(méi)被植物油密 封的涼開水中封的涼開水中 c.半截浸沒(méi)在水中半截浸沒(méi)在水中 鐵的生銹過(guò)程鐵的生銹過(guò)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 ( (有有OO2無(wú)水無(wú)水) ) 不生銹不生銹(有水無(wú)有水無(wú)O2) 植物油植物油 a b c 請(qǐng)思考：請(qǐng)思考： 用橡皮塞用橡皮塞 塞緊管口塞緊管口 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 (有水和有水和2) 想一想想一想 因此，鐵與空氣接觸，又有水分時(shí)，最易因此，鐵與空氣接觸，又有水分時(shí)，最易 生銹！生銹！ 與

17、空氣（氧氣）與空氣（氧氣）接觸接觸 與水與水接觸接觸 鐵制品生銹的條件鐵制品生銹的條件: 鐵制品與水和空氣（氧氣）同時(shí)接觸鐵制品與水和空氣（氧氣）同時(shí)接觸 討論討論 2、 為什么鐵制品易生銹而鋁制品耐腐蝕呢？為什么鐵制品易生銹而鋁制品耐腐蝕呢？ 鐵銹鐵銹與與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較 鐵銹鐵銹 (e23) 氧化鋁氧化鋁 (Al2O3) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 若不除去結(jié)果若不除去結(jié)果 疏松多孔疏松多孔 完全銹蝕完全銹蝕 致密結(jié)實(shí)致密結(jié)實(shí) 使鋁使鋁“自我保自我保 護(hù)護(hù)” 鐵銹成分復(fù)雜，主要是鐵銹成分復(fù)雜，主要是Fe2O3XH2O，它是一，它是一 種疏松多孔的物質(zhì)種疏松多孔的物

18、質(zhì) 易吸水和易吸水和 氧氣氧氣 怎么防止鋼鐵生銹呢？怎么防止鋼鐵生銹呢？ 在在 車車 船船 的的 表表 面面 噴噴 油油 漆漆 在機(jī)械表面涂防銹油在機(jī)械表面涂防銹油 在面盆、杯子、在面盆、杯子、 等表面燒涂搪瓷等表面燒涂搪瓷 此外，還可以在鋼此外，還可以在鋼 鐵表面鍍上一層能鐵表面鍍上一層能 起保護(hù)作用的其他起保護(hù)作用的其他 金屬。金屬。 如：在鋼鐵表面鍍?nèi)纾涸阡撹F表面鍍 錫、鍍鋅、和鍍鉻錫、鍍鋅、和鍍鉻 鍍銅鍍銅 小結(jié)小結(jié) 三角架：三角架： 鋼線鋼線(輻條）輻條） 鏈條：鏈條： 刷漆刷漆 鍍一層耐腐鍍一層耐腐 蝕的金屬蝕的金屬 涂油等涂油等 平時(shí)要保持自行車的潔凈與干燥（或涂油）！平時(shí)要保持

19、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 討論討論 圖圖8-25 據(jù)估計(jì)一些礦物可供開采的年限據(jù)估計(jì)一些礦物可供開采的年限 2.2.金屬資源保護(hù)金屬資源保護(hù) 有計(jì)劃有計(jì)劃,合理地開采礦物合理地開采礦物,嚴(yán)禁不顧國(guó)家利益的亂采礦。嚴(yán)禁不顧國(guó)家利益的亂采礦。 礦物的儲(chǔ)量是有限礦物的儲(chǔ)量是有限 的，而且不能再生。的，而且不能再生。 討論討論 2 2、怎樣保護(hù)金屬資源呢、怎樣保護(hù)金屬資源呢? ? 防止金屬的腐蝕。防止金屬的腐蝕。 金屬的回收與利用。金屬的回收與利用。 有計(jì)劃有計(jì)劃, ,合理地開采礦物合理地開采礦物, ,嚴(yán)禁不顧國(guó)家嚴(yán)禁不顧國(guó)家

20、 利益的亂采礦。利益的亂采礦。 尋找金屬代用品。如塑料、導(dǎo)電橡膠、尋找金屬代用品。如塑料、導(dǎo)電橡膠、 玻璃鋼等玻璃鋼等 保持金屬保持金屬 表面潔凈表面潔凈 和干燥和干燥 改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu) 在其表面在其表面 涂上保護(hù)涂上保護(hù) 膜膜 反饋練習(xí)反饋練習(xí) 1.在下列情況下，埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的在下列情況下，埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的 是是 （）（） A.在潮濕、致密的土壤中在潮濕、致密的土壤中 B.在干燥、致密的土壤中在干燥、致密的土壤中 C.在潮濕、疏松的土壤中在潮濕、疏松的土壤中 D.在干燥、疏松的土壤中在干燥、疏松的土壤中 2.某運(yùn)輸用鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是某運(yùn)輸用

21、鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是() C B A.水面上的船頭部分水面上的船頭部分 B.水面附近的船體部分水面附近的船體部分 C.水面下的船底部分水面下的船底部分 D.各部分都一樣速度生銹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(huì)被銹蝕。日常生活中的一些鐵制品經(jīng)常會(huì)被銹蝕。 下列做法中不能起防銹作用的是（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鍍鋅 在鐵制品表面涂油脂在鐵制品表面涂油脂 保留鐵件表面的鐵銹作保護(hù)層保留鐵件表面的鐵銹作保護(hù)層 在鐵器表面刷油漆在鐵器表面刷油漆 自行車臟了用清水沖洗自行車臟了用清水沖洗 用廢酸液沖洗鐵制污水管道用廢酸液沖洗鐵制污

22、水管道 切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干 A. B. C. D. B 4.全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占世界全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占世界 鋼鐵年產(chǎn)量的鋼鐵年產(chǎn)量的1/4。某學(xué)生想探究鐵生銹的條件，他將。某學(xué)生想探究鐵生銹的條件，他將 干凈的鐵釘分別同時(shí)入放干凈的鐵釘分別同時(shí)入放A、B、C三支試管中進(jìn)行研究。三支試管中進(jìn)行研究。 請(qǐng)你幫助該學(xué)生完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容：請(qǐng)你幫助該學(xué)生完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容： 編號(hào)編號(hào)操作方法操作方法實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?A 探究鐵在干燥空氣中探究鐵在干燥空氣中 的生銹情況的生銹情況 B 放入鐵釘，注入蒸餾水放入鐵釘，注入蒸餾水 浸沒(méi)鐵

23、釘，并用植物油浸沒(méi)鐵釘，并用植物油 液封液封 C 探究鐵在有空氣和水探究鐵在有空氣和水 時(shí)的生銹情況時(shí)的生銹情況 加熱烘干試管，小心放加熱烘干試管，小心放 入鐵釘，塞上塞子入鐵釘，塞上塞子 探究鐵在有水而無(wú)空氣探究鐵在有水而無(wú)空氣 （氧氣）時(shí)的生銹情況（氧氣）時(shí)的生銹情況 小心放入鐵釘，注入蒸餾小心放入鐵釘，注入蒸餾 水，使鐵釘部分浸入水中水，使鐵釘部分浸入水中 一周后，編號(hào)為一周后，編號(hào)為_的試管中的鐵釘最易的試管中的鐵釘最易 生銹。生銹。 用相同材料制作，經(jīng)過(guò)相同時(shí)間防銹處理的鐵用相同材料制作，經(jīng)過(guò)相同時(shí)間防銹處理的鐵 欄桿，安裝在南方比安裝在北方更易生銹，其原因是欄桿，安裝在南方比安裝在

24、北方更易生銹，其原因是 _。 C 南方比北方天氣潮濕，鐵更易生銹南方比北方天氣潮濕，鐵更易生銹 A B C 鐵在干燥空氣中鐵在干燥空氣中 鐵在有水而無(wú)空鐵在有水而無(wú)空 氣（氧氣）時(shí)氣（氧氣）時(shí) 鐵在有空氣和水時(shí)鐵在有空氣和水時(shí) 用植物用植物 油液封油液封 用橡皮塞用橡皮塞 塞緊管口塞緊管口 4 4. .某課外興趣小組對(duì)一批鐵樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水，某課外興趣小組對(duì)一批鐵樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水， 也不與稀硫酸反應(yīng)）進(jìn)行分析，甲、乙、丙三位同學(xué)分別進(jìn)也不與稀硫酸反應(yīng)）進(jìn)行分析，甲、乙、丙三位同學(xué)分別進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)，其中只有一位同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完行實(shí)驗(yàn)，其中只有一位同學(xué)所取用的

25、稀硫酸與鐵樣品恰好完 全反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：全反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 請(qǐng)你認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：請(qǐng)你認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題： 哪位同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)；哪位同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)； 計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 若生產(chǎn)若生產(chǎn)1000 t這種純度的鐵，至這種純度的鐵，至少少需要含氧化鐵需要含氧化鐵 (Fe2O3)80%的赤鐵礦多少噸？的赤鐵礦多少噸？ 甲甲乙乙丙丙 燒杯稀硫酸燒杯稀硫酸200g150g150g 加入的鐵樣品加入的鐵樣品9g9g14g 充分反應(yīng)后，燒杯剩余物充分反應(yīng)后，燒杯剩余物208.7g158.7g163.7g

26、改正：改正：(燒杯的質(zhì)量為燒杯的質(zhì)量為25.4g；計(jì)算結(jié)果精確到；計(jì)算結(jié)果精確到0.1%) 解：解：分析表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙、丙三人的實(shí)驗(yàn)生成氣的質(zhì)分析表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙、丙三人的實(shí)驗(yàn)生成氣的質(zhì) 量都是量都是0.3g(如甲為如甲為200g+9g-208.7g0.3g),即各人的實(shí)驗(yàn)中都有一種即各人的實(shí)驗(yàn)中都有一種 反應(yīng)物完全反應(yīng)。由甲、乙數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)物完全反應(yīng)。由甲、乙數(shù)據(jù)可知，9g鐵樣品中的鐵完全反應(yīng)，鐵樣品中的鐵完全反應(yīng)， 甲中的酸過(guò)量甲中的酸過(guò)量。由乙、丙數(shù)據(jù)可知，。由乙、丙數(shù)據(jù)可知，(150g 25.4g)124.6g的稀硫的稀硫 酸中的酸中的H2SO4完全反應(yīng)，完全反應(yīng)，丙中的金

27、屬過(guò)量丙中的金屬過(guò)量。綜合分析可知。綜合分析可知乙同學(xué)所乙同學(xué)所 取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)。取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)。 甲甲乙乙丙丙 燒杯稀硫酸燒杯稀硫酸200g150g150g 加入的鐵樣品加入的鐵樣品9g9g14g 充分反應(yīng)后，燒杯剩余物充分反應(yīng)后，燒杯剩余物208.7g158.7g163.7g 解：解：乙反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為乙反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為150g+9g-158.7g0.3g。 設(shè)設(shè)Fe的質(zhì)量為的質(zhì)量為X。 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 56 2 X 0.3g 則則Fe% 8.4g 9g 100%=93.3% 計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；計(jì)算樣品中鐵的

28、質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 答：樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為答：樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%。 56 X 2 0.3g =X=8.4g 若生產(chǎn)若生產(chǎn)1000 t這種純度的鐵，至這種純度的鐵，至少少需要含氧化鐵需要含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤的赤 鐵礦多少噸？鐵礦多少噸？ 解：解：需要含氧化鐵需要含氧化鐵80%的赤鐵礦的質(zhì)量為的赤鐵礦的質(zhì)量為Y。 1000 t這種純度的鐵含純鐵的質(zhì)量為這種純度的鐵含純鐵的質(zhì)量為1000t93.3%930t。 3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2 = 高溫高溫 160 112 Y80% 930t 160:112=Y80%: 930t Y=1666.1t 答：答：生產(chǎn)生產(chǎn)100

29、0 t這種純度的鐵，至這種純度的鐵，至少少需要含氧化鐵需要含氧化鐵 (Fe2O3)80%的赤鐵礦為的赤鐵礦為1666.1t。 3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2 ； = 高溫高溫 1.把鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其主要反應(yīng)原理是把鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其主要反應(yīng)原理是 在高溫條件下在高溫條件下CO作還原劑，奪取作還原劑，奪取鐵礦石里的氧，鐵礦石里的氧，將鐵還原出來(lái)。將鐵還原出來(lái)。 2.在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)在實(shí)際生產(chǎn)時(shí),所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì),在計(jì)算用在計(jì)算用 料時(shí)和產(chǎn)量時(shí)料時(shí)和產(chǎn)量時(shí),應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題。應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題。 3.鐵生銹的條件是

30、鐵生銹的條件是鐵與空氣中的氧氣、水鐵與空氣中的氧氣、水( (或水蒸氣或水蒸氣) )直接接直接接 觸，如果隔絕了空氣和水，就能在一定程度上防止鋼鐵生銹。觸，如果隔絕了空氣和水，就能在一定程度上防止鋼鐵生銹。在在 鐵表面涂油、刷漆、鍍上耐磨和鐵表面涂油、刷漆、鍍上耐磨和 耐腐蝕的鉻及制造耐腐蝕的合金，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。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舊金屬、合理有效地地開采礦物,以及尋找金屬代用品等。以及尋找金屬代用

31、品等。 列比例時(shí)，一定要用純量。列比例時(shí)，一定要用純量。m(純純) = m(不純不純 )純度純度 4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3 XH2O 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 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： 物理性質(zhì)物理性質(zhì)金屬金屬非金屬非金屬 狀態(tài)狀態(tài) 在常溫下，除汞在常溫下，除汞 (Hg)是液體外，其余是液體外，其余 都是固體都是固體 在常溫下，有在常溫下，有 固、液、氣三態(tài)固、液、氣三態(tài) 密度密度 一般較大一般較大 一般較小一般較小 光澤光澤 有有 一般無(wú)一般無(wú) 導(dǎo)電性導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性 能導(dǎo)電、導(dǎo)熱能導(dǎo)電、導(dǎo)熱 一般不導(dǎo)

32、電、不一般不導(dǎo)電、不 導(dǎo)熱導(dǎo)熱 延展性延展性有有沒(méi)有沒(méi)有 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。把兩種或兩種以上的金屬熔合。把兩種或兩種以上的金屬熔合 在一起，或者把金屬和非金屬熔合在一起，就可以得到具有金屬特在一起，或者把金屬和非金屬熔合在一起，就可以得到具有金屬特 性的合金性的合金 。由于合金的很多性能一般比組成它們的純金屬更好，因。由于合金的很多性能一般比組成它們的純金屬更好，因 此，在實(shí)際中大量使用的金屬材料是合金。此，在實(shí)際中大量使用的金屬材料是合金。 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)，但反應(yīng)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。的難易和劇烈程度不同。)以以Fe、Al、Cu為例，寫出它與氧氣、為例，寫出它與氧氣、 稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ， 。 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 2Al +3H2SO4 Al2 (SO4) 3 +3H2 3Fe + 2O2 Fe3O4 點(diǎn)燃點(diǎn)燃