課題3《金屬資源的利用和保護(hù)》

1、第八單元第八單元 金屬和金屬材料金屬和金屬材料課題課題3 3 金屬資源的利用和保護(hù)金屬資源的利用和保護(hù)第一課時(shí)第一課時(shí)P15人類(lèi)生活離不開(kāi)金屬人類(lèi)生活離不開(kāi)金屬元素名稱(chēng)元素名稱(chēng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)%元素名稱(chēng)元素名稱(chēng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?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AlAl！金屬元素在地殼中含量：金屬元素在地殼中含量：圖圖8-16 8-16 自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的金圖圖8-17 8-17 自然界以單質(zhì)形式存在的銀自然界以單質(zhì)

2、形式存在的銀 除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外存在外, ,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：?jiǎn)钨|(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(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）礦石礦石:工業(yè)上把能用來(lái)提煉金屬的礦物叫工業(yè)上把能用來(lái)提煉金屬的

3、礦物叫礦石。礦石。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 孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO3赤銅礦赤銅礦 Cu2O一、鐵的冶煉：一、鐵的冶煉：生熟煉鐵爐一生熟煉鐵爐一生熟煉鐵爐二生熟煉鐵爐二 圖圖8-19 我國(guó)古代煉鐵圖我國(guó)古代煉鐵圖圖圖8-20 上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐圖圖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)行的郵票現(xiàn)象：現(xiàn)象：紅色紅色粉末變粉末變成成黑色黑色，澄清的石，澄清的石

4、灰水變渾濁。灰水變渾濁。點(diǎn)燃尾氣有點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色藍(lán)色火火焰焰一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O2CO + O2 2CO2用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是作用是防止防止一氧化碳污染空氣一氧化碳污染空氣一一.鐵的冶煉鐵的冶煉實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟： . .組裝儀器，組裝儀器，并檢查其氣密性。并檢查其氣密性。把氧化鐵粉末裝進(jìn)硬質(zhì)玻璃管中。把氧化鐵粉末裝進(jìn)硬質(zhì)玻璃管中。固定裝置，并通入一氧化碳?xì)怏w固定裝置，并通入一氧化碳?xì)怏w（防止一氧化碳與空氣混（防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸）。合受熱爆炸）。 點(diǎn)燃

5、出氣口處的酒精燈點(diǎn)燃出氣口處的酒精燈(或用氣球收集或用氣球收集)，防止一氧化碳污，防止一氧化碳污染空氣。染空氣。待排盡后，點(diǎn)燃酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的待排盡后，點(diǎn)燃酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化。變化。當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，停止加熱，再通入一會(huì)兒當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，停止加熱，再通入一會(huì)兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止防止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。黃鐵礦黃鐵礦 FeS2赤鐵礦赤鐵礦 Fe2O3菱鐵礦菱鐵礦 FeCO3磁鐵

6、礦磁鐵礦 Fe3O4在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵在高溫下，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(lái)從鐵礦石中還原出來(lái)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高溫高溫石灰石、石灰石、鐵礦石鐵礦石焦炭、空氣焦炭、空氣化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：一一.鐵的冶煉鐵的冶煉設(shè)備：高爐設(shè)備：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)燃高爐是個(gè)豎直的高爐是個(gè)豎直的圓筒形圓筒形爐子，爐殼用爐子，爐殼用鋼板鋼板制成，制成，內(nèi)部用內(nèi)部用耐火磚耐火磚作襯里。作襯里。 在在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)實(shí)際生產(chǎn)時(shí),

7、,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。不純物質(zhì)、純物質(zhì)、純度之間的關(guān)系：不純物質(zhì)、純物質(zhì)、純度之間的關(guān)系：列比例時(shí)，一定要用純量。列比例時(shí)，一定要用純量。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(不純不純 )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(Fe2O3) 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?lài)崳康纳F多少?lài)?？Fe2O3+3CO=2Fe + 3C

8、O2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 112800t X160800t=112XX560t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，理論上可煉出含鐵鐵96%的生鐵為的生鐵為583t?；蛟O(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=2F

9、e + 3CO2高溫高溫160 112800t 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 + 3CO2160 112 X 85% 2850t 高溫高溫160X 85%=1122850tX4790t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.【06自貢自貢】

10、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)，試計(jì)算：算：該該3000 t生鐵中含純鐵多少?lài)?？生鐵中含純鐵多少?lài)崳吭摕掍搹S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?lài)?？（?jì)算結(jié)果保留整數(shù)）少?lài)?？（?jì)算結(jié)果保留整數(shù)）練習(xí)：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(xiě)出圖中標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱(chēng)）寫(xiě)出圖中標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱(chēng) ， 。 (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

11、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(lèi)大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用的大致年限。被人類(lèi)大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用的大致年限。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)

12、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(lèi)文明的一個(gè)重要標(biāo)志。鋼鐵的冶煉是人類(lèi)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(xiě)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(xiě)出冶煉生鐵的化學(xué)方程式方程式

13、 ；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，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)插入第八單元 金屬和金屬材料課題3 金屬資源的利用和保護(hù)第二課時(shí)第二課時(shí)P1821為什么要保護(hù)金屬資源？為什么要保護(hù)金

14、屬資源？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(kāi)采每年大量開(kāi)采(數(shù)以?xún)|噸計(jì)數(shù)以?xún)|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%)P181. 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)量的四分之一！四分之一！如何防銹？如何防銹？ 現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以證明鐵制

15、品燥劑氯化鈣。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以證明鐵制品銹蝕的條件。銹蝕的條件。一、在試管一、在試管1中加入中加入少量的蒸餾水少量的蒸餾水，使鐵釘?shù)囊话虢](méi)，使鐵釘?shù)囊话虢](méi)在水中在水中二二、在試管、在試管2中注入中注入冷卻的沸水，使其侵沒(méi)鐵釘，上面冷卻的沸水，使其侵沒(méi)鐵釘，上面加上植物油并加上植物油并塞緊橡皮塞塞緊橡皮塞三三、在試管、在試管3中加入少量中加入少量干燥劑干燥劑（生石灰或無(wú)水氯化鈣）（生石灰或無(wú)水氯化鈣）再放一團(tuán)干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞再放一團(tuán)干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞 一周后一周后鐵釘浸沒(méi)一半在水中：鐵釘浸沒(méi)一半在水中： 鐵在空氣、水的界鐵在空氣、水的界面處生銹面處生銹鐵

16、釘完全浸沒(méi)在水中（上面還加植物油）：鐵釘完全浸沒(méi)在水中（上面還加植物油）： 鐵未生銹鐵未生銹鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）：鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）： 鐵未生銹鐵未生銹全浸在水中全浸在水中一半在水中一半在水中干燥空氣中干燥空氣中。（緩慢氧（緩慢氧化，放熱）化，放熱）在空氣中銹蝕，實(shí)際上是在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵鐵跟跟氧氣氧氣、水水等等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)變化學(xué)變化化，使鐵轉(zhuǎn)化為，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物鐵的化合物的過(guò)程。的過(guò)程。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！鐵銹成分復(fù)雜，主要是鐵銹成分復(fù)

17、雜，主要是FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O O它它是一種疏松多孔的物質(zhì)是一種疏松多孔的物質(zhì) 鐵銹鐵銹這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過(guò)它的空隙，不斷向里層滲透，和空氣穿過(guò)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。繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。 氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較氧化鐵與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)”與空氣（氧氣）與空氣（氧氣）接觸接觸與水與水接觸接觸金屬防腐蝕的方

18、法(破壞破壞鐵生銹的條件即可鐵生銹的條件即可)（1)1)隔絕空氣或氧氣隔絕空氣或氧氣 (2)(2)隔絕水隔絕水怎么防止鋼鐵生銹呢？怎么防止鋼鐵生銹呢？在在車(chē)車(chē)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

19、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)輸用鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是()CBA.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蝕的金屬鍍一層耐腐蝕的金屬涂油等涂油等平時(shí)要保持自行車(chē)的潔凈與干燥（或涂油）！平時(shí)要保持自行車(chē)的潔凈與干燥

20、（或涂油）！自行車(chē)防銹措施有哪些？自行車(chē)防銹措施有哪些？討論：討論：鋼圈：鋼圈： 圖圖8-25 據(jù)估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限據(jù)估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限2.2.金屬資源保護(hù)金屬資源保護(hù)為什么要保護(hù)金屬資源？為什么要保護(hù)金屬資源？礦物的儲(chǔ)量是有限的，而且不能再生。礦物的儲(chǔ)量是有限的，而且不能再生。圖圖8-26 金屬的回收利用金屬的回收利用回收一個(gè)鋁制的易拉罐比制造一個(gè)新的鋁制的易拉回收一個(gè)鋁制的易拉罐比制造一個(gè)新的鋁制的易拉罐要便宜罐要便宜20%，而且還可以節(jié)約金屬資源和，而且還可以節(jié)約金屬資源和95%能源。能源。目前世界上有目前世界上有50%以上的鐵和以上的鐵和90%以上的金得到回收利以上的金

21、得到回收利用。用。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(kāi)采礦物合理地開(kāi)采礦物, ,嚴(yán)禁不顧國(guó)嚴(yán)禁不顧國(guó)家利益的亂采礦。家利益的亂采礦。尋找金屬代用品。如以塑料代鋼。尋找金屬代用品。如以塑料代鋼。 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

22、表面刷油漆自行車(chē)臟了用清水沖洗自行車(chē)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)康腁探究鐵在干燥空氣中探究鐵在干燥空氣中的

23、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_(kāi)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

24、易生銹，其原因是欄桿，安裝在南方比安裝在北方更易生銹，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

25、學(xué)所取用的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?lài)?？的赤鐵礦多少?lài)崳?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改

26、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)，丙中的金屬過(guò)量丙中的

27、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 + H256 2 X 0.3g則則Fe%8.4g9g 100%=93.3%計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；答：樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為答

28、：樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%。56X20.3g=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?lài)崳胯F礦多少?lài)?？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 112Y80% 930t160:112=Y80%: 930t Y=1666.1t答：答：生產(chǎn)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(

29、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) )

30、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(kāi)采礦物舊金屬、合理有效地地開(kāi)采礦物,以及尋找金屬代用品等。以及尋找金屬代用品等。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

31、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)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

32、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(xiě)出它與氧氣、為例，寫(xiě)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 + H22Al +3H2SO4 Al2 (SO4) 3