第八單元 課題3 金屬資源的利用和保護(hù)

1、課題課題3 金屬資源的利用和保護(hù)金屬資源的利用和保護(hù)金屬元素在地殼中的含量金屬元素在地殼中的含量元素名元素名稱稱質(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?jǐn)?shù)/%鋁Al7.73鎂Mg2.00鐵Fe4.75鋅Zn0.008鈣Ca3.45銅Cu0.007鈉Na2.74銀Ag0.00001鉀K 2.47金Au0.0000005金屬活動性順序表：金屬活動性順序表： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬活動性由金屬活動性由強(qiáng)強(qiáng)逐漸減逐漸減弱弱金屬元素在自然界中的存在形式金屬元素在自然界中的存在形式1 1、單質(zhì)形式單質(zhì)形式存在：少數(shù)很不活潑

2、的金屬如存在：少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀金、銀等等一一. .金屬的存在：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)形式存在的銀金屬元素在自然界中的存在形式金屬元素在自然界中的存在形式2、化合物形式化合物形式存在：化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬，存在：化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬， 如鐵、鋁、銅等如鐵、鋁、銅等赤鐵礦赤鐵礦Fe2O3磁鐵礦磁鐵礦Fe3O4菱鐵礦菱鐵礦FeCO3鋁土礦鋁土礦Al2O3黃銅礦黃銅礦CuFeS2輝銅礦輝銅礦Cu2S礦石礦石: :工業(yè)上工業(yè)上把能用來把能用來提煉金屬提煉金屬的的礦物礦物。赤銅礦赤銅礦 Cu2O 孔雀石孔雀石 Cu2(OH

3、)2CO3鐵礦石鐵礦石 鐵鐵礦石礦石如何變成如何變成金屬金屬？二、鐵的冶煉二、鐵的冶煉1、原料：、原料：焦炭、石灰石、鐵礦石焦炭、石灰石、鐵礦石黃鐵礦黃鐵礦 FeS2赤鐵礦赤鐵礦 Fe2O3菱鐵礦菱鐵礦 FeCO3磁鐵礦磁鐵礦 Fe3O42、原理：、原理： 在高溫的條件下，利用一氧化碳與氧化鐵（鐵礦在高溫的條件下，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。石）反應(yīng)，把鐵從氧化鐵（鐵礦石）中還原出來。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高溫高溫實驗：實驗：一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵Fe2O3 P16現(xiàn)象：現(xiàn)象：1、紅色粉末變成黑色，、紅色粉末變成黑色，F(xiàn)e2

4、O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高溫高溫2、澄清的石灰水變渾濁。、澄清的石灰水變渾濁。CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O用酒精燈點燃尾氣的作用是用酒精燈點燃尾氣的作用是防止防止CO污染空氣污染空氣2CO + O2 2CO2點燃點燃1、先通、先通CO還是先點燃酒還是先點燃酒精燈？精燈？ 為什么？為什么？2、先熄滅酒精燈還是先停止通、先熄滅酒精燈還是先停止通CO？為什么？為什么？先通后點的原因是為了防止加熱一氧化碳和空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。氣的混合氣而發(fā)生爆炸。鐵礦石鐵礦石焦炭焦炭熱空氣熱空氣爐爐渣渣出出口口生鐵出口生鐵出口石灰石石灰石

5、3、設(shè)備：高爐、設(shè)備：高爐工業(yè)煉鐵的原料：鐵礦石、工業(yè)煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石等。焦炭、石灰石等。焦炭焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的成的CO2還原為具有還原性的還原為具有還原性的CO。鐵礦石鐵礦石：提供鐵元素。：提供鐵元素。石灰石石灰石：將礦石中的二氧：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣?；柁D(zhuǎn)變?yōu)闋t渣。CO2 + C = 2CO高溫高溫3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2高溫高溫C+O2=CO2高溫高溫CaO+SiO2=CaSiO3高溫高溫CaCO3=CaO+CO2高溫高溫提供熱量提供熱量提供還原劑提供還原劑造渣，除去造渣，除去二氧化硅二氧化硅高爐內(nèi)的反應(yīng)：

6、高爐內(nèi)的反應(yīng)：例：例：用用1000 t含氧化鐵含氧化鐵80的赤鐵礦的赤鐵礦石，理論上可以煉出純鐵多少石，理論上可以煉出純鐵多少 t ?解：解：設(shè)理論上可以煉出的純鐵質(zhì)量為設(shè)理論上可以煉出的純鐵質(zhì)量為x160 2561000t80 X 160 1000tX80% 256 XX= 560t答：答：可以煉出純鐵可以煉出純鐵560t。3CO + Fe2O3 2 Fe +3CO2如果煉出含鐵為如果煉出含鐵為96%的生鐵多少的生鐵多少t？生鐵的質(zhì)量生鐵的質(zhì)量560t 96%=583t可以煉出生鐵鐵可以煉出生鐵鐵583t。純物質(zhì)的質(zhì)量純物質(zhì)的質(zhì)量= 不純物質(zhì)的質(zhì)量不純物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不

7、純物質(zhì)的質(zhì)量不純物質(zhì)的質(zhì)量=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)物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)注意：注意： 帶入化學(xué)方程式計算的數(shù)據(jù)應(yīng)是帶入化學(xué)方程式計算的數(shù)據(jù)應(yīng)是 純凈物的質(zhì)量純凈物的質(zhì)量練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)3%的生的生鐵鐵2000噸，需要含四氧化三鐵噸，需要含四氧化三鐵90%的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少？的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少？三、金屬資源保護(hù)三、金屬資源保護(hù)資料一：資料一：據(jù)有關(guān)資料報道，現(xiàn)在世界上每據(jù)有關(guān)資料報道，現(xiàn)在世界上每年因年因腐蝕而報廢腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的年產(chǎn)量的20% 20% 40%40%。資料二：資料二：礦物的儲量有限，礦物的儲量有限，

8、而且而且不能再生不能再生。可供開采。可供開采的年限如圖所示。的年限如圖所示。鐵為什么會生銹？鐵為什么會生銹？取取3枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入3支試管中進(jìn)行下面的實驗支試管中進(jìn)行下面的實驗步驟一、在試管步驟一、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]在水中，使鐵釘?shù)囊话虢]在水中步驟二步驟二、在試管、在試管2中注滿中注滿迅速冷卻的沸水、植物油迅速冷卻的沸水、植物油步驟三步驟三、在試管、在試管3中加入中加入少量干燥劑少量干燥劑（生石灰或無水氯化鈣）（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，塞緊橡皮塞再放一團(tuán)干棉球，把鐵釘放在干棉球上，

9、塞緊橡皮塞。（緩慢氧化，（緩慢氧化，放熱）放熱）在空氣中銹蝕，實際上是在空氣中銹蝕，實際上是鐵鐵跟跟氧氣氧氣、水水等物質(zhì)相等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)變化化學(xué)變化，使鐵轉(zhuǎn)化，使鐵轉(zhuǎn)化為為鐵的化合物鐵的化合物的過程。的過程。因此，鐵與空氣接觸，又有水分時，最易生銹！因此，鐵與空氣接觸，又有水分時，最易生銹！ 鐵銹成分復(fù)雜，主要是鐵銹成分復(fù)雜，主要是FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O O它是一種它是一種疏松多孔的物質(zhì)疏松多孔的物質(zhì) Fe2O3 鐵銹鐵銹這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)空氣穿過它的空

10、隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。 討論討論 自行車的構(gòu)件如自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？等，分別采取了什么防銹措施？2 2、金屬資源保護(hù)、金屬資源保護(hù)保護(hù)金屬資源的主要途徑：保護(hù)金屬資源的主要途徑：1、防止金屬的腐蝕、防止金屬的腐蝕2、金屬的回收和利用、金屬的回收和利用3、有計劃合理地開采礦物、有計劃合理地開采礦物4、尋找金屬代用品、尋找金屬代用品學(xué)生練習(xí)：學(xué)生練習(xí)：根據(jù)銅綠的化學(xué)式根據(jù)銅綠的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3分析銅生分析銅生銹的條件又是什么？銹的條件又是什么？與氧氣、水、二氧化碳接觸與氧氣、水

11、、二氧化碳接觸5、物盡其用、物盡其用我會做我會做1、通過實驗回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？、通過實驗回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？（1）在干燥的空氣中）在干燥的空氣中（2）在潮濕的空氣中）在潮濕的空氣中（3）部分浸入食鹽水中）部分浸入食鹽水中（4）浸沒有植物油中）浸沒有植物油中2、下列做法能防止鐵制品生銹的是（）、下列做法能防止鐵制品生銹的是（）A、自行車臟了用清水沖洗、自行車臟了用清水沖洗B、用廢酸液沖洗鐵制污水管道、用廢酸液沖洗鐵制污水管道C、在鐵制籃球架上刷一層油漆、在鐵制籃球架上刷一層油漆D、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(3)、(4)C、D

12、我會做我會做3、隨著人們生活質(zhì)量的提高，各種電池使用量大幅、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(jìn)行集中處理的問題被提到議事日度增加，廢電池進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程上來。其首要原因是程上來。其首要原因是 ( ) A 回收利用電池外殼的金屬材料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防止電池中汞、鎘、鉛等重金屬對土壤和水源的污染污染C減輕電池中滲漏的液體對其他物品的腐蝕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回收利用電池中的石墨電極C 我會做我會做 4、（、（1）下列家庭生活垃圾：）下列家庭生活垃圾：廢舊書刊報紙廢舊書刊報紙 廢電池廢電池 廢棄橡膠、塑料制品廢棄橡膠、塑料制品 易拉罐飲料瓶易拉罐飲料瓶 廢棄電線廢棄電線 破舊鐵鍋、鋁壺破舊鐵鍋、鋁壺 變質(zhì)剩飯菜變質(zhì)剩飯菜 瓜瓜皮果殼皮果殼 廢棄玻璃物品等，其中可回收利廢棄玻璃物品等，其中可回收利用的有。回收利用與保護(hù)金用的有?；厥绽门c保護(hù)金屬資源的相關(guān)聯(lián)的是。屬資源的相關(guān)聯(lián)的是。（2）請你聯(lián)系實際再提出兩條節(jié)約金屬資源的建）請你聯(lián)系實際再提出兩條節(jié)約金屬資源的建議議:； 5、通過實驗回答，鐵釘在、通過實驗回答，鐵釘在下列哪些情況下容易