初中三年級化學(xué)下冊第八單元金屬和金屬材料83金屬資源的利用與保護課件

1、課題3 金屬資源的利用和保護金屬活動性順序表： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬活動性由強逐漸減弱人類生活離不開金屬金屬有廣泛的用途，對于人類社會起著不可替代的作用!軍事與科技也需要大量的金屬金屬元素在自然界中的存在形式 自然界除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外,一.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)形式存在的銀金屬元素在自然界中的存在形式其余都以化合物形式存在于地殼和海洋中。赤鐵礦 主要成分是Fe2O3黃鐵礦 主要成分是FeS2菱鐵礦 主要成分是FeCO3 鋁土礦 主要成分是 Al2O3黃銅礦 主要成分是C

2、uFeS2輝銅礦 主要成分是Cu2S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資料礦石:工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物。赤鐵礦Fe2O3磁鐵礦（Fe3O4）黃鐵礦: FeS2菱鐵礦: FeCO3鋁土礦: Al2O3 孔雀石 Cu2(OH)2CO3赤銅礦 Cu2O黃銅礦 CuFeS2輝銅礦 Cu2S銅礦石鐵礦石 鐵礦石如何變成金屬？一、鐵的冶煉1、原料：焦炭、石灰石、鐵礦石黃鐵礦

3、FeS2赤鐵礦 Fe2O3菱鐵礦 FeCO3磁鐵礦 Fe3O42、原理： 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。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高溫70%48.27%46.67%72.41%含鐵量實驗：一氧化碳還原氧化鐵Fe2O3現(xiàn)象： 紅色粉末變成黑色，F(xiàn)e2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高溫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防止CO污染空氣2CO + O2 2CO2點燃 實驗結(jié)束時，先熄燈后停CO，是為了防止溫度降低后外面的空氣進(jìn)入玻璃管使鐵重新被氧化；還防止試管中的石灰

4、水倒吸入熱的玻璃管，使之炸裂。操作中應(yīng)注意些什么？1、先通CO還是先點燃酒精燈？為什么？2、先熄滅酒精燈還是先停止通CO？為什么？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。1、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+3CO 2Fe+3CO2高溫石灰石、鐵礦石焦炭、空氣3、設(shè)備：高爐化學(xué)方程式：70%48.27%46.67%72.41%含鐵量鐵的冶煉（工業(yè)上）鐵礦石焦炭熱空氣爐渣出口生鐵出口石灰石高爐煉鐵圖：高爐是個豎直的圓筒形爐子，爐殼用鋼板制成，內(nèi)部用

5、耐火磚作襯里。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。 高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來 工業(yè)上工業(yè)上煉鐵時各物質(zhì)的作用：石灰石：把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為爐渣焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO，因此在煉鐵高爐中起主要作用的還原劑是CO，優(yōu)點是氣體還原劑具有流動性，能與礦石充分接觸，使反應(yīng)更徹底。CO2 + C = 2CO高溫3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2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，除去二氧化硅例：用1000 t含氧化鐵80的赤鐵礦石，理論上可以煉出純鐵多少 t

6、 ?解：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：可以煉出純鐵560t。3CO + Fe2O3 2 Fe +3CO2如果煉出含鐵為96%的生鐵多少t？生鐵的質(zhì)量560t 96%=583t可以煉出生鐵鐵583t。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)不純物質(zhì)的質(zhì)量=純物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)注意： 帶入化學(xué)方程式計算的數(shù)據(jù)應(yīng)是 純凈物的質(zhì)量二、金屬資源保護資料一：據(jù)有關(guān)資料報道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20% 40%。資料二：礦物的儲量有限，而且不能再生?？晒╅_采的年限如圖所示。鐵

7、為什么會生銹？取3枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入3支試管中進(jìn)行下面的實驗步驟一、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）再放一團干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞鐵釘浸沒一半在水中鐵在空氣、水的界面處生銹鐵釘完全浸沒在水中，上面還加植物油 鐵未生銹鐵釘放在干燥的空氣中，加干燥劑等 鐵未生銹全浸在水中一半在水中干燥空氣中鐵生銹條件的探究現(xiàn)象分析結(jié)論試管試管試管生銹不生銹不生銹鐵既與水接觸，又與氧氣接觸鐵只與水接觸鐵只與氧氣接觸在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹。（緩慢氧化，放熱）在空氣中銹

8、蝕，實際上是鐵跟氧氣、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，最易生銹！ 鐵銹成分復(fù)雜，主要是Fe2O3XH2O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 (e23)氧化鋁 (Al2O3)結(jié)構(gòu)特點若不除去結(jié)果疏松多孔完全銹蝕致密結(jié)實使鋁“自我保護”鐵鐵銹與空氣（氧氣）接觸與水接觸討論通過對鐵制品銹蝕條件的探究，你對防止鐵制品銹蝕有什么建議？1、保持鐵制品表面

9、干燥和潔凈2、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、高溫灼燒金屬，進(jìn)行“烤藍(lán)”處理等3、制成合金鋼，如不銹鋼 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、金屬資源保護保護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5、物盡其用小結(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、保持鐵制品表面干燥和潔凈 2、在鐵制品表面刷

10、油漆、涂油、鍍鉻、 “烤藍(lán)” 等3、制成合金鋼保護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物盡其用我會做1、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（2）在潮濕的空氣中（3）部分浸入食鹽水中（4）浸沒有植物油中2、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B、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D、切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干(3)、(4)C、D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 ( ) A 回收利用電池外殼的金屬

11、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 C 我會做 4、（1）下列家庭生活垃圾：廢舊書刊報紙 廢電池 廢棄橡膠、塑料制品 易拉罐飲料瓶 廢棄電線 破舊鐵鍋、鋁壺 變質(zhì)剩飯菜 瓜皮果殼 廢棄玻璃物品等，其中可回收利用的有?；厥绽门c保護金屬資源的相關(guān)聯(lián)的是。（2）請你聯(lián)系實際再提出兩條節(jié)約金屬資源的建議:； 防止金屬腐蝕尋找金屬的代用品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)實驗開始時，應(yīng) (填“先加熱再通CO”或“先通CO

12、再加熱”)，目的是 。3)實驗進(jìn)行一段時間后，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 (請寫一物質(zhì)的化學(xué)式)。1.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。請回答有關(guān)問題：d b e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 + 3CO 2Fe + 3CO2高溫C或H2 固體由紅棕色變成黑色練習(xí)：2、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 （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、如圖所示實驗，裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ ）A、

13、鐵絲不變化 B、鐵絲逐漸消失 C、試管中的液面不變化D、試管中的液面上升D4、下列關(guān)于金屬資源的說法，不正確的是（ ） A、自然界中除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物形式存在 B、自然界中的金屬資源是取之不盡的 C、防止金屬銹蝕、回收利用廢舊金屬可以保護金屬資源和環(huán)境 D、合理開發(fā)礦物、尋找金屬代用品都是保護金屬資源的有效途徑B5、手機、筆記本電腦等電子產(chǎn)品中使用的鋰電池，具有體積小、充電時間短、放電時間長等優(yōu)點，放電時的工作原理是鋰（Li）跟二氧化錳作用生成LiMnO2。1）在LiMnO2里，鋰元素顯1價，則錳元素的化合價為 ；2）寫出鋰電池放電時的化學(xué)方程式 ；（

14、3）鋰電池充電時，是將電能轉(zhuǎn)化為 能。3 Li+MnO2=LiMnO2 化學(xué) 6、圖表資料可以為我們提供很多信息，下列從圖表中獲取的信息及應(yīng)用不正確的是（ ）A、根據(jù)金屬活動性順序表，判斷金屬是否容易被鹽酸腐蝕B、根據(jù)金屬的熔點數(shù)據(jù)表，判斷金屬的導(dǎo)電性強弱C、根據(jù)溶解度曲線圖，選擇從溶液中獲得晶體的方法D、根據(jù)元素周期表，查找元素的原子序數(shù)、元素符號、相對原子質(zhì)量B7、下列有關(guān)對自行車的做法不合理的是（ ）A、車架表面噴涂油漆 B、鋼圈表面鍍防護金屬C、露天放置，日曬雨淋 D、鏈條表面涂機油C8、菜刀在下述情況下，發(fā)生銹斑的嚴(yán)重程度順序是（ )切濕咸菜后放置 切酸菜后放置切完菜后洗凈擦干切完菜后洗凈擦干，再抹一點花生油 切完菜后用水沖洗A B C D C9、在下列各種情況下，埋在地下的鑄鐵輸氣管道被腐蝕速度最慢的是（ ） A 在潮濕、疏松、透氣的土壤中 B 在含沙粒較多、潮濕透氣的土壤中C 在疏松、透氣、干燥的土壤中D 在干燥、致密