-金屬資源的利用和保護(hù)(第二課時(shí))課件

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)二、金屬資源的保護(hù)資料一：根據(jù)已探明的一些礦物的儲(chǔ)藏量和目前消耗速度，有人估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限如下圖所示。部分金屬資源即將枯竭！原因一：每年大量開(kāi)采(數(shù)以億噸計(jì))保護(hù)金屬資源的原因：原因二：據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%~40%。思考1.金屬資源短缺對(duì)人類社會(huì)發(fā)展意味著什么？2.金屬腐蝕的條件是什么？如何防腐？3.如何保護(hù)金屬資源？所以保護(hù)金屬資源是當(dāng)今緊要的一件事！保護(hù)金屬資源的原因：1.金屬的腐蝕和防護(hù)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占世界年產(chǎn)量的四分之一！如何防銹？鐵的生銹過(guò)程哪種條件下,鐵最易生銹?為什么?植物油abc請(qǐng)思考：用橡皮塞塞緊管口實(shí)驗(yàn)：探究鐵生銹的條件——a.在干燥空氣中b.浸沒(méi)在水中c.半截浸沒(méi)在水中鐵的生銹過(guò)程不生銹(有水無(wú)O2)

不生銹(有O2無(wú)水)在水與空氣的交界面最易生銹————植物油abc用橡皮塞塞緊管口(有水和Ｏ2)氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較鐵銹

(Fe2O3)氧化鋁

(Al2O3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)若不除去結(jié)果疏松多孔完全銹蝕致密結(jié)實(shí)使鋁“自我保護(hù)”鐵鐵銹與空氣（氧氣）接觸與水接觸防止鐵生銹的方法(破壞鐵生銹的條件即可)：P201.保持鐵制品表面的潔凈和干燥。2.在鐵制品表面涂油、刷漆、搪瓷、鍍上耐腐蝕的金屬、烤藍(lán)（即表面生成致密的氧化膜保護(hù)層），使鐵制品與空氣隔絕。3.制成耐腐蝕的合金，如不銹鋼，就是在鋼中加入一點(diǎn)鎳和鉻而制成的合金。討論思考：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？

推理依據(jù)是按銅綠的化學(xué)式可知：銅綠含C、H、O、Cu四種元素，若無(wú)空氣中的O2、H2O、CO2等對(duì)銅發(fā)生作用則銅綠中不可能含O、C、H等元素。在潮濕的空氣中銅與氧氣、水、二氧化碳等作用生成了銅綠。用白醋浸泡可除去銅銹。

圖8-25據(jù)估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限2.金屬資源保護(hù)⑴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。2.金屬資源保護(hù)的有效途徑:[閱讀18頁(yè)~19頁(yè)]⑴.防止金屬腐蝕⑵.回收利用廢舊金屬⑶.合理的開(kāi)采礦物⑷.尋找金屬的代用品圖8-26金屬的回收利用回收一個(gè)鋁制的易拉罐比制造一個(gè)新的鋁制的易拉罐要便宜20%，而且還可以節(jié)約金屬資源和95%能源。目前世界上有50%以上的鐵和90%以上的金得到回收利用。小結(jié)鐵生銹的主要條件是與氧氣和水（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：

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(lán)”等

制成合金鋼保護(hù)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(kāi)采礦物

尋找金屬的代用品

物盡其用3.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（）①在鐵制品表面鍍鋅②在鐵制品表面涂油脂③保留鐵件表面的鐵銹作保護(hù)層④在鐵器表面刷油漆⑤自行車臟了用清水沖洗⑥用廢酸液沖洗鐵制污水管道⑦切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干A.②⑤B.③⑤⑥C.①③⑦D.②⑥⑦B4.全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占世界鋼鐵年產(chǎn)量的1/4。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A、B、C三支試管中進(jìn)行研究。⑴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)操作方法實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁探究鐵在干燥空氣中的生銹情況B放入鐵釘，注入蒸餾水浸沒(méi)鐵釘，并用植物油液封C探究鐵在有空氣和水時(shí)的生銹情況加熱烘干試管，小心放入鐵釘，塞上塞子

探究鐵在有水而無(wú)空氣（氧氣）時(shí)的生銹情況小心放入鐵釘，注入蒸餾水，使鐵釘部分浸入水中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，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：⑴哪位同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)；⑵計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；⑶若生產(chǎn)1000t這種純度的鐵，至少需要含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦多少噸？甲乙丙燒杯＋稀硫酸200g150g150g加入的鐵樣品9g9g14g充分反應(yīng)后，燒杯＋剩余物208.7g158.7g163.7g改正：(燒杯的質(zhì)量為25.4g；計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)解：⑴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0.3g(如甲為200g+9g-208.7g＝0.3g),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，9g鐵樣品中的鐵完全反應(yīng)，甲中的酸過(guò)量。由乙、丙數(shù)據(jù)可知，(150g－25.4g)＝124.6g的稀硫酸中的H2SO4完全反應(yīng)，丙中的金屬過(guò)量。綜合分析可知乙同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)。甲乙丙燒杯＋稀硫酸200g150g150g加入的鐵樣品9g9g14g充分反應(yīng)后，燒杯＋剩余物208.7g158.7g163.7g⑶若生產(chǎn)1000t這種純度的鐵，至少需要含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦多少噸？解：⑶需要含氧化鐵80%的赤鐵礦的質(zhì)量為Y。1000t這種純度的鐵含純鐵的質(zhì)量為1000t×93.3%＝930t。3CO+

Fe2O3

2Fe

+

3CO2

====高溫160112Y×80%930t160:112=Y×80%:930tY=1666.1t答：生產(chǎn)1000t這種純度的鐵，至少需要含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦為1666.1t。3CO+

Fe2O3

2Fe

+

3CO2

；====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)原理是在高溫條件下CO作還原劑，奪取鐵礦石里的氧，將鐵還原出來(lái)。2.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),在計(jì)算用料時(shí)和產(chǎn)量時(shí),應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題。3.鐵生銹的條件是鐵與空氣中的氧氣、水(或水蒸氣)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。在鐵表面涂油、刷漆、鍍上耐磨和耐腐蝕的鉻及制造耐腐蝕的合金，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、回收與利用廢舊金屬、合理有效地地開(kāi)采礦物,以及尋找金屬代用品等。列比例時(shí)，一定要用純量。m(純)=m(不純)×純度4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3·XH2O本單元小結(jié)：一、金屬和金屬材料金屬與非金屬物理性質(zhì)的比較：物理性質(zhì)金屬非金屬狀態(tài)在常溫下，除汞(Hg)是液體外，其余都是固體在常溫下，有固、液、氣三態(tài)密度一般較大一般較小光澤有一般無(wú)導(dǎo)電性導(dǎo)熱性能導(dǎo)電、導(dǎo)熱一般不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱延展性有沒(méi)有2.由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。例如如果用A+B→C來(lái)表示化合反應(yīng)的話，請(qǐng)用相似的方法來(lái)表示分解反應(yīng)和置換反應(yīng)。置換反應(yīng)：A+BC→B+AC分解反應(yīng)：AB→A+B

，

。

Zn

+

H2SO4

＝ZnSO4

+

H2↑Fe

+

CuSO4

＝

FeSO4

+

Cu3.常見(jiàn)金屬活動(dòng)性順序如下：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性，由強(qiáng)逐漸減弱舉例說(shuō)明金屬活動(dòng)性順序可以給你哪些判斷的依據(jù)：

。

。

⑴只有排在H前面的才能置換酸中的氫。⑵只有排在前面的金屬才能把排在后面的金屬?gòu)乃鼈兊幕衔锏娜芤褐兄脫Q出來(lái)。(KCaNa

特殊、反應(yīng)復(fù)雜)三、金屬資源保護(hù)3CO+

Fe2O3

2Fe

+

3CO2

；====高溫1.把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應(yīng)原理是：在實(shí)際生產(chǎn)時(shí),還會(huì)遇到有關(guān)雜質(zhì)的計(jì)算問(wèn)題。2.鐵銹蝕的主要條件以及防止鐵銹蝕的主要措施是：鐵銹蝕的主要條件是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。防止鐵銹蝕的主要措施是在鐵表面涂油、刷漆、鍍上耐磨和耐腐蝕的鉻及制造耐腐蝕的合金，如不銹鋼等，就能防止鋼鐵生銹。

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,以及尋找金屬代用品等。4.保護(hù)金屬資源的有效途徑是：列比例時(shí)，一定要用純量。m(純)=m(不純)×純度實(shí)驗(yàn)步驟：①.按下圖組裝儀器，并檢查其氣密性。②把少量研細(xì)的氧