課題3金屬資源的利用和保護(hù)(上課用)

課題3金屬資源的利用和保護(hù)世界跨徑最大的斜拉橋———蘇通大橋

蘇通大橋總長8206米，斜拉橋主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度306米,列世界第一；斜拉索的長度580米,列世界第一。

我們的生活離不開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。鋁土礦:Al2O3赤鐵礦（主要成分是Fe2O3

）菱鐵礦（主要成分是FeCO3

）圖8-18常見的礦石硫鐵礦(主要成分是FeS2)磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）

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+3CO2Fe+3CO2高溫70%48.27%46.67%72.41%含鐵量現(xiàn)象分析方程式尾氣處理紅色的Fe2O3變成黑色，同時(shí)產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁一氧化碳還原氧化鐵,生成鐵粉(黑色)與二氧化碳1.實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵①用燃著的酒精燈將尾氣點(diǎn)燃或②用氣球收集尾氣【實(shí)驗(yàn)8-3】Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是：

用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡)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)的氧化鐵粉末裝進(jìn)硬質(zhì)玻璃管中。③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(或用氣球收集)，防止一氧化碳污染空氣。待排盡后，點(diǎn)燃酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化。④當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，停止加熱，再通入一會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止Fe被氧化。一氧化碳還原氧化鐵必須在封閉的硬質(zhì)玻管中進(jìn)行，防止一氧化碳污染空氣。原料：鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO===2Fe+3C高溫2.工業(yè)煉鐵：反應(yīng)的化學(xué)方程式：⑴原理：焦炭在高溫條件下跟O2反應(yīng)生成CO,CO作還原劑，在高溫條件下把鐵礦石中的鐵還原出來。⑵設(shè)備：煉鐵高爐鐵礦石、焦炭、石灰石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1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出純鐵多少t?解：設(shè)理論上可以煉出的純鐵質(zhì)量為x1602×561000t×80％X1601000tX80%2×56XX=560t答：可以煉出純鐵560t。3CO+Fe2O32Fe+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(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)3%的生鐵2000噸，需要含四氧化三鐵90%的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少？鐵軌的銹蝕鐵釘?shù)纳P各種鐵制品的銹蝕

為了減少損失，需要探究金屬銹蝕的原因、防護(hù)的方法和廢金屬的回收利用金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失。鐵為什么會生銹？？？1、金屬的腐蝕和防護(hù)鐵生銹條件的探究現(xiàn)象分析結(jié)論試管Ⅰ試管Ⅱ

試管Ⅲ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(shí)存在的環(huán)境中鐵能生銹。試管IV鐵銹最厚鐵與食鹽水和氧氣接觸鐵在空氣中銹蝕，實(shí)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(shí)，最易生銹！

鐵銹成分復(fù)雜，主要是Fe2O3·XH2O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-Fe2O3)結(jié)構(gòu)疏松多孔怎么防止鋼鐵生銹呢？在車船的表面噴油漆在機(jī)械表面涂防銹油在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能起保護(hù)作用的其他金屬。如：在鋼鐵表面鍍銅、鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻總結(jié)：防止鋼鐵制品生銹的方法：

鋁比鐵更容易跟氧氣和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，生成的氧化鋁形成一層致密而結(jié)實(shí)的膜覆蓋在鋁的表面，防止鋁繼續(xù)與氧氣反應(yīng)，從而起來“自我保護(hù)”的作用（1)隔絕空氣或氧氣(2)隔絕水具體方法:1.“穿外衣”——加一層保護(hù)膜（如：刷油漆、涂油、電鍍、致密的氧化膜）2.“打強(qiáng)心針”——在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，（如：制成不銹鋼）①保持鋼鐵表面的清潔干燥。②鍍金屬保護(hù)層：如鍍錫、鍍鋅、鍍鉻等；白鐵皮鍍鋅，馬口鐵鍍錫，鋼圈鍍鉻、鎳。③涂非金屬保護(hù)層：如噴涂油漆、涂防銹油、在臉盆、杯子表面燒涂搪瓷、用橡膠或塑料包在鋼鐵表面。④形成氧化膜保護(hù)層：槍套上形成四氧化三鐵、鋸條上的烤藍(lán)。⑤在鋼鐵里加入金屬或非金屬形成耐腐蝕合金：如不銹鋼（加Cr、Ni）防止鐵銹蝕的主要措施：

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(hù)資料一：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%。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。保護(hù)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(jì)劃合理地開采礦物4、尋找金屬代用品小結(jié)鐵生銹的主要條件是與氧氣和水直接接觸。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、在鐵制品表面刷油漆、涂油、鍍鉻、“烤藍(lán)”等

3、制成合金保護(hù)金屬資源的有效途徑是：

1.防止金屬腐蝕

2.回收利用廢舊金屬

3.合理有效的開采金屬礦物

4.尋找金屬的代用品

我會做1、通過實(shí)驗(yàn)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(2)、(3)C、D我會做3、（1）下列家庭生活垃圾：①廢舊書刊報(bào)紙②廢電池③廢棄橡膠、塑料制品④易拉罐飲料瓶⑤廢棄電線⑥破舊鐵鍋、鋁壺⑦變質(zhì)剩飯菜⑧瓜皮果殼⑨廢棄玻璃物品等，其中可回收利

用的有＿＿＿＿＿＿＿＿?；厥绽门c保護(hù)金

屬資源的相關(guān)聯(lián)的是＿＿＿＿＿＿。（2）請你聯(lián)系實(shí)際再提出兩條節(jié)約金屬資源的建議:

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

①②③④⑤⑥⑨②④⑤⑥防止金屬腐蝕尋找金屬的代用品

課題3金屬資源的利用和保護(hù)

居巢黃麓謝玉榮⑴、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

。⑵、實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)

(填“先加熱再通CO”或“先通CO再加熱”)，目的是

。⑶、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象為為

，反應(yīng)方程式為

。⑷、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)。4.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：dbe除去殘余的二氧化碳

先通一氧化碳再加熱

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫C或H2

趕盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱爆炸固體由紅棕色變成黑色

課題3金屬資源的利用和保護(hù)

居巢黃麓謝玉榮5、通過實(shí)驗(yàn)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6、如圖所示實(shí)驗(yàn)，裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）A、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D

課題3金屬資源的利用和保護(hù)

安徽巢湖謝玉榮7、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(hù)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(hù)金屬資源的有效途徑B8、手機(jī)