九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 第八單元 課題3 金屬資源的利用和保護(hù)課件 新人教版

課題3 金屬資源的利用和保護(hù)(第一課時(shí))人類生活離不開(kāi)金屬金屬有廣泛的用途，對(duì)于人類社會(huì)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地殼中的含量請(qǐng)你閱讀元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)／﹪元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)／﹪鋁鐵鈣鈉鉀7.734.753.452.742.47鎂鋅銅銀金2.000.0080.0070.000010.0000005一、金屬在自然界的存在方式：1、游離態(tài)（以單質(zhì)形式存在）如：金、銀等少數(shù)不活潑的金屬。金銀銀器黃金飾品2、化合態(tài)（以化合物形式存在）如：鐵赤鐵礦（主要成分為Fe2O3）菱鐵礦（主要成分FeCO3）黃鐵礦（主要成分FeS2）磁鐵礦（主要成分為Fe3O4）2、化合態(tài)（以化合物形式存在）如：銅輝銅礦（主要成分是Cu2S）黃銅礦（主要是CuFeS2）孔雀石（主要是Cu2（OH）2CO3）2、化合態(tài)（以化合物形式存在）如：鋁鋁土礦（主要成分是Al2O3）記憶：礦石赤鐵礦黃鐵礦磁鐵礦菱鐵礦主要成分Fe2O3FeS2Fe3O4FeCO3礦石黃銅礦輝銅礦孔雀石鋁土礦主要成分CuFeS2Cu2SCu2（OH）2CO3Al2O3我國(guó)是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國(guó)家這一，礦物儲(chǔ)量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲(chǔ)量居世界前列，銅、鋁、錳等儲(chǔ)量在世界觀上也占有重要志地位。大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提煉數(shù)以億噸計(jì)的金屬用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是鐵。

人類使用鐵的歷史可以追溯到四千五百多年以前，不過(guò)那時(shí)的鐵是從太空掉下的隕鐵（其中含鐵90％以上）。我國(guó)在商代就開(kāi)始用鐵，在河北、北京、河南的某些地區(qū)出土過(guò)用隕鐵打制的鐵刃銅鉞。我國(guó)最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺(tái)出土的春秋初年秦國(guó)的銅柄鐵劍，這說(shuō)明春秋初年我國(guó)已掌握了冶鐵技術(shù)。二、鐵的冶煉為紀(jì)念1996年中國(guó)鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐

Fe2O3?Fe

1、加熱氧化鐵使其分解。2、使用氫氣、碳、一氧化碳等還原劑奪去氧化鐵中的氧。

從成本等各方面討論使用哪種方法、哪種試劑更合適？思考現(xiàn)象：紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁。點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色火焰一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的化學(xué)方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2點(diǎn)燃高溫用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣實(shí)驗(yàn)步驟：1、檢查裝置氣密性2、將適量的氧化鐵裝入試管并固定裝置3、點(diǎn)燃右邊酒精燈4、通入一氧化碳?xì)怏w5、點(diǎn)燃酒精噴燈給氧化鐵加熱6、待硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色物質(zhì)完全變?yōu)楹谏珪r(shí)停止加熱7、待玻璃管內(nèi)固體冷卻后停止通入一氧化碳，然后熄滅右邊酒精燈實(shí)驗(yàn)前要先通CO將玻璃管中的空氣排盡再加熱，防止加熱時(shí)CO與空氣混合發(fā)生爆炸；實(shí)驗(yàn)完畢后，停止加熱時(shí)要繼續(xù)通CO至玻璃管內(nèi)固體冷卻，防止高溫下的生成物鐵與空氣接觸而被氧化，同時(shí)還可防止石灰水倒吸。鐵的冶煉(工業(yè)制法）原料主要反應(yīng)原理主要設(shè)備鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣鐵的冶煉原料主要反應(yīng)原理主要設(shè)備鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣高溫在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來(lái)。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高爐高爐是個(gè)豎直的圓筒形爐子，爐殼用鋼板制成，內(nèi)部用耐火磚作襯里。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(lái)

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：原料中各種物質(zhì)的作用是焦炭：提供熱量，產(chǎn)生一氧化碳石灰石：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣鐵礦石：提供鐵元素以上這些物質(zhì)煉鋼的過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng)產(chǎn)生還原劑

C+O2====CO2

CO2+C====2CO形成生鐵Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2形成爐渣CaCO3====CaO+CO2↑CaO+SiO2===CaSO3

（脈石）（硅酸鈣）點(diǎn)燃高溫高溫高溫高溫在實(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)題三、有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（純度）解：設(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x1602×561000t×80％x·96%

1602×561000t×80％x·96%∴x=2×56×1000t×80％160×96%=583t答：略。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫例題：用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵多t?練習(xí)1、冶煉2000t含雜質(zhì)3％的生鐵，需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石多少噸?解：需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量為x2323×56X·90％2000t×(1-3%)

2323×56X·90％

2000t×(1-3%)x=2976.7t答：略。Fe3O4+4CO3Fe+4CO2高溫

本課小結(jié)

1.礦石有哪些?寫(xiě)出其主要成分的化學(xué)式.

2.煉鐵的主要反應(yīng)原理是什么?寫(xiě)出用赤鐵礦,磁鐵礦煉鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式.赤鐵礦Fe2O3

磁鐵礦Fe3O4

黃鐵礦FeS2

輝銅礦Cu2S赤銅礦Cu2O菱鐵礦FeCO3

鋁士礦Al2O3

孔雀石Cu2(OH)2CO3

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里還原出來(lái)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫Fe3O4+4CO3Fe+4CO2高溫診斷補(bǔ)償，點(diǎn)擊中考一、選擇題：請(qǐng)將唯一正確答案代量填入下列空格內(nèi)1（2006廣州）人類每年從自然界中提取大量的金屬鐵，下列關(guān)于鐵的說(shuō)法正確的是（）

A、煉鐵的過(guò)程是把單質(zhì)鐵變成氧化鐵B、鋼是很純的鐵

C、生鐵是含少量碳的鐵合金D、被腐蝕的鐵制品屬于不可回收的垃圾2（2006益陽(yáng)）鐵是人類生活中重要的一種材料，工業(yè)上可用如下化學(xué)反應(yīng)制得鐵，F(xiàn)e2O3+3CO＝2Fe+3CO2，該反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是（）

A、Fe2O3B、COC、FeD、CO23做一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)后，清洗試管壁上留下的黑色物質(zhì)時(shí)可選用的方法是（）

A、用大量水邊沖邊洗B、用試管刷左右、上下猛烈刷

C、用鹽酸或稀硫酸清洗后再用水沖

D、用肥皂粉清洗后再用水沖洗高溫CAC作業(yè)：《一課一練》（第一課時(shí)）感謝指導(dǎo)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)四、金屬資源保護(hù)

一方面，人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以億噸計(jì)的金屬。另一方面，據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，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%。所以，防止金屬腐蝕已成為科學(xué)研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重大問(wèn)題。

雖然人們采取了許多措施，但一年全世界因生銹而損失的鐵約占世界年產(chǎn)量的四分之一??！校園里在很多的設(shè)施都是用鐵制成，如：但設(shè)施普遍受到腐蝕的影響。被腐蝕的鐵跟原來(lái)有什么不同?ABC活動(dòng)與探究植物油棉花和CaCl2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。鐵生銹條件的探究現(xiàn)象分析結(jié)論試管A試管B

試管C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)境中鐵能生銹四、金屬資源保護(hù)1、金屬的腐蝕和防護(hù)（1）鐵制品銹蝕條件的探究

在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能銹蝕。鐵銹-------混合物(主要成分Fe2O3·xH2O)疏松多孔，會(huì)加速鐵的銹蝕加快鐵生銹速率的情況酸性污染物的存在

(酸雨)加快生銹速度離子化合物的存在

(氯化鈉)高溫

(加快化學(xué)反應(yīng)速度)與活潑性較低金屬

接觸（置換反應(yīng))經(jīng)刮擦或凹凸扭曲表面(增加接觸面)想一想閱讀教材P18頁(yè)，回答下列問(wèn)題：1、試管Ⅱ中為什么要用煮沸過(guò)的蒸餾水，且要加入植物油？

2、鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起到保護(hù)里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護(hù)里層的鐵呢？

3、你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理嗎？是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。不能，因?yàn)殍F銹是疏松的。四、金屬資源保護(hù)1、金屬的腐蝕和防護(hù)（1）鐵制品銹蝕條件的探究（2）鐵制品的防護(hù)措施防止鐵生銹的原理－－就是破壞鐵生銹的條件在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能銹蝕。鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O，且很疏松。①隔絕空氣②隔絕水③隔絕水和空氣④改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)⑵、防銹方法⑴.加上油漆、塑膠層或涂油等⑵.鍍上耐磨或耐腐蝕的金屬,如鍍鎳、鉻或錫等⑶.通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在鐵制品表面生成一層致密的氧化物薄膜(如烤藍(lán))⑷.在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制成鐵合金（如不銹鋼）自行車支架、鏈條、鋼圈分別采用了什么防銹措施？支架除了防銹還需要美觀，一般用噴漆的方法。鏈條最易磨損，常常涂上潤(rùn)滑油的方法來(lái)防銹。鋼圈要求美觀耐磨，常鍍上耐磨的金屬鉻。討論礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲(chǔ)藏量，并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度，有人估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限如下圖所示（不包括今后新探明的礦物儲(chǔ)量、一些國(guó)家的金屬儲(chǔ)備量和金屬的回收利用等）。四、金屬資源保護(hù)2、金屬資源保護(hù)怎樣保護(hù)金屬資源？（1）防止金屬腐蝕（2）回收和利用廢舊金屬

據(jù)估算，回收一個(gè)鋁制飲料罐比制造一個(gè)新飲料罐要便宜20%，而且還可節(jié)約金屬資源和95%的能源。1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節(jié)約11t煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的鐵的90%以上的金得到了回收利用。

你知道嗎？討論廢棄金屬的回收有什么意義？可節(jié)約金屬資源由于金屬冶煉需在高溫下進(jìn)行，回收廢棄金屬并再利用可節(jié)約能源

降低金屬制品的生產(chǎn)成本，可方便人們得到物美價(jià)廉的金屬制品可減少金屬對(duì)環(huán)境的污染四、金屬資源保護(hù)2、金屬資源保護(hù)怎樣保護(hù)金屬資源？

（1）防止金屬腐蝕（2）回收和利用廢舊金屬（3）計(jì)劃、合理開(kāi)采礦物（4）尋找金屬的代用品通過(guò)學(xué)習(xí)你有什么收獲？?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：

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

物盡其用診斷補(bǔ)償，點(diǎn)擊中考4（2006益陽(yáng)）在下列情況下，埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的是（）