人教版初三化學(xué)《金屬資源的利用和保護(hù)》

1、.課題課題3 3 金屬資源的利用和保護(hù)金屬資源的利用和保護(hù).世界跨徑最大的斜拉橋世界跨徑最大的斜拉橋蘇通大橋蘇通大橋 蘇通大橋總長蘇通大橋總長8206米，斜拉橋主孔跨度米，斜拉橋主孔跨度1088米，列米，列世界第一；主塔高度世界第一；主塔高度306米米,列世界第一；斜拉索的長度列世界第一；斜拉索的長度580米米,列世界第一。列世界第一。 主要工程量有：橋涵混凝土主要工程量有：橋涵混凝土149.3萬立方米，萬立方米，鋼箱梁鋼箱梁4.9萬噸，鋼材萬噸，鋼材23萬噸，萬噸，斜拉索斜拉索6278噸，填挖方噸，填挖方317.6萬立方米，征用土地萬立方米，征用土地1.1萬畝。萬畝。.人類生活離不開金屬人類

2、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軍事與科技也需要大量的金屬.一一.金屬在自然界中的存在形式金屬在自然界中的存在形式 金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的不活潑的金屬金屬（如鉑、金、銀等）有（如鉑、金、銀等）有單質(zhì)形式單質(zhì)形式存在；存在；圖圖816 自然界以自然界以單質(zhì)單質(zhì)形式存在的形式存在的金金圖圖817 自然界以自然界以單質(zhì)單質(zhì)形式存在的形式存在的銀銀. 鐵礦石鐵礦石和和鋁礦石鋁礦石等都等都是常見的礦石是常見的礦石 其余大多數(shù)以其余大多數(shù)以化合物化合物的形式存在。的形式存在。 金屬化合物在自

3、然界中金屬化合物在自然界中的形式存在的形式存在礦石礦石。圖圖52 地殼中金屬的百分含量地殼中金屬的百分含量 鎂鎂2.00% 鋁鋁 7.73% 鐵鐵 4.75% 鈣鈣 3.45% 鈉鈉2.74% 鉀鉀2.47%.常見幾種金屬礦物的成分常見幾種金屬礦物的成分磁鐵礦磁鐵礦Fe3O4褐鐵礦褐鐵礦Fe2O3XH2O赤鐵礦赤鐵礦Fe2O3.黃鐵礦黃鐵礦: FeS2菱鐵礦菱鐵礦: FeCO3常見幾種金屬礦物的成分常見幾種金屬礦物的成分.鋁土礦鋁土礦: Al2O3黃銅礦：黃銅礦：CuFeS2輝銅礦：輝銅礦：Cu2S. 孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦赤銅礦 Cu2O. 我國是世界上已知礦物種類比較齊全

4、的少數(shù)我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國家這一，礦物儲量也很豐富，其中國家這一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鎢、鉬、鈦、錫、銻鈦、錫、銻等儲量居世界前列，等儲量居世界前列，銅、鋁、錳銅、鋁、錳等等儲量在世界觀上也占有重要志地位。儲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大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源金屬礦物資源，人類每年要提煉數(shù)以人類每年要提煉數(shù)以億噸計的金屬億噸計的金屬用于工農(nóng)業(yè)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是提取量最大的是鐵鐵。.二.鐵的冶煉.磁鐵礦磁鐵礦（主要成分主要成分FeFe3 3O O4 4）赤鐵礦赤鐵礦（主要成分主

5、要成分FeFe2 2O O3 3）黃鐵礦（黃鐵礦（主要成分主要成分FeSFeS2 2）菱鐵礦（菱鐵礦（主要成分主要成分FeCOFeCO3 3）想一想想一想： 假如你是煉鐵廠的廠長，你認(rèn)為哪種假如你是煉鐵廠的廠長，你認(rèn)為哪種礦石最不適宜作為工業(yè)煉鐵的原料礦石最不適宜作為工業(yè)煉鐵的原料？ 70%70%72.4%72.4%48.3%48.3%46.7%46.7%.一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是：證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是： 用磁鐵吸用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡或加稀鹽酸有氣泡 )現(xiàn)象現(xiàn)象分析分析化學(xué)方程化學(xué)方程式式尾氣處理尾氣處理【實驗【實驗8-3】紅色的紅色的Fe2O3變

6、成黑色；變成黑色；產(chǎn)生產(chǎn)生的氣體的氣體使澄清的石灰水變渾濁使澄清的石灰水變渾濁一氧化碳一氧化碳還原還原氧化鐵生成鐵粉氧化鐵生成鐵粉( (灰黑色灰黑色) )與二氧化碳與二氧化碳Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫用燃著的酒精燈將尾氣點燃用燃著的酒精燈將尾氣點燃用氣球收集尾氣用氣球收集尾氣設(shè)備：煉鐵高爐設(shè)備：煉鐵高爐鐵礦石、焦炭、石灰石鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫CO2C 2CO 高溫高溫C + O2 CO2 點燃點燃 在在實際生產(chǎn)時實際生產(chǎn)時, ,所用的原料或產(chǎn)物一般都含所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)有雜質(zhì), ,在計算用料時和產(chǎn)量時在計算用料時和產(chǎn)量時

7、, ,應(yīng)考慮到雜質(zhì)應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題。問題。不純物質(zhì)、純物質(zhì)、純度之間的關(guān)系：不純物質(zhì)、純物質(zhì)、純度之間的關(guān)系：列比例時，一定要用純量。列比例時，一定要用純量。含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算：含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算：純凈物質(zhì)量純凈物質(zhì)量 = 不純物質(zhì)量不純物質(zhì)量純度純度不純物質(zhì)量不純物質(zhì)量 = 純凈物質(zhì)量純凈物質(zhì)量 純純度度 純度純度 = 純凈物質(zhì)量純凈物質(zhì)量 不純物質(zhì)量不純物質(zhì)量100%. 據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%40%鋼鐵的最大的弱點就是容易生繡鋼鐵的最大的弱

8、點就是容易生繡鐵軌的銹蝕鐵軌的銹蝕鐵釘?shù)纳P鐵釘?shù)纳P各種鐵制品的銹蝕各種鐵制品的銹蝕三、金三、金 屬屬 腐腐 蝕蝕a.在干燥空氣中在干燥空氣中b.浸沒在水中浸沒在水中c.半截浸沒在水中半截浸沒在水中鐵的生銹過程鐵的生銹過程哪種條件下哪種條件下, ,鐵最鐵最易生銹易生銹? ?為什么為什么? ?不生銹不生銹(有水無有水無O2) 不生銹不生銹 ( (有有OO2無水無水) )在水與空氣的交界面最易生銹在水與空氣的交界面最易生銹 植物油植物油 a b c請思考：請思考：用橡皮塞塞用橡皮塞塞緊管口緊管口(有水和有水和2).鐵銹鐵銹與空氣（氧氣）與空氣（氧氣）接觸接觸與水與水接觸接觸 鐵銹鐵銹這種這種多孔

9、疏松多孔疏松性的物質(zhì)，能讓水分和空氣性的物質(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。至鐵被完全銹蝕。 緩慢氧化緩慢氧化.防止鋼鐵制品生銹的方法：防止鋼鐵制品生銹的方法：（1）隔絕空氣或氧氣）隔絕空氣或氧氣 (2)隔絕水隔絕水具體方法具體方法:1.“穿外衣穿外衣”加一層加一層保護(hù)膜保護(hù)膜（如：刷油漆、涂（如：刷油漆、涂油、電鍍、致密的氧化膜）油、電鍍、致密的氧化膜） 2.“打強(qiáng)心針打強(qiáng)心針”在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)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）部結(jié)構(gòu)，（如：制成不銹鋼）.一一. .防止金屬

10、的腐蝕防止金屬的腐蝕 三三. .合理有效開采礦物合理有效開采礦物 四四. .尋找金屬的代用品尋找金屬的代用品四、金屬資源保護(hù)四、金屬資源保護(hù)二二. .回收利用廢舊金屬回收利用廢舊金屬反饋練習(xí)反饋練習(xí) 1.在下列情況下，埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快在下列情況下，埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的是的是 （）（） A.在潮濕、致密的土壤中在潮濕、致密的土壤中 B.在干燥、致密的土壤中在干燥、致密的土壤中 C.在潮濕、疏松的土壤中在潮濕、疏松的土壤中 D.在干燥、疏松的土壤中在干燥、疏松的土壤中 2.某運輸用鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是某運輸用鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是()CBA.水面上的船頭

11、部分水面上的船頭部分 B.水面附近的船體部分水面附近的船體部分 C.水面下的船底部分水面下的船底部分 D.各部分都一樣速度生銹各部分都一樣速度生銹3.下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置。下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置。 （1）寫出圖中標(biāo)有序號的儀器名稱）寫出圖中標(biāo)有序號的儀器名稱 ， 。 (2)實驗過程中，先要進(jìn)行的是實驗過程中，先要進(jìn)行的是_ 。（填。（填或或）加熱加熱 通一氧化碳通一氧化碳 (3)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ， B中觀察到的現(xiàn)象是中觀察到的現(xiàn)象是_ 。 (4)該裝置的不足之處是該裝置的不足之處是 。鐵架臺鐵架臺試管

12、試管Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高溫高溫沒有尾氣處理裝置（或沒有用燃著的酒精燈處理尾氣等）沒有尾氣處理裝置（或沒有用燃著的酒精燈處理尾氣等）Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O澄清的石灰水變渾濁澄清的石灰水變渾濁一周后，編號為一周后，編號為_的試管中的鐵釘最易的試管中的鐵釘最易生銹。生銹。用相同材料制作，經(jīng)過相同時間防銹處理的鐵用相同材料制作，經(jīng)過相同時間防銹處理的鐵欄桿，安裝在南方比安裝在北方更易生銹，其原因是欄桿，安裝在南方比安裝在北方更易生銹，其原因是_。C南方比北方天氣潮濕，鐵更易生銹南方比北方天氣潮濕，鐵更易生銹A B C鐵在干燥空氣中鐵在干燥空氣中鐵在有水而無空鐵

13、在有水而無空氣（氧氣）時氣（氧氣）時鐵在有空氣和水時鐵在有空氣和水時用植物用植物油液封油液封用橡皮塞用橡皮塞塞緊管口塞緊管口.（1）汞與稀鹽酸）汞與稀鹽酸 （2）鋁與硫酸銅溶液）鋁與硫酸銅溶液（3）銀與硫酸鋅溶液）銀與硫酸鋅溶液 （4）鋅與硝酸銀溶液）鋅與硝酸銀溶液（5）鈉與稀硫酸）鈉與稀硫酸1、下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)？寫出能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。、下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)？寫出能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。2、回答下列問題：、回答下列問題： （1）為什么沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢？）為什么沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢？ （2）切過咸魚的刀不經(jīng)洗凈抹干，為什么很快就生銹？）切過咸魚的刀不經(jīng)洗凈抹干，為什么很快就

14、生銹？ （3）被雨水淋濕的自行車，為什么須先用干布擦凈后才）被雨水淋濕的自行車，為什么須先用干布擦凈后才 能用帶有油的布擦？能用帶有油的布擦？.例：某赤鐵礦含F(xiàn)e2O3 80%，用3000 t這種礦石，可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵多少噸？分析：計算時應(yīng)注意把反應(yīng)物和生成物都換算成純物質(zhì)的量，再代入化學(xué)方程式計算解：設(shè)3000 t這種礦石，可煉出生鐵質(zhì)量為x，根據(jù)題設(shè)：純Fe2O3質(zhì)量3000 t80%2400 t純Fe質(zhì)量x（14%）x96%代入化學(xué)方程式中：Fe2O33CO2Fe3CO21601122400 tx96%x1750 t答：可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵1750 t. 若赤鐵礦石中Fe2O3的

15、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，600 t 這樣的赤鐵礦可煉出含碳等其他雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的生鐵多少噸？ 解：設(shè)可煉出含雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的生鐵的質(zhì)量為x Fe2O33CO 2Fe 3CO2 160 112 600 t80%x（17%） x365 t 答案：可煉出含碳等雜質(zhì)質(zhì)量為7%的生鐵365 t 點撥：這類題很容易出錯，錯誤原因主要在于沒有理解哪些是不純物的質(zhì)量，哪些是純凈物的質(zhì)量赤鐵礦和生鐵都是混合物，而在化學(xué)方程式的計算中，所涉及到的都是純凈物的質(zhì)量，只要牢牢把握住這一點，所有含雜質(zhì)的計算都可迎刃而解.練習(xí)：練習(xí)：1、某鋼鐵廠每天需消耗、某鋼鐵廠每天需消耗5000t含氧化鐵含氧化鐵76的赤鐵礦石，的

16、赤鐵礦石， 該廠理論上可以日產(chǎn)該廠理論上可以日產(chǎn)Fe98的生鐵多少的生鐵多少t?2、冶煉、冶煉2000t含雜質(zhì)含雜質(zhì)3的生鐵，需要含的生鐵，需要含90%Fe2O3的赤鐵礦的赤鐵礦 石多少石多少t?. 4某鋼鐵廠每天需消耗5000 t含F(xiàn)e2O3 76%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e 98%的生鐵多少噸？ 指導(dǎo)建議：首先將不純物的量轉(zhuǎn)化成純物質(zhì)量 Fe2O3質(zhì)量5000 t76%3800 t 設(shè)生鐵質(zhì)量為x，則純鐵質(zhì)量98%x 然后再根據(jù)方程式進(jìn)行計算 Fe2O33CO2Fe3CO2 160112 3800 t98%x 160 3800 t112 98%xx2714.3 t. 冶煉2000

17、t含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含F(xiàn)e3O4 90%的磁鐵礦石多少噸？ 指導(dǎo)建議：純鐵質(zhì)量2000 t（13%）1940 t 設(shè)磁鐵礦石質(zhì)量為x，則Fe3O4質(zhì)量為90%x 反應(yīng)原理： Fe3O44CO3Fe4CO2 232168 90%x 1940 t 232 90%x168 1940 t x2976.7 t 所以磁鐵礦質(zhì)量為2976.7 t. 1、245gKClO3完全分解能制得多少O2？若用電解水的方式制等量的O2，則需水幾克？ 2. 某鋼鐵廠每天需消耗某鋼鐵廠每天需消耗5000t含氧化鐵含氧化鐵76的赤鐵礦石，的赤鐵礦石，該廠理論上可以日產(chǎn)該廠理論上可以日產(chǎn)Fe98的生鐵多少的生鐵多少t? 若用含若用含90%Fe3O4的磁鐵礦的磁鐵礦 石來代替，則