課題3金屬資源的利用和保護(hù)課件1

1、溫故知新溫故知新 1、背誦金屬活動(dòng)性順序表。、背誦金屬活動(dòng)性順序表。 3、金屬有哪些化學(xué)性質(zhì)？、金屬有哪些化學(xué)性質(zhì)？ 2、金屬活動(dòng)性順序有哪些應(yīng)用？、金屬活動(dòng)性順序有哪些應(yīng)用？K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au判斷金屬的活動(dòng)性；判斷金屬與酸的反應(yīng)；判斷金屬的活動(dòng)性；判斷金屬與酸的反應(yīng)；判斷金屬與鹽的反應(yīng)。判斷金屬與鹽的反應(yīng)。金屬與氧氣反應(yīng)，生成金屬氧化物；金屬與氧氣反應(yīng)，生成金屬氧化物；金屬與酸反應(yīng)，生成鹽和氫氣；金屬與酸反應(yīng)，生成鹽和氫氣；金屬與某些鹽溶液反應(yīng)。生成新金屬和新鹽。金屬與某些鹽溶液反應(yīng)。生成新金屬和新鹽。 4、寫出下列化學(xué)反

2、應(yīng)的化學(xué)方程式：、寫出下列化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式： （1）鎂、鋅、鐵與鹽酸的反應(yīng)）鎂、鋅、鐵與鹽酸的反應(yīng) （2）鐵釘與硫酸銅溶液、銅絲與硝酸銀溶液的）鐵釘與硫酸銅溶液、銅絲與硝酸銀溶液的 反應(yīng)。反應(yīng)。（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2 Zn+2HCl=ZnCl2+H2 Fe+2HCl=FeCl2+H2、（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag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米米，斜拉橋主孔跨度，斜拉橋主孔跨度1088米米，列世界第一；主塔高度列世界第一；主塔高度306米米,列世界第一；斜拉

3、索的列世界第一；斜拉索的長度長度580米米,列世界第一。列世界第一。 人類生活離不開金屬人類生活離不開金屬金屬有廣泛的用途，對于人類社會(huì)起著不可替代的作用!軍事與科技也需要大量的金屬軍事與科技也需要大量的金屬第八單元 金屬和金屬材料課題3 金屬資源的利用和保護(hù)一一.金屬元素在自然界中的存在金屬元素在自然界中的存在 金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的金屬（如金、銀等）有金屬（如金、銀等）有單質(zhì)形式單質(zhì)形式存在；存在；圖圖52 地殼中金屬的百分含量地殼中金屬的百分含量 含有礦物的巖石稱為含有礦物的巖石稱為礦礦石。石。鐵礦石等都是常見鐵礦石等都是常見

4、的礦石的礦石 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。金屬化合物的形式存在。金屬化合物在自然界中以在自然界中以礦物礦物的形的形式存在。式存在。元素名元素名稱稱質(zhì)量分質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)/元素名元素名稱稱質(zhì)量分質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)/鋁鋁7.73鎂鎂2.00鐵鐵4.75鋅鋅0.008鈣鈣3.45銅銅0.007鈉鈉2.74銀銀0.00001鉀鉀2.47金金0.0000005赤鐵礦赤鐵礦黃鐵礦黃鐵礦菱鐵礦菱鐵礦鋁鋁士士礦礦黃銅礦黃銅礦輝銅礦輝銅礦Fe2O3常見幾種金屬礦物的成分常見幾種金屬礦物的成分 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的少數(shù)我國是世界上已知

5、礦物種類比較齊全的少數(shù)國家這一，礦物儲(chǔ)量也很豐富，其中國家這一，礦物儲(chǔ)量也很豐富，其中鎢、鉬、鎢、鉬、鈦、錫、銻鈦、錫、銻等儲(chǔ)量居世界前列，等儲(chǔ)量居世界前列，銅、鋁、錳銅、鋁、錳等等儲(chǔ)量在世界觀上也占有重要志地位。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(jì)的金屬億噸計(jì)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，提取量最大的是生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是鐵鐵。二二.鐵的冶煉鐵的冶煉為紀(jì)念為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破年中國鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票億噸而發(fā)行的郵票上海寶山

6、鋼鐵公司煉鐵高爐上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐我國古代煉鐵爐我國古代煉鐵爐（春秋戰(zhàn)國時(shí)期）（春秋戰(zhàn)國時(shí)期）現(xiàn)象：現(xiàn)象：紅色紅色粉末變成粉末變成黑色黑色，澄清的石灰水，澄清的石灰水變渾濁。變渾濁。點(diǎn)燃尾氣有點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色藍(lán)色火焰火焰實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O2CO + O2 2CO2用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣防止一氧化碳污染空氣證明產(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 ) 1.實(shí)

7、驗(yàn)開始時(shí)：先通入實(shí)驗(yàn)開始時(shí)：先通入co， 再點(diǎn)燃酒精噴燈再點(diǎn)燃酒精噴燈2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)：先熄滅酒精噴燈，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)：先熄滅酒精噴燈， 停止通入停止通入co：為什么？為什么？主要實(shí)驗(yàn)步驟主要實(shí)驗(yàn)步驟1.排凈玻璃管中的空氣，防止爆炸排凈玻璃管中的空氣，防止爆炸2.防止高溫下生成的鐵粉被氧化防止高溫下生成的鐵粉被氧化黃鐵礦黃鐵礦 FeS2赤鐵礦赤鐵礦 Fe2O3菱鐵礦菱鐵礦 FeCO3磁鐵礦磁鐵礦 Fe3O4在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵在高溫下，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從鐵礦石中還原出來Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高溫高溫石灰石、石灰石、鐵礦石鐵

8、礦石焦炭、空氣焦炭、空氣化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：工業(yè)冶煉鐵工業(yè)冶煉鐵設(shè)設(shè)備：煉鐵高爐備：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(diǎn)燃點(diǎn)燃鐵礦石焦炭熱空氣爐渣出口生鐵出口石灰石高爐煉鐵圖：高爐煉鐵圖：煉鋼和煉鐵的比較煉鋼和煉鐵的比較生鐵冶煉煉鋼原料鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石 生鐵、廢鋼原理在高溫下，用一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來。 用氧氣或鐵的氧化物除去生鐵中多余的碳元素主要設(shè)備高爐轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐產(chǎn)品生鐵鋼高溫有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算例1、1000t含雜質(zhì)含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石

9、中含的赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量是多少？氧化鐵的質(zhì)量是多少？氧化鐵的質(zhì)量氧化鐵的質(zhì)量： 1000t （ 1- 20% ）=800t純物質(zhì)的質(zhì)量純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(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）純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（純度）m(純純) = m(不純不純 )純度純度不純物質(zhì)的質(zhì)量不純物質(zhì)的質(zhì)量= 純物質(zhì)的質(zhì)量純物質(zhì)的質(zhì)量m(不純不純) = m(純純) 純度純度例例3：用：用1000t含氧化鐵含氧化鐵80%的赤鐵礦石，的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？的生鐵多少噸？注意：注意： 帶入化學(xué)方程式計(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)是帶入化學(xué)方程式計(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)是 純凈物的質(zhì)量純凈物的質(zhì)

10、量赤鐵礦石赤鐵礦石氧化鐵氧化鐵鐵鐵生鐵生鐵1000t80% 70%96%=583.3t生鐵的質(zhì)量：生鐵的質(zhì)量：練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)2%的生鐵的生鐵3200噸，需噸，需要含氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為要含氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的赤鐵礦石多少的赤鐵礦石多少噸？噸？生鐵生鐵鐵鐵氧化鐵氧化鐵赤鐵礦石赤鐵礦石3200t（1-20%）70%80%=4571.5t赤鐵礦石赤鐵礦石:例題用1000t 含氧化鐵80的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96 的生鐵多少噸？解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：1000t 80=800t設(shè)：800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為 xFe2O3 + 3CO 2Fe

11、+ 3CO2高溫160 112800t x112160 xt800 x=560t折合為含鐵96 的生鐵的質(zhì)量為 560t 96 =583t答：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583t診斷補(bǔ)償，點(diǎn)擊中考 二、計(jì)算題（2006黃岡） 用2000t 含氧化鐵80的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96 的生鐵多少噸？二、計(jì)算題（2006黃岡）用2000t 含氧化鐵80的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96 的生鐵多少噸？ 解：解：2000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：為：2000t 80=1600t 設(shè)：設(shè)：1600t氧化鐵理論上可以煉出鐵的氧化鐵理

12、論上可以煉出鐵的質(zhì)量為質(zhì)量為 x Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 160 112 1600t x x=1120t 折合為含鐵折合為含鐵96 的生鐵的質(zhì)量為的生鐵的質(zhì)量為 1120t 96 =1166t 答：用答：用2000t 含氧化鐵含氧化鐵80的赤鐵礦的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵石，理論上可以煉出含鐵96 的生鐵的生鐵1166txt1600112160高溫 據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%40%鋼鐵的最大的弱點(diǎn)就是容易生繡鋼鐵的最大的弱點(diǎn)就是容易生繡三三.金屬

13、資源保護(hù)金屬資源保護(hù)1.金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)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 為了減少損失，為了減少損失，需要探究需要探究金屬銹金屬銹蝕的原因蝕的原因、防護(hù)防護(hù)的方法的方法和和廢金屬廢金屬的回收利用的回收利用金屬銹蝕給人類金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損帶來了巨大的損失。失。鐵生銹的條件：鐵生銹的條件： 與氧氣（或空氣）接觸與氧氣（或空氣）接觸 與水接觸與水接觸其它影響因素：溫度、鹽等其它影響因素：溫度、鹽等思考：思考：根據(jù)銅綠的化學(xué)式根據(jù)銅綠的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3分析銅分析銅生銹的條件又是什么？生銹的條件又是什么？ 與氧氣、水和二氧化碳

14、接觸與氧氣、水和二氧化碳接觸實(shí)驗(yàn)：探究鐵生銹的條件在空氣中銹蝕，實(shí)際上是在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵鐵跟跟氧氣氧氣、水水等等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)變化學(xué)變化化，使鐵轉(zhuǎn)化為，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物鐵的化合物的過程。的過程。因此，鐵與空氣接觸，又有水分時(shí)，最易因此，鐵與空氣接觸，又有水分時(shí)，最易生銹！生銹！鐵銹成分復(fù)雜，主要是鐵銹成分復(fù)雜，主要是FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O O它它是一種疏松多孔的物質(zhì)是一種疏松多孔的物質(zhì) 鐵銹鐵銹這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過它這種多孔性的物質(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

15、被的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。完全銹蝕。 氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較 鐵銹鐵銹 (e23)氧化鋁氧化鋁 (Al2O3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)若不除去結(jié)果若不除去結(jié)果疏松多孔疏松多孔完全銹蝕完全銹蝕致密結(jié)實(shí)致密結(jié)實(shí)使鋁使鋁“自我保自我保護(hù)護(hù)”與空氣（氧氣）與空氣（氧氣）接觸接觸與水與水接觸接觸怎么防止鋼鐵生銹呢？怎么防止鋼鐵生銹呢？在在車車船船的的表表面面噴噴油油漆漆在機(jī)械表面涂防銹油在機(jī)械表面涂防銹油在面盆、杯子、在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷等表面燒涂搪瓷此外，還可以在鋼此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能鐵表面鍍上一層能起保護(hù)作用的

16、其他起保護(hù)作用的其他金屬。金屬。如：在鋼鐵表面鍍?nèi)纾涸阡撹F表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻錫、鍍鋅、和鍍鉻鍍銅鍍銅金屬防腐蝕的方法：（1)1)隔絕空氣或氧氣隔絕空氣或氧氣 (2)(2)隔絕水隔絕水 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？思考：思考：根據(jù)銅綠的化學(xué)式根據(jù)銅綠的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3分分析銅生銹的條件又是什么？析銅生銹的條件又是什么？在潮濕的空氣中銅與氧氣、水、二氧化碳等在潮濕的空氣中銅與氧氣、水、二氧化碳等作用生成了銅綠。作用生成了銅綠。 推理依據(jù)是按銅綠的化學(xué)推理依據(jù)是按銅綠的化學(xué)式可知：銅綠含式可知：銅綠含C、H、O、Cu四種元素，四種元素， 若無空氣中的若無

17、空氣中的O2、H2O、CO2 等對銅發(fā)生作等對銅發(fā)生作用則銅綠中不可能含用則銅綠中不可能含O、C、H等元素。用白等元素。用白醋浸泡可除去銅銹醋浸泡可除去銅銹。 一一. .防止金屬腐蝕防止金屬腐蝕 二二. .回收利用廢舊金屬回收利用廢舊金屬三三.合理有效地開采礦物合理有效地開采礦物 四四.尋找金屬的代用品尋找金屬的代用品保護(hù)金屬資源的方法： 防止金屬的腐蝕 回收利用廢舊金屬 有計(jì)劃、合理地開采礦物 尋找金屬的代用品等1.把鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過程，其主要反應(yīng)原理是把鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過程，其主要反應(yīng)原理是在在高溫條件下高溫條件下CO作還原劑，奪取作還原劑，奪取鐵礦石里的氧，鐵礦石里

18、的氧，將鐵還原出來。將鐵還原出來。3CO+ Fe2O3 = 2Fe + 3CO2 高溫高溫2.在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)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)所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì),在計(jì)算在計(jì)算用料時(shí)和產(chǎn)量時(shí)用料時(shí)和產(chǎn)量時(shí),應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題。應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題。列比例時(shí)，一定要用純量列比例時(shí)，一定要用純量。m(純純) = m(不純不純 )純度純度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、合理有效地地開采礦物廢舊金屬、合理有效地地開采礦物,以及尋找金屬代用品等。以及尋找金屬代用品等。3.鐵生銹的條件和改如何來防止鐵生銹。鐵生

19、銹的條件和改如何來防止鐵生銹。診斷補(bǔ)償，點(diǎn)擊中考診斷補(bǔ)償，點(diǎn)擊中考 一、選擇題：請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，廣州）人類每年從自然界中提取大量的金屬鐵，下列關(guān)于鐵的說法正確的是（下列關(guān)于鐵的說法正確的是（ ） A、煉鐵的過程是把單質(zhì)鐵變成氧化鐵。、煉鐵的過程是把單質(zhì)鐵變成氧化鐵。 B、鋼是很純的鐵。、鋼是很純的鐵。 C、生鐵是含少量碳的鐵合金。、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、被腐蝕的鐵制品屬于不可回收的垃圾。高溫CA2（2006 益陽）鐵是人類生活中重要的一種材料，工業(yè)上可用益陽）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，如下化學(xué)反應(yīng)制得鐵，F(xiàn)e2O3+3CO 2Fe+3CO2，該反應(yīng)中，該反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是（發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是（ ） A、Fe2O3 B、CO C、Fe D、CO23、做一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)后，清洗試管壁上、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（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。、用大量水邊沖邊洗。 B、用試管