課題3金屬資源的利用和保護-課件

金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護第二課時P18~21據(jù)有關(guān)資料報導，現(xiàn)在全世界每年被腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于年產(chǎn)量的20%——40%鋼鐵的最大的弱點就是容易生繡四.金屬資源保護1.金屬的腐蝕和防護鐵軌的銹蝕鐵釘?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。（1）鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生化學反應。鐵銹的成份很復雜,主要為氧化鐵Fe2O3·XH2O，是混合物。（1）鐵生銹的條件是：⑴要有能夠發(fā)生反應的物質(zhì)(Fe、H2O、O2)；（2）金屬銹蝕的條件⑵反應物要能相互接觸；⑶生成物不會對反應起阻礙作用。4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3·XH2O(緩慢氧化)全浸在水中干燥空氣中一半在水中食鹽水中稀H2SO4中實驗：探究鐵生銹的條件

一周后鐵釘沾了酸液:鐵釘嚴重銹蝕鐵釘浸沒一半的在食鹽水中：浸沒在食鹽水中的鐵釘幾乎全部生銹鐵釘浸沒一半在水中：鐵在空氣、水的界面處生銹鐵釘完全浸沒在水中（上面還加植物油）：鐵未生銹鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）：鐵未生銹全浸在水中稀H2SO4中一半在水中食鹽水中干燥空氣中（3）防止鐵制品生銹的措施：(破壞鐵生銹的條件即可)：P20表①保持鐵制品表面的潔凈和干燥。②在鐵制品表面形成保護膜，即涂油、刷漆、搪瓷、鍍上耐腐蝕的金屬、烤藍（即表面生成致密的氧化膜保護層），使鐵制品與空氣隔絕。③改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制成耐腐蝕的合金，如不銹鋼，就是在鋼中加入一點鎳和鉻而制成的合金。思考題：為什么鐵制品易全部被銹蝕，而鋁不易被銹蝕？答：鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣反應，因此鐵制品可以全部被銹蝕。因而鐵銹應及時除去。而鋁與氧氣反應生成致密的Al2O3薄膜，能覆蓋在鋁的表面，保護里面的鋁不再與氧氣反應，因此，鋁具有很好的抗腐蝕能。討論并回答1：P20自行車各構(gòu)件的防銹措施？⑴三角架：⑵鋼線(輻條）：⑷鏈條：刷漆鍍一層耐腐蝕的金屬涂油等平時要保持自行車的潔凈與干燥（或涂油）！支架的防銹措施：

鏈條的防銹措施：

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鋼圈的防銹措施：

車把的防銹措施：

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討論并回答1：P20自行車各構(gòu)件的防銹措施？⑶鋼圈：

圖8-25據(jù)估計一些礦物可供開采的年限2.金屬資源保護⑴為什么要保護金屬資源？礦物的儲量是有限的，而且不能再生。2、怎樣保護金屬資源呢?⑴防止金屬的腐蝕。（因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于年產(chǎn)量20%~40%）⑵回收與利用廢舊的金屬。例如：（回收比制造新的要劃算，且節(jié)約金屬資源和95％的能源，廢舊金屬的回收利用可減少對環(huán)境的污染，如廢舊電池回收等）

⑶有計劃,合理地開采礦物,嚴禁不顧國家利益的亂采礦。⑷尋找金屬代用品。例如用

代替

和其它

制造管道等。

圖8-26金屬的回收利用回收一個鋁制的易拉罐比制造一個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。反饋練習1.在下列情況下，埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的是（）A.在潮濕、致密的土壤中B.在干燥、致密的土壤中C.在潮濕、疏松的土壤中D.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()CBA.水面上的船頭部分B.水面附近的船體部分C.水面下的船底部分D.各部分都一樣速度生銹3.日常生活中的一些鐵制品經(jīng)常會被銹蝕。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。某學生想探究鐵生銹的條件，他將干凈的鐵釘分別同時入放A、B、C三支試管中進行研究。⑴請你幫助該學生完成下列實驗設(shè)計的內(nèi)容：編號操作方法實驗目的A探究鐵在干燥空氣中的生銹情況B放入鐵釘，注入蒸餾水浸沒鐵釘，并用植物油液封C探究鐵在有空氣和水時的生銹情況加熱烘干試管，小心放入鐵釘，塞上塞子

探究鐵在有水而無空氣（氧氣）時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）進行分析，甲、乙、丙三位同學分別進行實驗，其中只有一位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應。實驗數(shù)據(jù)如下表：

請你認真分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：⑴哪位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應；⑵計算樣品中鐵的質(zhì)量分數(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充分反應后，燒杯＋剩余物208.7g158.7g163.7g改正：(燒杯的質(zhì)量為25.4g；計算結(jié)果精確到0.1%)解：⑴分析表中數(shù)據(jù)可知，甲、乙、丙三人的實驗生成氣的質(zhì)量都是0.3g(如甲為200g+9g-208.7g＝0.3g),即各人的實驗中都有一種反應物完全反應。由甲、乙數(shù)據(jù)可知，9g鐵樣品中的鐵完全反應，甲中的酸過量。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，丙中的金屬過量。綜合分析可知乙同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應。甲乙丙燒杯＋稀硫酸200g150g150g加入的鐵樣品9g9g14g充分反應后，燒杯＋剩余物208.7g158.7g163.7g解：⑵乙反應生成氫氣的質(zhì)量為150g+9g-158.7g＝0.3g。

設(shè)Fe的質(zhì)量為X。Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

2X0.3g則Fe%＝8.4g9g×100%=93.3%⑵計算樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)；答：樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為93.3%。56X20.3g=X=8.4g3CO+

Fe2O3

2Fe

+

3CO2

；====高溫1.把鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程，其主要反應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。2.在實際生產(chǎn)時,所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì),在計算用料時和產(chǎn)量時,應考慮到雜質(zhì)問題。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,以及尋找金屬代用品等。列比例時，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導電性導熱性能導電、導熱一般不導電、不導熱延展性有沒有3.常見金屬活動性順序如下：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性，由強逐漸減弱舉例說明金屬活動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從它們的化合物的溶液中置換出來。(KCaNa

特殊、反應復雜)三、金屬資源保護3CO+

Fe2O3

2Fe

+

3CO2

；====高溫1.把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應原理是：在實際生產(chǎn)時,還會遇到有關(guān)雜質(zhì)的計算問題。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)生化學反應。防止鐵銹蝕的主要措施是在鐵表面涂油、刷漆、鍍上