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

課題3 金屬資源的利用和保護(第一課時)人類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金屬元素在地殼中的含量請你閱讀元素名稱質(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，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等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金屬礦物資源，人類每年要提煉數(shù)以億噸計的金屬用于工農(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，不過那時的鐵是從太空掉下的隕鐵（其中含鐵90％以上）。我國在商代就開始用鐵，在河北、北京、河南的某些地區(qū)出土過用隕鐵打制的鐵刃銅鉞。我國最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺出土的春秋初年秦國的銅柄鐵劍，這說明春秋初年我國已掌握了冶鐵技術(shù)。二、鐵的冶煉為紀(jì)念1996年中國鋼產(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。點燃尾氣有藍(lán)色火焰一氧化碳還原氧化鐵實驗室相關(guān)的化學(xué)方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2點燃高溫用酒精燈點燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣實驗步驟：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、點燃右邊酒精燈4、通入一氧化碳?xì)怏w5、點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驗前要先通CO將玻璃管中的空氣排盡再加熱，防止加熱時CO與空氣混合發(fā)生爆炸；實驗完畢后，停止加熱時要繼續(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。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高爐高爐是個豎直的圓筒形爐子，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

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）點燃高溫高溫高溫高溫在實際生產(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(yīng)考慮到雜質(zhì)問題三、有關(guān)雜質(zhì)問題的計算純物質(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Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫Fe3O4+4CO3Fe+4CO2高溫診斷補償，點擊中考一、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，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）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驗后，清洗試管壁上留下的黑色物質(zhì)時可選用的方法是（）

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）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四、金屬資源保護

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)以億噸計的金屬。另一方面，據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo)，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(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。被腐蝕的鐵跟原來有什么不同?ABC活動與探究植物油棉花和CaCl2現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、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)計實驗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、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹四、金屬資源保護1、金屬的腐蝕和防護（1）鐵制品銹蝕條件的探究

在水、氧氣同時存在的環(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，回答下列問題：1、試管Ⅱ中為什么要用煮沸過的蒸餾水，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里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護里層的鐵呢？

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，因為鐵銹是疏松的。四、金屬資源保護1、金屬的腐蝕和防護（1）鐵制品銹蝕條件的探究（2）鐵制品的防護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，常常涂上潤滑油的方法來防銹。鋼圈要求美觀耐磨，常鍍上耐磨的金屬鉻。討論礦物的儲量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量，并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖所示（不包括今后新探明的礦物儲量、一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等）。四、金屬資源保護2、金屬資源保護怎樣保護金屬資源？（1）防止金屬腐蝕（2）回收和利用廢舊金屬

據(jù)估算，回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜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廉的金屬制品可減少金屬對環(huán)境的污染四、金屬資源保護2、金屬資源保護怎樣保護金屬資源？

（1）防止金屬腐蝕（2）回收和利用廢舊金屬（3）計劃、合理開采礦物（4）尋找金屬的代用品通過學(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

合理有效的開采礦物

尋找金屬的代用品

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