2019-2020學(xué)年九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)8.3金屬資源的利用和保護(hù)講義新人教版

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)金屬元素在自然界中的存在形式自然界中以單質(zhì)形式存在的金自然界中以單質(zhì)形式存在的銀赤鐵礦磁鐵礦菱鐵礦鋁土礦黃銅礦輝銅礦我國(guó)古代煉鐵圖現(xiàn)代高爐煉鐵,問(wèn)題一：選擇哪種鐵礦石最好？赤鐵礦Fe2O3

、磁鐵礦Fe3O4

、菱鐵礦FeCO3、黃鐵礦FeS2問(wèn)題二：選擇哪種還原劑？碳、氫氣、一氧化碳鐵的冶煉問(wèn)題三：以赤鐵礦為原料，高爐內(nèi)發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)煉鐵設(shè)備——高爐C+O2

CO2

CO2+C2COFe2O3+3CO2Fe+3CO2CaCO3CaO+CO2

↑CaO+SiO2CaSiO3

高溫高溫高溫高溫高溫石灰石的作用：將鐵礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)化為爐渣實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅色粉末變成黑色，澄清石灰水變渾濁有關(guān)化學(xué)方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2

CaCO3

↓+H2O高溫2CO+O22CO2點(diǎn)燃1.煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石2.煉鐵的原理：在高溫下用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來(lái)。3.煉鐵的設(shè)備：高爐。4.煉鐵時(shí)發(fā)生的反應(yīng)（考一考）。5.關(guān)于含雜質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1.先通CO，再加熱，目的是將玻璃管中的空氣排盡。2.實(shí)驗(yàn)完畢后，先停止加熱繼續(xù)通CO至冷卻，目的是防止石灰水倒吸。3.用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣。

1.原料、產(chǎn)物不同。工業(yè)煉鐵原料和產(chǎn)物都是混合物，實(shí)驗(yàn)室煉鐵原料和產(chǎn)物都是純凈物。2.設(shè)備不同。工業(yè)煉鐵設(shè)備是高爐，實(shí)驗(yàn)室用玻璃管。3.溫度不同。高爐內(nèi)溫度高，玻璃管內(nèi)溫度較低。

4.對(duì)環(huán)境影響不同。高爐煉鐵對(duì)環(huán)境影響大，實(shí)驗(yàn)室對(duì)環(huán)境影響小

5.操作難易程度不同。高爐煉鐵工藝復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)室操作簡(jiǎn)單。

……工業(yè)煉鐵與實(shí)驗(yàn)室制鐵的不同點(diǎn)

例1.某煉鐵廠每天需消耗5000t含F(xiàn)e2O376%的赤鐵礦石，理論上可生產(chǎn)含F(xiàn)e98%的生鐵多少噸？溫馨提示：根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，代入的數(shù)據(jù)都是純凈物的質(zhì)量。解：Fe2O3質(zhì)量為5000t×76%＝3800t設(shè)：生鐵質(zhì)量為x，則純鐵質(zhì)量為98%xFe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2

160

112

3800t

98%·x

160∶3800t＝112∶98%·x

x＝2714.3t答：理論上可日產(chǎn)含鐵98%的生鐵2714.3噸。鐵軌的銹蝕鐵釘?shù)纳P各種鐵制品的銹蝕金屬銹蝕給人類帶來(lái)了巨大的損失。

為了減少損失，需要探究金屬銹蝕的原因、防護(hù)的方法和廢金屬的回收利用。探究鐵制品生銹的條件

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。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以證明鐵制品銹蝕的條件。Ⅰ蒸餾水浸沒(méi)1/2的鐵釘Ⅱ蒸餾水浸沒(méi)鐵釘，再倒入植物油（隔絕空氣）

Ⅲ試管烘干冷卻后放入鐵釘，棉花和干燥劑，塞上塞子鐵生銹條件的探究總結(jié)現(xiàn)象分析結(jié)論試管Ⅰ試管Ⅱ

試管Ⅲ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。（緩慢氧化，放熱）鐵在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)變化的過(guò)程。因此，鐵與空氣接觸，又有水分時(shí)，最易生銹！鐵銹鐵銹成分復(fù)雜，主要是Fe2O3·xH2O，它是一種疏松多孔的物質(zhì)。----------------

鐵銹這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過(guò)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。鐵銹蝕的條件：鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣接觸

自行車的支架、鏈條、鋼圈等分別采取了什么防銹措施？支架－涂油漆鏈條－涂潤(rùn)滑油車輪圈－鍍鎳或鉻討論通過(guò)對(duì)鐵制品銹蝕條件的探究，你對(duì)防止鐵制品銹蝕有什么建議？

保持鐵制品表面的清潔和干燥。在鐵制品表面涂一層保護(hù)膜。如：刷油漆、涂油、燒制搪瓷,鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬鉻、高溫灼燒金屬，進(jìn)行“烤藍(lán)”處理等。制成合金，如不銹鋼等。思考金屬資源保護(hù)資料一：據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，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%。資料二：礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生。一些礦物、可供開采的年限保護(hù)金屬資源防止金屬腐蝕回收利用廢舊金屬合理