第八單元課題3金屬資源的利用和保護(hù)zln

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1.知道一些常見(jiàn)金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從知道一些常見(jiàn)金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從 鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的方法。鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的方法。 3.會(huì)根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成會(huì)根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。物進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。2.了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡(jiǎn)單方法。了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡(jiǎn)單方法。人類生活離不開(kāi)金屬人類生活離不開(kāi)金屬金屬有廣泛的用途，對(duì)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金屬元素在地殼中的含量元素名稱元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%元素名

2、稱元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%鋁（Al）7.73鎂（Mg）2.00鐵（Fe）4.75鋅（Zn）0.008鈣（Ca）3.45銅（Cu）0.007鈉（Na）2.74銀（Ag）0.00001鉀（K ）2.47金（Au）0.0000005一一.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（如鉑、金、銀等）有金屬（如鉑、金、銀等）有單質(zhì)形式單質(zhì)形式存在；存在；赤鐵礦赤鐵礦菱鐵礦菱鐵礦 鋁鋁士士礦礦黃銅礦黃銅礦輝銅礦輝銅礦Fe2O3礦石礦石:工業(yè)上把能用來(lái)提煉金屬的礦物叫工業(yè)上把能用來(lái)提煉金屬的礦物叫礦石。礦石。

3、 孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO3赤銅礦赤銅礦 Cu2O毛赤銅礦毛赤銅礦(Cu2O )一一.鐵的冶煉（以赤鐵礦鐵的冶煉（以赤鐵礦Fe2O3為例）為例）為紀(jì)念為紀(jì)念1996年中國(guó)鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破年中國(guó)鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票億噸而發(fā)行的郵票上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐春秋時(shí)期春秋時(shí)期高爐是個(gè)豎直的高爐是個(gè)豎直的圓筒形圓筒形爐子，爐子，爐殼用爐殼用鋼板鋼板制成，內(nèi)部用制成，內(nèi)部用耐耐火磚火磚作襯里。煉鐵的主要原作襯里。煉鐵的主要原料是料是鐵礦石、焦炭、石灰石鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣和空氣。 高溫下，用還原劑（主高溫下，用還原劑（主要是一要是一氧化碳氧化碳）從鐵礦）從鐵礦

4、石里把鐵還原出來(lái)石里把鐵還原出來(lái) 焦炭的作用：焦炭的作用：1.提高爐溫提高爐溫 2.生成還原劑生成還原劑CO一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵CO2 + Ca(OH)2 CaCO3+ H2OFe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 2CO + O2 2CO2的的作用是：作用是：尾氣處理尾氣處理防止一氧化碳污染空氣防止一氧化碳污染空氣現(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變渾濁澄清的石灰水變渾濁點(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)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：1、檢查裝置氣密性、檢查裝置氣密性2、將適量的氧化鐵裝入試管并固定裝置、將適量的氧化鐵裝入試管并固定裝置3、通入一氧化碳通入一

5、氧化碳?xì)怏w，排盡裝置中的空氣氣體，排盡裝置中的空氣4、點(diǎn)燃點(diǎn)燃酒精燈和酒精噴燈酒精燈和酒精噴燈5、待硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色物質(zhì)完全變?yōu)楹谏珪r(shí)停止加熱、待硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色物質(zhì)完全變?yōu)楹谏珪r(shí)停止加熱6、待玻璃管內(nèi)固體冷卻后、待玻璃管內(nèi)固體冷卻后停止通入一氧化碳停止通入一氧化碳，然后，然后熄熄 滅右邊酒精燈滅右邊酒精燈問(wèn)：為什么開(kāi)始時(shí)，先通入問(wèn)：為什么開(kāi)始時(shí)，先通入CO，而在結(jié)束時(shí)后停止，而在結(jié)束時(shí)后停止 通通CO？答：開(kāi)始時(shí)，先通入答：開(kāi)始時(shí)，先通入CO排盡空氣，防止爆炸排盡空氣，防止爆炸 結(jié)束時(shí)，后停結(jié)束時(shí)，后停CO，防止生成的防止生成的Fe被再次氧化被再次氧化 防止石灰水倒吸防止石灰水倒吸二、有關(guān)雜

6、質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算二、有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算例: 1000t含氧化鐵含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多的生鐵的質(zhì)量是多少少？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m(不純不純) = m(純純) 純度純度解：氧化鐵的質(zhì)量解：氧化鐵的質(zhì)量： 1000t 80% =800t設(shè)：理論上可煉出鐵的質(zhì)量為設(shè)：理論上可煉出鐵的質(zhì)量為XFe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 160 2 x 56800 t X 800t 256 x x=560t高溫高溫=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56

7、0t96%=583t答：答：1000t可煉出生鐵為可煉出生鐵為583t。練習(xí)：練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)要煉出含雜質(zhì)3%3%的的生鐵生鐵20002000噸，需要含四氧噸，需要含四氧化三鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為化三鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%90%的的磁鐵礦石多少？磁鐵礦石多少？解：解：鐵的質(zhì)量： 2000t(1-3%) =1940t設(shè)：可煉出四氧化三鐵的質(zhì)量為設(shè)：可煉出四氧化三鐵的質(zhì)量為XFe3O4+4CO = 3Fe+4CO2 232 168 X 1940t高溫高溫 232 x 168 1940t x=2679t=折合為磁鐵礦石的質(zhì)量為折合為磁鐵礦石的質(zhì)量為2679t90%=2977t答：答：磁鐵礦石的質(zhì)量為磁鐵礦石的質(zhì)

8、量為2977t2977t。為什么要保護(hù)金屬資源？三、金屬資源保護(hù)三、金屬資源保護(hù)保護(hù)金屬資源的原因：保護(hù)金屬資源的原因：每年大量開(kāi)采每年大量開(kāi)采(數(shù)以億噸計(jì)數(shù)以億噸計(jì))每年大量的金屬被腐蝕每年大量的金屬被腐蝕(相相當(dāng)于年產(chǎn)量的當(dāng)于年產(chǎn)量的20%40%)1. 1.金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)人們采取了許多措施，但每年人們采取了許多措施，但每年全世界因生銹而損失的鋼鐵約全世界因生銹而損失的鋼鐵約 占世界年產(chǎn)量的占世界年產(chǎn)量的四分之一！四分之一！如何防銹？如何防銹？a.在干燥空氣中在干燥空氣中b.浸沒(méi)在水中浸沒(méi)在水中c.半截浸沒(méi)在水中半截浸沒(méi)在水中鐵的生銹過(guò)程鐵的生銹過(guò)程哪種條件下哪種條件下,

9、,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(wú)有水無(wú)O2) 不生銹不生銹 ( (有有OO2無(wú)水無(wú)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(qǐng)思考：請(qǐng)思考：用橡皮塞用橡皮塞塞緊管口塞緊管口(有水和有水和2)酸和氯化鈉環(huán)境酸和氯化鈉環(huán)境會(huì)加快銹蝕速度會(huì)加快銹蝕速度在空氣中銹蝕，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(guò)程。的過(guò)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

10、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Fe2O3XH2O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，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。繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。 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

11、觸金屬防腐蝕的方法：破壞破壞鐵生銹的條件即可鐵生銹的條件即可（1)1)隔絕空氣或氧氣隔絕空氣或氧氣 (2)(2)隔絕水隔絕水怎么防止鋼鐵生銹呢？怎么防止鋼鐵生銹呢？在在車(chē)車(chē)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、和鍍鉻鍍銅鍍銅三角架：三角架：鋼線鋼線(輻條）：輻條）：鏈條：鏈條：刷漆刷漆鍍一層耐腐蝕的金屬鍍一層耐腐蝕的金屬涂油等涂油等平時(shí)要保持自行車(chē)的

12、潔凈與干燥（或涂油）！平時(shí)要保持自行車(chē)的潔凈與干燥（或涂油）！自行車(chē)防銹措施有哪些？自行車(chē)防銹措施有哪些？討論：討論：鋼圈：鋼圈：討論討論討論討論反饋練習(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的在下列情況下，埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的是是 （）（） 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(yùn)輸用鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是某運(yùn)輸用鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是()CBA.水面上的船頭部分水面上的船頭部分 B.水面附近的

13、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2、回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)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(guò)咸魚(yú)的刀不經(jīng)洗凈抹干，為什么很快就生）切過(guò)咸魚(yú)的刀不經(jīng)洗凈抹干，為什么很快就生 銹？銹？ （3）被雨水淋濕的自行車(chē)，為什么須先用干布擦凈）被雨水淋濕的自行車(chē)，為什么須先用干布擦凈 后后才能用帶有油的布擦？才能用帶有油的布擦？1 1分別向分別向a a、b b兩支試管中加入形狀和大小完全相同的鐵兩支試管中加入形狀和大小完全相同的鐵片，再向片，再向a a中加入植物油，均塞上橡

14、皮塞，中加入植物油，均塞上橡皮塞，U U型玻璃管內(nèi)型玻璃管內(nèi)為紅墨水（開(kāi)始時(shí)兩端液面水平），如圖所示，放置一為紅墨水（開(kāi)始時(shí)兩端液面水平），如圖所示，放置一段時(shí)間后，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）段時(shí)間后，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A植物油用于隔絕氧氣和水植物油用于隔絕氧氣和水B兩支試管中鐵片均被腐蝕兩支試管中鐵片均被腐蝕CU型玻璃管兩端的液面變?yōu)樾筒ＡЧ軆啥说囊好孀優(yōu)橛业陀业?左高左高DU型玻璃管兩端的液面變?yōu)樾筒ＡЧ軆啥说囊好孀優(yōu)樽蟮陀腋咦蟮陀腋咪撹F的冶煉是人類文明的一個(gè)重要標(biāo)志。鋼鐵的冶煉是人類文明的一個(gè)重要標(biāo)志。右圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖，寫(xiě)出冶煉生鐵的化學(xué)右圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖，寫(xiě)出冶煉生鐵的化學(xué)方程式方程式 ；能證明產(chǎn)；能證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是：