金属资源的利用和保护 课件

1、 课 题 3 金属资源的利用和保护 第一课时第一课时 课 题 3 金属资源的利用和保护金属在自然界的存在方式：金属在自然界的存在方式：单质：单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等。少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等。化合物：化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、铝、铜等。化学性质较活泼的金属，如铁、铝、铜等。赤铁矿赤铁矿Fe2O3黄铁矿黄铁矿FeS2菱铁矿菱铁矿FeCO3 课 题 3 金属资源的利用和保护铝士矿铝士矿Al2O3黄铜矿黄铜矿CuFeS2辉铜矿辉铜矿Cu2S矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石矿石。铁矿石铁矿石 铁铁 课 题 3 金属

2、资源的利用和保护1、加热氧化铁使其分解。、加热氧化铁使其分解。 类类似似拉瓦锡测空气成份时的氧化汞的分解生成汞和氧气拉瓦锡测空气成份时的氧化汞的分解生成汞和氧气2、使用氢气、碳、一氧化碳等还原剂夺去氧化铁中的氧。、使用氢气、碳、一氧化碳等还原剂夺去氧化铁中的氧。类似我们学习碳的性质时的碳还原氧化铜类似我们学习碳的性质时的碳还原氧化铜我们试一下实验室：我们试一下实验室：一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁Fe2O3现象：现象： 红色红色粉末粉末变成变成黑色，黑色，Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高温高温澄清的石灰水变浑浊。澄清的石灰水变浑浊。CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 +

3、 H2O用酒精灯点燃尾气的作用是用酒精灯点燃尾气的作用是防止防止CO污染空气污染空气2CO + O2 2CO2点燃点燃实验步骤实验步骤： 组装仪器，检查装置的气密性组装仪器，检查装置的气密性 装入药品并固定仪器装入药品并固定仪器 通入通入COCO，点燃酒精灯，点燃酒精灯 点燃酒精喷灯点燃酒精喷灯 待红色粉末全部转化为黑色时，熄灭酒精待红色粉末全部转化为黑色时，熄灭酒精喷灯喷灯 待玻璃管冷却后，停止通待玻璃管冷却后，停止通COCO并熄灭酒精灯并熄灭酒精灯检验检验COCO的纯度的纯度先通先通COCO的目的：排尽玻璃管中的空的目的：排尽玻璃管中的空气防止加热时气防止加热时COCO不纯，发生爆炸不纯，

4、发生爆炸继续通继续通COCO的目的：防止生成的的目的：防止生成的FeFe再次被氧化；防止再次被氧化；防止澄清石灰水倒吸回玻璃管，使其炸裂。澄清石灰水倒吸回玻璃管，使其炸裂。一氧化碳一氧化碳“早早出晚归出晚归 ” ”酒酒精灯精灯“迟到早迟到早退退” 课 题 3 金属资源的利用和保护我国现代炼铁（我国现代炼铁（高炉炼铁高炉炼铁）。）。一、铁的冶炼一、铁的冶炼工业炼铁的原理工业炼铁的原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。工业炼铁的原料工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。：铁矿石、焦炭、石灰石

5、、空气。工业炼铁的设备工业炼铁的设备：高炉。：高炉。焦炭：提供热量焦炭：提供热量 产生还原剂产生还原剂CO铁矿石：提供铁元素。铁矿石：提供铁元素。石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 产产 品品：生铁（混合物）：生铁（混合物）高温高温CaCO3=CaO+CO2CaO+SiO2 =CaSiO3高温高温 例例1 1、1000t1000t含杂质含杂质20%20%的赤铁矿石中含氧化的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？铁的质量是多少？ 例例2 2、计算多少吨、计算多少吨含含铁质量分数为铁质量分数为96%96%的生的生铁中含铁铁中含铁560t560t？有关杂质问题的计

6、算有关杂质问题的计算例、某钢铁厂每天需要消耗例、某钢铁厂每天需要消耗1000t1000t含氧化铁含氧化铁80%80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁铁96%96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？解解1:1:设每天可炼出的设每天可炼出的生铁生铁质量为质量为X X Fe Fe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe + 3CO+ 3CO = 2Fe + 3CO2 2 160 112 160 112 1000t 1000t80%80% X X96%96% 160 112 160 112 800t 800t X X96%96% X = X = 560t560t答

7、：略答：略高温高温解解2:2:设每天以炼出的设每天以炼出的铁铁质量为质量为X X Fe Fe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe + 3CO+ 3CO = 2Fe + 3CO2 2 160 112 160 112 1000t X 1000t X 160 112 160 112 1000t X 1000t X X = 700t X = 700t答：略答：略高温高温80% 800t537.6t537.6t生铁的质量生铁的质量= =537.6t537.6t96%96%= =560t560t 课 题 3 金属资源的利用和保护 练习：要炼出含杂质练习：要炼出含杂质3%3%的生铁的生铁2000200

8、0吨，需要含四吨，需要含四氧化三铁氧化三铁90%90%的磁铁矿石的质量是多少？的磁铁矿石的质量是多少？Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2高温解：需要含解：需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为的磁铁矿石的质量为X232 168X 90 2000t (1-3%) 232 168 X 90 2000t (1-3%)X=2977t答：磁铁矿石的质量为答：磁铁矿石的质量为2977t。第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料课题课题3 3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护第二课时第二课时 课 题 3 金属资源的利用和保护 二、金属资源保护二、金属资源保护资料一：资料一：据有关资料报道，

9、据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于废的金属设备和材料相当于年产量的年产量的20% 20% 40%40%。资料二：资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。根据矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并目前这些金属的已探明的一些矿物的储藏量，并目前这些金属的消耗速度，有人估消耗速度，有人估 计一些矿物、可供开采的年限计一些矿物、可供开采的年限如课本图所示（不包括今后新探明的矿物储量，如课本图所示（不包括今后新探明的矿物储量，一些国家的金属储备和金属的回收利用等）。一些国家的金属储备和金属的回收利用等）。a.在干燥空气中在干燥空

10、气中b.浸没在水中浸没在水中c.半截浸没在水中半截浸没在水中铁的生锈过程铁的生锈过程哪种条件下哪种条件下, ,铁最铁最易生锈易生锈? ?为什么为什么? ?不生锈不生锈(有水无有水无O2) 不生锈不生锈 ( (有有OO2无水无水) )在水与空气的交界面最易生锈在水与空气的交界面最易生锈 植物油植物油 a b c请思考：请思考：用橡皮塞用橡皮塞塞紧管口塞紧管口(有水和有水和2)结论：在结论：在潮湿的空潮湿的空气中气中铁易生锈铁易生锈。（缓慢氧化，放热）（缓慢氧化，放热） 课 题 3 金属资源的利用和保护 铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能覆盖在铝表面，铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能覆盖

11、在铝表面，从而从而保护里层的铝不再与氧气反应保护里层的铝不再与氧气反应；而铁与氧气、水等反；而铁与氧气、水等反应生成的应生成的铁锈铁锈Fe2O3H2O却很疏松，不能阻碍里层的铁却很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。，因此铁制品可以全部锈蚀。结论：结论： 金属锈蚀的条件：要有能够发生反应的物质，反应物金属锈蚀的条件：要有能够发生反应的物质，反应物要能相互接触，生成要能相互接触，生成 物不会对反应起阻碍作用等。物不会对反应起阻碍作用等。请同学们根据燃烧条件和灭火的方法结合铁生锈的条件，请同学们根据燃烧条件和灭火的方法结合铁生锈的条件，说出防止铁

12、生锈的方法。说出防止铁生锈的方法。（1)1)隔绝空气或氧气隔绝空气或氧气 (2)(2)隔绝水隔绝水 三角架：三角架：钢线钢线(辐条）：辐条）：链条：链条：刷漆刷漆镀一层耐腐蚀的金属镀一层耐腐蚀的金属涂油等涂油等平时要保持自行车的洁净与干燥（或涂油）！平时要保持自行车的洁净与干燥（或涂油）！自行车防锈措施有哪些？自行车防锈措施有哪些？讨论：讨论：钢圈：钢圈： 课 题 3 金属资源的利用和保护1 1、改变金属的内部结构、改变金属的内部结构制成合金，如不锈钢制成合金，如不锈钢2 2、形成保护层、形成保护层刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬

13、、锌、锡）、通电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等3 3、改善腐蚀环境等等、改善腐蚀环境等等保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净 对防止铁制品锈蚀的建议：对防止铁制品锈蚀的建议：金属的回收利用金属的回收利用回收一个铝制的易拉罐比制造一个新的铝制的易拉回收一个铝制的易拉罐比制造一个新的铝制的易拉罐要便宜罐要便宜20%，而且还可以节约金属资源和，而且还可以节约金属资源和95%能源。能源。目前世界上有目前世界上有50%以上的铁和以上的铁和90%以上的金得到回收利以上的金得到回收利用。用。 课 题 3 金属资

14、源的利用和保护 2 2、金属资源保护、金属资源保护保护金属资源的主要途径：保护金属资源的主要途径：、防止金属的腐蚀、防止金属的腐蚀、金属的回收和利用、金属的回收和利用、有计划合理地开采矿物、有计划合理地开采矿物、寻找金属代用品、寻找金属代用品学生练习学生练习：1、根据铜绿的化学式根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生分析铜生锈的条件又是什么？锈的条件又是什么？与氧气、水和二氧化碳接触与氧气、水和二氧化碳接触、物尽其用、物尽其用 课 题 3 金属资源的利用和保护 2、通过实验回答，铁钉在、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？下列哪些情况下容易生锈？（1）在干燥的空气中）在干燥的空

15、气中 （2）在潮湿的空气中）在潮湿的空气中 （3）部分浸入食盐水中）部分浸入食盐水中 （4）浸没在植物油中）浸没在植物油中3、如图所示实验，装置、如图所示实验，装置中出现的现象是（中出现的现象是（ ）A、铁丝不变化、铁丝不变化 B、铁丝逐渐消失、铁丝逐渐消失 C、试管中的液面不变化、试管中的液面不变化D、试管中的液面上升、试管中的液面上升D 课 题 3 金属资源的利用和保护 4、下列关于金属资源的说法，不正确的是（、下列关于金属资源的说法，不正确的是（ ） A、自然界中除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式、自然界中除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在存在外，其

16、余都以化合物形式存在 B、自然界中的金属资源是取之不尽的、自然界中的金属资源是取之不尽的 C、防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源、防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境和环境 D、合理开发矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的、合理开发矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径有效途径B5、手机、笔记本电脑等电子产品中使用的锂电池，具有、手机、笔记本电脑等电子产品中使用的锂电池，具有体积小、充电时间短、放电时间长等优点，放电时的工作体积小、充电时间短、放电时间长等优点，放电时的工作原理是锂（原理是锂（Li）跟二氧化锰作用生成）跟二氧化锰作用生成LiMnO2。1）在）在LiMnO2里，锂元素显里，锂元素显1价，则锰元素的化合价价，则锰元素的化合价为为 ；2）写出锂电池放电时的化学方程式）写出锂电池放电时的化学方程式 ；（3）锂电池充电时，是将电能转化为）锂电池充电时，是将电能转化为 能。能。3 Li+MnO2=LiMnO2 化学化学 本单元小结：本单元小结：一、金属和金属材料一、金属和金属材料1、金属与非金属物理性质的比较。、金属与非