初三化学金属资源的利用和保护课件(

1、第一课时第一课时 第二课时第二课时沿河四中 李涛AlXCu现现象象开始时开始时几乎无气泡产生几乎无气泡产生产生气泡速度慢产生气泡速度慢 无气泡产生无气泡产生一段时间后一段时间后 产生气泡速度快产生气泡速度快产生气泡速度慢产生气泡速度慢 无气泡产生无气泡产生【分析与结论】【分析与结论】(1)实验开始时，铝表面几乎无气泡产生的原因是实验开始时，铝表面几乎无气泡产生的原因是_。(2)铜表面始终无气泡产生的原因是铜表面始终无气泡产生的原因是_。(3)三种金属的活动性由强到弱的顺序是三种金属的活动性由强到弱的顺序是_。铝表面有一层氧化铝薄膜铝表面有一层氧化铝薄膜 1、某校同学以、某校同学以“比较比较Al

2、、X、Cu三种金属的活动性三种金属的活动性”为为课题进行实验探究。课题进行实验探究。【所用药品】溶质质量分数相同的稀盐酸，大小形状都相【所用药品】溶质质量分数相同的稀盐酸，大小形状都相 同的同的Al、X、Cu三种金属。三种金属。【实验记录】【实验记录】铜不能与稀盐酸发生反应铜不能与稀盐酸发生反应 AlX Cu 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F

3、eCO3铝士矿铝士矿Al2O3黄铜矿黄铜矿CuFeS2辉铜矿辉铜矿Cu2S矿石：矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫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 铁铁一、实验室炼铁的原理:利用一氧化碳与氧化铁的反应二、实验室炼铁的步骤:1、连接并检查装置的气密性2、装入药品并固定装置3、向玻璃管中通入CO一会儿4、点燃酒精灯5、点燃酒精喷灯6、熄灭酒精喷灯7、停止通入CO8、熄灭酒精灯证明产物中有铁粉的方法是：证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡或加稀盐酸有气泡 )现象现象红色的红色的Fe2O3变成黑色，同时澄清的石灰水变浑浊变成黑色，同时澄清的石灰水变浑浊

4、, ,尾气处尾气处产生蓝色火焰，产生蓝色火焰，分析分析一氧化碳还原氧化铁生成铁粉一氧化碳还原氧化铁生成铁粉( (黑色黑色) )与二氧化碳与二氧化碳反应式反应式Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温尾气处理尾气处理用燃着的酒精灯将尾气点燃用燃着的酒精灯将尾气点燃或或用气球收集尾气用气球收集尾气2、我国现代炼铁（、我国现代炼铁（高炉炼铁高炉炼铁）。）。1、我国古代炼铁（、我国古代炼铁（生熟炼铁炉生熟炼铁炉）。）。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

5、出来。工业炼铁的原料工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石等。：铁矿石、焦炭、石灰石等。工业炼铁的设备工业炼铁的设备：高炉。：高炉。焦炭的作用：是燃烧放出热量为炼铁提供高温，并产生焦炭的作用：是燃烧放出热量为炼铁提供高温，并产生CO作还原剂作还原剂铁矿石：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。例例 1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少？的生铁的质量是多少？解：氧化铁的质量：解：氧化铁的质量： 1000t 80% =800t设：理论上可炼出铁的质量为设：

6、理论上可炼出铁的质量为XFe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高温高温160 112800t X160X 112800tX = 560t折合为含铁折合为含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为560t96%=583t答：答：1000t可炼出生铁为可炼出生铁为583t。160 X =11 2 800t含杂质的物质的化学方程式的计算：含杂质的物质的化学方程式的计算：列比例时，一定要用纯量。列比例时，一定要用纯量。不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：m(纯纯) = m(不纯不纯 )纯度纯度m(不纯不纯) = m(纯纯) 纯度纯度练习：要炼出含杂质练习：要炼出含杂质

7、3%的生铁的生铁2000吨，需要含四氧化吨，需要含四氧化三铁三铁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 356X 90 2000t (1-3%) 232 356 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。1、为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方、为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是框中连接的是C和和D，导管接口的连接顺序，导管接口的连接顺序a 。 C装置中装置中NaOH的

8、作用是的作用是 。2、实验开始时，应、实验开始时，应 (填填“先加热再通先加热再通CO”或或“先通先通CO再加热再加热”)，目的是，目的是 。3、实验进行一段时间后，玻璃管、实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象中出现的现象为为 ，反应方程式为，反应方程式为 。4、除、除CO外，还有哪些物质可以还原外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 (请写请写一物质的化学式一物质的化学式)。某化学兴趣小组用一某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请装置如下图所示。请回答有关问题：回答有关问题：订正作业（教师介绍）订正作业（教师介绍）d

9、b e除去残余的二氧化碳除去残余的二氧化碳 先通一氧化碳再加热先通一氧化碳再加热 赶尽玻璃管内的空气，赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸防止加热爆炸 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高温高温C或或H2 固体由红棕色变成黑色固体由红棕色变成黑色二、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，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

10、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

11、 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)金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。为了减少损失，需要为了减少损失，需要探究探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用. 1 1、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护活动与探究活动与探究（铁生锈条件的探究）（铁生锈条件的探究） 条条 件件现象现象分分 析析水、氧气水、氧气水水氧气氧气生锈生锈不生锈不生锈不生锈不生锈可得铁生锈与氧气有关可得铁生锈与氧气有关可得铁生锈与水有关可得铁生锈与水有关 、铁生锈的条件：在铁生锈的条件：在水、

12、水、氧气氧气同时存在的环境中铁能同时存在的环境中铁能生锈。（缓慢氧化，放热）生锈。（缓慢氧化，放热）结论结论2、铁锈的主要成分是氧化铁，颜色为红色，具有疏松的、铁锈的主要成分是氧化铁，颜色为红色，具有疏松的结构，且易吸水结构，且易吸水 、升高温度或在盐水的环境中，铁生锈的速率会加快，因为铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能因为铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能阻止里层的铝进一步被氧化，而铁与氧气、水等阻止里层的铝进一步被氧化，而铁与氧气、水等反应生成的反应生成的铁锈很疏松，且易吸水，不能阻碍里铁锈很疏松，且易吸水，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应层的铁继续与氧气、水等反应，反而加快铁

13、锈蚀，反而加快铁锈蚀的速度。的速度。4、请同学们根据燃烧条件和灭火的方法结合铁生锈的条件，说出防止铁生锈的方法。（1)1)隔绝空气或氧气隔绝空气或氧气3、问题：、问题：铝的化学性质比铁活泼，为什么铁易锈铝的化学性质比铁活泼，为什么铁易锈蚀而铝不易被锈蚀呢？蚀而铝不易被锈蚀呢？(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镀一层耐腐蚀的金属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：6、对防止铁制品锈蚀的建议：（1）、保持铁

14、制品表面清洁干燥和洁净）、保持铁制品表面清洁干燥和洁净（2）、将铁制品制成合金）、将铁制品制成合金（3）、在铁制品表面加保护膜，如刷油漆、涂油、烤）、在铁制品表面加保护膜，如刷油漆、涂油、烤蓝电镀上一层耐腐蚀的金属蓝电镀上一层耐腐蚀的金属（4）、一发现铁制品锈蚀马上处理，防止其继续蔓延7、除去锈的方法（1）物理方法：用刀刮用砂纸打磨（2）化学方法： 酸洗铁锈能与稀盐酸或稀硫酸反应，生成可溶性的物质，故可用稀盐酸或稀硫酸除去，但酸不易过量铁锈逐渐消失，溶液由无色逐渐变成黄色现象：注意:酸洗除锈时，酸不能过量，否则铁制品会被腐蚀，（1）、防止金属的锈蚀）、防止金属的锈蚀（2）、回收和利用废旧金属）

15、、回收和利用废旧金属（3）、有计划合理地开采矿物）、有计划合理地开采矿物（4）、寻找金属替代品）、寻找金属替代品学生练习：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5、物尽其用、物尽其用9、保护金属资源的主要途径：、保护金属资源的主要途径：8、保护金属资源的必要性：、保护金属资源的必要性：（1）金属资源有限，且不可再生）金属资源有限，且不可再生（2）、废旧金属的随意丢弃不仅造成资源浪费，）、废旧金属的随意丢弃不仅造成资源浪费，还会造成环境污染还会造成环境污染2、通过实验

16、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，装置中出现的现象是（、如图所示实验，装置中出现的现象是（ ）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D4、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

17、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

18、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 6、图表资料可以为我们提供很多信息，下列从图表中、图表资料可以为我们提供很多信息，下列从图表中获取的信息及应用不正确的是（获取的信息及应用不正确的是（ ）A、根据金属活动性顺序表，判断金属是否容易被盐酸、根据金属活动性顺序表，判断金属是否容易被盐

19、酸腐蚀腐蚀B、根据金属的熔点数据表，判断金属的导电性强弱、根据金属的熔点数据表，判断金属的导电性强弱C、根据溶解度曲线图，选择从溶液中获得晶体的方法、根据溶解度曲线图，选择从溶液中获得晶体的方法D、根据元素周期表，查找元素的原子序数、元素符号、根据元素周期表，查找元素的原子序数、元素符号、相对原子质量相对原子质量B7、下列有关对自行车的做法不合理的是（、下列有关对自行车的做法不合理的是（ ）A、车架表面喷涂油漆、车架表面喷涂油漆 B、钢圈表面镀防护金属、钢圈表面镀防护金属C、露天放置，日晒雨淋、露天放置，日晒雨淋 D、链条表面涂机油、链条表面涂机油CA-F和X都是初中化学中的常见物质，其中A、

20、C是无色气体，B、F是红色固体，它们的转化关系如下图所示（部分生成物已省略）：写出反应的化学方程式_。写出反应的化学方程式_ ，该反应属于_（填写基本反应类型）反应。含D的生产、生活用品腐蚀的过程，实际上是D与空气中的_发生化学反应的过程。为了测定某黄铜(铜锌合金)样品的组成,某化学兴趣小组的同学进行了以下实验:取四份相同质量的样品分别放入等质量的烧杯中然后分别加入稀硫酸,充分反映后用天平称量，记录试验数据如下：试验次序第1次第2次第3次第4次所取样品的质量/g50.050.050.050.0加入稀硫酸的质量/g20.040.060.080.0生成气体的质量/g0.20.40.50.5（1）经

21、分析，在第1次实验结束后，反应物_完全反应完了（2）50.0g样品与足量稀硫酸反应最多能生成气体_g（3）计算样品中锌的质量分数（写出具体计算过程）（4）请在图中画出加入稀硫酸的质量与生成气体的质量的变化关系。 请你认真分析数据，回答下列问题：请你认真分析数据，回答下列问题：哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；计算样品中铁的质量分数；计算样品中铁的质量分数； 若生产若生产1000 t这种纯度的铁，至这种纯度的铁，至少少需要含氧化铁需要含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿多少吨？的赤铁矿多少吨？ 4,4,某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂

22、质不溶于某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。实验数据如下表：品恰好完全反应。实验数据如下表：(烧杯的质量为烧杯的质量为25.4g；计算结果精确到计算结果精确到0.1%)甲甲乙乙丙丙烧杯稀硫酸烧杯稀硫酸200g150g150g加入的铁样品加入的铁样品9g9g14g充分反应后，烧杯剩余物充分反应后，烧杯剩余物208.7g 158.7g 163.7g解：解：分析表中数据可知，甲、乙、丙三人的实验生分析表中数据可知，甲、乙、丙三人的实验生成气的质量都是成气的质量都是0.3g(如甲为如甲为200g+9g-208.7g0.3g),即各人即各人的实验中都有一种反应物完全反应。由甲、乙数据可知，的实验中都有一种反应物完全反应。由甲、乙数据可知，