第8单元课题3金属资源的利用和保护.ppt

课 题 3 金属资源的利用和保护 第一课时 第二课时 订正作业（教师介绍） 1、青少年看书、写字一定 要爱护眼睛，台灯是在光线 不足时常用的照明用具。 (1)图中标示的物质属于金属 材料的有 (填序号)。 (2)灯管后面的反光片为铝箔。铝块能制成铝箔是利用了 铝的 性。 (3)铝比铁活泼，但铝箔比铁螺丝钉耐腐蚀。铝制品耐 腐蚀的原因是 。 (4)若要验证铜、铁、铝的活动性顺序，某同学已经选 择了打磨过的铁丝，你认为他还需要的另外两种溶液是 。 ①②④ 课 题 3 金属资源的利用和保护 延展 铝与氧气反应表面形成致密氧化膜 CuSO4和Al2(SO4)3 (其他合理答案均可) 课 题 3 金属资源的利用和保护 Al X Cu 现 象 开始时 几乎无气泡产生 产生气泡速度慢 无气泡产生 一段时间后 产生气泡速度快 产生气泡速度慢 无气泡产生 【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 ______________________。 (2)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___________。 铝表面有一层氧化铝薄膜 2、某校同学以“比较Al、X、Cu三种金属的活动性”为 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 同的Al、X、Cu三种金属。 【实验记录】 铜不能与稀盐酸发生反应 Al>X> Cu 课 题 3 金属资源的利用和保护 金属在自然界的存在方式： 单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等。 化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、铝、铜等。 赤铁矿[Fe2O3] 黄铁矿 [FeS2] 菱铁矿[FeCO3]] 课 题 3 金属资源的利用和保护 铝士矿[Al2O3] 黄铜矿[CuFeS2] 辉铜矿[Cu2S] 矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。 铁矿石 铁 课 题 3 金属资源的利用和保护 1、加热氧化铁使其分解。 类似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。 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：一氧化碳还原氧化铁[Fe2O3] 现象： 红色粉末变成黑色， Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 澄清的石灰水变浑浊。 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O 用酒精灯点燃尾气的作用是 防止CO污染空气 2CO + O2 2CO2 点燃 课 题 3 金属资源的利用和保护 2、我国现代炼铁（高炉炼铁）。 1、我国古代炼铁（生熟炼铁炉）。 一、铁的冶炼 工业炼铁的原理：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。 工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石等。 工业炼铁的设备：高炉。 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还 原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO ，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使 反应更彻底。 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。 课 题 3 金属资源的利用和保护 有关杂质问题的计算 例 1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含 铁96%的生铁的质量是多少？ 解：氧化铁的质量： 1000t× 80% =800t 设：理论上可炼出铁的质量为X Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 160 2×56 800t X 160 X2×56 800t X = 560t 折合为含铁96%的生铁的质量为560t÷96%=583t 答：1000t可炼出生铁为583t。 课 题 3 金属资源的利用和保护 请用另一种方法试一试： 解：1000t×80% ×2×56 ÷ 160 ÷ 96% = 583t 练习：要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化 三铁90%的磁铁矿石的质量是多少？ Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 高温 解：需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为X 232 3×56 X ·90％ 2000t × (1-3%) 232 3×56 X ·90％ 2000t × (1-3%) X=2977t 答：磁铁矿石的质量为2977t。 作业： 课 题 3 金属资源的利用和保护 1、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C和D，导管接口的连接顺序a→ → → 。 C装 置中NaOH的作用是 。 2、实验开始时，应 (填“先加热再通CO”或“ 先通CO再加热”)，目的是 。 3、实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为 ，反应方程式为 。 4、除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 (请写一物质的 化学式)。 某化学兴趣小组用一氧化 碳与氧化铁的反应来探究 炼铁的原理，装置如下图 所示。请回答有关问题： 订正作业（教师介绍） d b e 除去残余的二氧化碳 先通一氧化碳再加热 赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 C或H2 固体由红棕色变成黑色 课 题 3 金属资源的利用和保护 二、金属资源保护 资料一：据有关资料报道， 现在世界上每年因腐蚀而报 废的金属设备和材料相当于 年产量的20% ~ 40%。 资料二：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 消耗速度，有人估 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， 一些国家的金属储备和金属的回收利用等）。 课 题 3 金属资源的利用和保护 金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。为了减少损失，需要 探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用. 1、金属的腐蚀和防护 活动与探究（铁生锈条件的探究） ① ② ③ 条 件 现象 分 析 ① ② ③ 水、氧气 水 氧气 生锈 不生锈 不生锈 ①②可得铁生锈与氧气有关 ①③可得铁生锈与水有关 结论：在水、氧气同时存 在的环境中铁能生锈。 （缓慢氧化，放热） 问题：铝的化学性质比铁 活泼为什么不生锈呢？ 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， 从而保护里层的铝不再与氧气反应；而铁与氧气、水等反 应生成的铁锈[Fe2O3·H2O]却很疏松，不能阻碍里层的铁 继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。 结论： 金属锈蚀的条件：①要有能够发生反应的物质，②反应 物要能相互接触，③生成 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， 说出防止铁生锈的方法。 （1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水 讨论：自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了 什么防锈措施？ 刷油漆 涂油 镀铬 课 题 3 金属资源的利用和保护 1、改变金属的内部结构 制成合金，如不锈钢 2、形成保护层 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、锌、锡）、通过化 学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等　 3、改善腐蚀环境等等 保持铁制品表面干燥和洁净 对防止铁制品锈蚀的建议： 课 题 3 金属资源的利用和保护 2、金属资源保护 保护金属资源的主要途径： 1、防止金属的腐蚀 2、金属的回收和利用 3、有计划合理地开采矿物 4、寻找金属代用品 学完本课题你应该知道： 学生练习：1、根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生 锈的条件又是什么？ 与氧气、水和二氧化碳接触 5、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 下列哪些情况下容易生锈？ （1）在干燥的空气中 （2）在潮湿的空气中 （3）部分浸入食盐水中 （4）浸没在植物油中 3、如图所示实验，装置 中出现的现象是（ ） A、铁丝不变化 B、铁丝逐渐消失 C、试管中的液面不变化 D、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（ ） A、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 B、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 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 有效途径 B 5、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 原理是锂（Li）跟二氧化锰作用生成LiMnO2。 1）在LiMnO2里，锂元素显＋1价，则锰元素的化合价为 ；2）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 能。 ＋3 Li+MnO2=LiMnO2 化学 课 题 3 金属资源的利用和保护 6、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（ ） A、根据金属活动性顺序表，判断金属是否容易被盐酸 腐蚀 B、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 D、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 B 7、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 B、钢圈表面镀防护金属 C、露天放置，日晒雨淋 D、链条表面涂机油 C 作业：复习本单元小结