1、,RJ九(下) 教学课件,课题3 金属资源的利用和保护,金属活动性顺序：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性由强逐渐减弱,知识回顾,我们在日常生活中经常使用金属制品，制造它们的金属是从哪里来的呢？,地球上的金属资源,广泛存在于,地壳,海洋,存在形式为,少数很不活泼的金属如Au、Ag等有单质形式存在,多数金属都以化合物形式存在,有,很,自然界以单质形式存在的金,自然界以单质形式存在的银,赤铁矿: Fe2O3,黄铁矿: FeS2,菱铁矿: FeCO3,常见的金属矿石,铝土矿: Al2O3,黄铜矿：CuFeS2,辉铜矿：Cu2S,金属
2、元素在地壳中的含量,大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，铁成了一种最主要的金属材料。,我国古代炼铁图,1.冶铁的目的,铁的化合物,铁单质,2.冶铁的化学原理,铁的冶炼（实验室）,实验装置图,实验装置,熄灭点燃尾气的酒精灯,通CO；,点燃加热Fe2O3的酒精灯；,停止加热Fe2O3；,停止通CO；,点燃处理尾气的酒精灯；,实验步骤,装置末尾的酒精灯：处理尾气，防止CO污染大气。,实验现象：红棕色的物质变为黑色； 澄清的石灰水变浑浊。,实验注意事项：,先通CO，再加热，排
3、尽装置内空气，防止爆炸。,停止加热后继续通CO直至冷却，防止铁被氧化,1.原料：,焦炭、空气、石灰石、铁矿石,黄铁矿 FeS2,赤铁矿 Fe2O3,菱铁矿 FeCO3,磁铁矿 Fe3O4,铁的冶炼（工业）,2.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中还原出来,3.主要设备：高炉,将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣,生铁,出铁口,炉渣,出渣口,高炉气体,高炉气体, 产生一氧化碳 提供热量,B,（1）磁铁矿的主要成分是： （填化学式）； （2）写出CO与Fe2O3在高温条件下反应的化学方程式：； （3）高炉炼铁得到的主要产品是 （填序号）。A纯铁 B生铁 C钢,Fe3O4,认
4、识铁矿石、氧化铁和铁；铁与生铁的关系,铁矿石,Fe2O3,Fe,混合物,化合物 （纯净物）,单 质 （纯净物）,生铁 （主要含铁）,合 金 （混合物）,纯净物的质量 物质的纯度= 100% 不纯物的总质量,用1000 t含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96的生铁多少 t ?,解：设理论上可以炼出含铁96的生铁的质量为x,Fe2O3 -2 Fe,160 256,1000t80 x96%,= 583 t,答：略。,某钢铁厂每天需消耗5000 t含Fe2O3 76的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98的生铁多少吨?,解：,设可得生铁的质量为X 。,160 1125000t76% X98%
5、,X=2714.3t,答：可得生铁2714.3 t。,【提出问题】钢铁制品为什么会生锈呢？,同学们一定有这样的生活经验，家里的铁制品如果保养不好，就会锈迹斑斑,1.实验探究：铁钉蚀条件的研究,取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面的实验,步骤1：在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中。步骤2：在试管2中注满迅速冷却的沸水，上面覆盖一层植物油，塞紧橡皮塞。步骤3：在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。,生锈,不生锈,不生锈,铁既与水接触， 又与氧气接触,铁只与水接触,铁只与氧气接触,在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈。
6、（缓慢氧化，放热）,试管中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？,用煮沸过的蒸馏水是为了防止蒸馏水中溶有氧气。 加植物油是为隔绝空气,铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？,铁锈成分复杂，并且疏松多孔、易吸水，不能阻碍里层的铁与氧气、水蒸气反应。铝与氧气反应是生成致密的Al2O3薄膜，覆盖在铝的表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应，所以铝耐腐蚀。,氧化铁与氧化铝性质比较,疏松多孔,完全锈蚀,致密结实,使铝“自我保护”,为了使月饼保鲜，月饼包装盒中常常放入一小袋黑色铁粉，其主要作用是什么？,吸收氧气和水分，延长月饼的保质期。,比较吐鲁番盆地和海南岛两地，
7、铁生锈相对较慢的地区是？说明理由。,新疆吐鲁番盆地气候干燥。,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。,想一想？应如何防止铁生锈？,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,镀铬,涂油,在机械表面涂防锈油,还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。如：在钢铁表面镀锡、镀锌和镀铬,车船的表面喷油漆,制成合金,喷漆,镀铬,防止生锈的方法,金属防腐蚀,原理：（1）隔绝空气或氧气 （2）隔绝水,方法： 保持铁制品的洁净和干燥（改善腐蚀环境） 在铁的表面涂上一层保护膜，如涂油、喷漆、电镀、搪瓷、烤蓝（即表面生成致密的氧化
8、膜保护层），使铁制品与水、空气隔绝。 制成合金，提高抗腐蚀能力，如不锈钢。就是在钢中加入一点镍和铬而制成的合金。,用砂纸磨用酸除锈,（物理变化）,（化学变化）,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+H2O,如何除锈呢？,以下有关金属腐蚀的叙述错误的是 （ ） A.钢铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈 B.钢铁锈蚀的实质是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化 C.铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比钢铁差 D.在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁锈蚀,C,铁钉在下列哪些情况下容易生锈（ ） A.在干燥的空气中 B.在潮湿的空气中 C.部
9、分浸入食盐水中 D.浸没于植物油中,BC,对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？废品收购站为什么要收购废铁、废铜、和易拉罐等金属？,2.金属资源保护,【资料】根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示。,怎样保护金属资源？,1.防止金属的腐蚀； 2.回收利用废旧金属； 3.合理有效地开采矿物； 4.寻找金属的代用品。, 铁的冶炼1.原料：焦炭、空气、石灰石、铁矿石2.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中还原出来, 涉及杂质问题的计算在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应注意杂质问题。, 铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触，如果隔绝了空气和水，就能在一定程度上防止钢铁生锈。在钢铁表面涂油、刷漆、镀耐磨和耐腐蚀的合金如不锈钢等，都能防止钢铁生锈。 保护金属资源的有效途径是防止金属的腐蚀，回收利用废旧金属，合理有效地开采矿物，寻找金属的代用品。,
