人教版初中化学九年级下册第八单元 金属和金属材料课题3 金属资源的利用和保护课件(3).ppt

第八单元金属和金属材料 课题3金属资源的利用和保护 4 知道废旧金属对环境的污染 认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性 学习目标 2 知道一些常见金属如铁 铝 铜等的矿物 了解从铁矿石中将铁还原出来的方法 3 会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关的计算 1 了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法 2 会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关的计算 1 了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法 重点 图8 16自然界以单质形式存在的金 图8 17自然界以单质形式存在的银 除少数不活泼的金属如金 银等有单质形式存在外 其余都以化合物形式存在 金属的存在形式 单质 少数 如金和银 化合物 大多数 如各种铁矿石 赤铁矿 主要成分是Fe2O3 菱铁矿 主要成分是FeCO3 图8 18常见的矿石 磁铁矿 主要成分是Fe3O4 图8 18常见的矿石 辉铜矿 主要成分是Cu2S 黄铜矿 主要成分是CuFeS2 铝土矿主要成分是Al2O3 地壳中含量最多的金属是Al 金属元素在地壳中含量 红色粉末逐渐变黑 澄清的石灰水变浑浊 一氧化碳还原氧化铁生成铁粉与二氧化碳 1 实验室用一氧化碳还原氧化铁 用燃着的酒精灯将尾气点燃或 用气球收集尾气 实验8 3 前面我们学过哪些方法能炼铁 反应顺序 CO早出晚归酒精喷灯迟到早退 反应现象 红色的粉末逐渐变黑 澄清石灰水变浑浊 剩余气体能点燃 实验步骤 先通入一氧化碳气体排除空气 防止一氧化碳与空气混合受热爆炸 点燃出气口处的酒精灯 或用气球收集 防止一氧化碳污染空气 待排尽后 点燃酒精喷灯 当红棕色粉末已转变成黑色后 停止加热 再通入一会儿一氧化碳 直至玻璃管冷却 防止铁被氧化 原料 铁矿石 焦炭 石灰石 2 工业炼铁 反应的化学方程式 CO是还原剂 Fe2O3是氧化剂 原理 焦炭在高温条件下跟O2反应生成CO CO作还原剂 在高温条件下把铁矿石中的铁还原出来 设备 炼铁高炉 铁矿石 焦炭 石灰石 在实际生产时 所用的原料或产物一般都含有杂质 在计算用料时和产量时 应考虑到杂质问题 不纯物质 纯物质 纯度之间的关系 列比例时 一定要用纯量 3 含杂质的物质的化学方程式的计算 m 纯 m 不纯 纯度 m 不纯 m 纯 纯度 含杂质的化学方程式的计算 例题 用1000t含氧化铁80 的赤铁矿石炼铁 理论上可以炼出含铁96 的生铁多少吨 解 1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1000t 80 800t 解 设800t氧化铁可炼出铁的质量为x 160 112 800t x 560t 答 800t氧化铁可炼出铁的质量为560t 则可炼含96 的铁 为什么要保护金属资源 二 金属资源保护 保护金属资源的原因 每年大量开采 数以亿吨计 每年大量的金属被腐蚀 相当于年产量的20 40 P18 1 金属的腐蚀和防护 人们采取了许多措施 但每年全世界因生锈而损失的钢铁约占世界年产量的四分之一 如何防锈 a 在干燥空气中b 浸没在水中c 半截浸没在水中 铁的生锈过程 哪种条件下 铁最易生锈 为什么 不生锈 有水无O2 不生锈 有O2无水 在水与空气的交界面最易生锈 植物油 abc 请思考 用橡皮塞塞紧管口 有水和 2 铁与空气中的氧气 水蒸气发生化学反应 铁锈的成份很复杂 主要为氧化铁Fe2O3 XH2O Fe2O3 XH2O很疏松 易吸水 不能阻碍里层的铁继续与氧气 水蒸气反应 如不及时除去 会加快铁制品的生锈 使铁全部被腐蚀 而铝不同 铝与氧气反应生成致密的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 铁生锈的条件 要有能够发生反应的物质 Fe H2O O2 铁制品锈蚀的条件 反应物要能相互接触 生成物不会对反应起阻碍作用 缓慢氧化 防止铁生锈的方法 破坏铁生锈的条件即可 P20表 1 保持铁制品表面的洁净和干燥 2 在铁制品表面涂油 刷漆 搪瓷 镀上耐腐蚀的金属 烤蓝 即表面生成致密的氧化膜保护层 使铁制品与空气隔绝 3 制成耐腐蚀的合金 如不锈钢 就是在钢中加入一点镍和铬而制成的合金 三角架 钢线 辐条 链条 刷漆 镀一层耐腐蚀的金属 涂油等 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 讨论 钢圈 图8 25据估计一些矿物可供开采的年限 2 金属资源保护 为什么要保护金属资源 矿物的储量是有限的 而且不能再生 2 怎样保护金属资源呢 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 祝愿每位同学学习进步 再见 反馈练习 1 在下列情况下 埋在地下的铸铁管道腐蚀最快的是 A 在潮湿 致密的土壤中B 在干燥 致密的土壤中C 在潮湿 疏松的土壤中D 在干燥 疏松的土壤中 2 某运输用铁船 在水中行驶 最易生锈的部位是 C B A 水面上的船头部分B 水面附近的船体部分C 水面下的船底部分D 各部分都一样速度生锈 3 日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀 下列做法中不能起防锈作用的是 在铁制品表面镀锌 在铁制品表面涂油脂 保留铁件表面的铁锈作保护层 在铁器表面刷油漆 自行车脏了用清水冲洗 用废酸液冲洗铁制污水管道 切完咸菜后 尽快将菜刀洗净擦干A B C D B 1 把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程 其主要反应原理是在高温条件下CO作还原剂 夺取铁矿石里的氧 将铁还原出来 2 在实际生产时 所用的原料或产物一般都含有杂质 在计算用料时和产量时 应考虑到杂质问题 3 铁生锈的条件是铁与空气中的氧气 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 在铁表面涂油 刷漆 镀上耐磨和耐腐蚀的铬及制造耐腐蚀的合金 如不锈钢等 就能防止钢铁生锈 4 保护金属资源的有效途径是防止金属的腐蚀 回收与利用废旧金属 合理有效地地开采矿物 以及寻找金属代用品等 列比例时 一定要用纯量 m 纯 m 不纯 纯度 4Fe 3O2 2XH2O 2Fe2O3 XH2O 本单元小结 一 金属和金属材料 金属与非金属物理性质的比较 2 金属材料包括纯金属和合金 把两种或两种以上的金属熔合在一起 或者把金属和非金属熔合在一起 就可以得到具有金属特性的合金 由于合金的很多性能一般比组成它们的纯金属更好 因此 在实际中大量使用的金属材料是合金 二 金属的化学性质 1 很多金属都能与氧气 盐酸和稀硫酸等起反应 但反应的难易和剧烈程度不同 以Fe Al Cu为例 写出它与氧气 稀硫酸反应的化学方程式 Fe H2SO4 FeSO4 H2 2Al 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2 Cu H2SO4 不反应 2 由一种单质和一种化合物反应 生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应 例如 如果用A B C来表示化合反应的话 请用相似的方法来表示分解反应和置换反应 置换反应 A BC B AC 分解反应 AB A B Zn H2SO4 ZnSO4 H2 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 3 常见金属活动性顺序如下 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 金属活动性 由强逐渐减弱 举例说明金属活动性顺序可以给你哪些判断的依据 只有排在H前面的才能置换酸中的氢 只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它们的化合物的溶液中置换出来 KCaNa特殊 反应复杂 三 金属资源保护 1 把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是 在实际生产时 还会遇到有关杂质的计算问题 2 铁锈蚀的主要条件以及防止铁锈蚀的主要措施是 铁锈蚀的主要条件是铁与空气中的氧气 水蒸气等发生化学反应 防止铁锈蚀的主要措施是在铁表面涂油 刷漆 镀上耐磨和耐腐蚀的铬及制造耐腐蚀的合金 如不锈钢等 就能防止钢铁生锈 防止金属的腐蚀 回收与利用废旧金属 合理有效地地开采矿物 以及寻找金属代用品等 4 保护金属资源的有效途径是 列比例时 一定要用纯量 m 纯 m 不纯 纯度 2 下图是课堂中模拟炼铁的实验装置 1 写出图中标有序号的仪器名称 2 实验过程中 先要进行的是 填 或 加热 通一氧化碳 3 A中反应的化学方程式是 B中反应的化学方程式是 B中观察到的现象是 4 该装置的不足之处是 铁架台 试管 没有尾气处理装置 或没有用燃着的酒精灯处理尾气等 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 澄清的石灰水变浑浊 3 右下图是金属活动性顺序表中铜 锡 铁和铝元素被人类大规模开发 利用的大致年限 选择编号填空 铝的利用比铜和铁晚得多 原因是 目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁 其主要原因是