人教初三化学金属资源的利用和保护PPT课件

1、世界跨径最大的斜拉桥苏通大桥 苏通大桥总长8206米，斜拉桥主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度306米,列世界第一；斜拉索的长度580米,列世界第一。 主要工程量有：桥涵混凝土149.3万立方米，钢箱梁4.9万吨，钢材23万吨，斜拉索6278吨，填挖方317.6万立方米，征用土地1.1万亩。第1页/共33页人类生活离不开金属 第2页/共33页金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!军事与科技也需要大量的金属第3页/共33页一.金属在自然界中的存在形式 金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）有单质形式存在；图图816 自然界以自然界以单质单质形式存在的形

2、式存在的金金图图817 自然界以自然界以单质单质形式存在的形式存在的银银第4页/共33页 铁矿石和铝矿石等都是常见的矿石 其余大多数以化合物的形式存在。 金属化合物在自然界中的形式存在矿石。图52 地壳中金属的百分含量 镁2.00% 铝 7.73% 铁 4.75% 钙 3.45% 钠2.74% 钾2.47%第5页/共33页常见几种金属矿物的成分磁铁矿Fe3O4褐铁矿Fe2O3XH2O赤铁矿Fe2O3第6页/共33页黄铁矿黄铁矿: FeS2菱铁矿菱铁矿: FeCO3常见几种金属矿物的成分第7页/共33页铝土矿铝土矿: Al2O3黄铜矿：黄铜矿：CuFeS2辉铜矿：辉铜矿：Cu2S第8页/共33页

3、 孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿 Cu2O第9页/共33页 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。第10页/共33页二.铁的冶炼第11页/共33页磁铁矿磁铁矿（主要成分主要成分FeFe3 3O O4 4）赤铁矿赤铁矿（主要成分主要成分FeFe2 2O O3 3）黄铁矿（黄铁矿（主要成分主要成分FeSFeS2 2）菱铁矿（菱铁矿（主要成分主要成分FeCOFeCO3

4、 3）想一想想一想： 假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？ 70%70%72.4%72.4%48.3%48.3%46.7%46.7%第12页/共33页一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁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 )现象现象分析分析化学方程化学方程式式尾气处理尾气处理【实验实验8-3】红色的红色的Fe2O3变成黑色；变成黑色；产生产生的气体的气体使澄清的石灰水变浑浊使澄清的石灰水变浑浊一氧化碳一氧化碳还原还原氧化铁生成铁粉氧化铁

5、生成铁粉( (灰黑色灰黑色) )与二氧化碳与二氧化碳Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温用燃着的酒精灯将尾气点燃用燃着的酒精灯将尾气点燃用气球收集尾气用气球收集尾气第13页/共33页设备：炼铁高炉设备：炼铁高炉铁矿石、焦炭、石灰石铁矿石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温CO2C 2CO 高温C + O2 CO2 点燃第14页/共33页 在在实际生产时实际生产时, ,所用的原料或产物一般都含所用的原料或产物一般都含有杂质有杂质, ,在计算用料时和产量时在计算用料时和产量时, ,应考虑到杂质应考虑到杂质问题。问题。不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：不纯物质、纯物质、

6、纯度之间的关系：列比例时，一定要用纯量。列比例时，一定要用纯量。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：纯净物质量纯净物质量 = 不纯物质量不纯物质量纯度纯度不纯物质量不纯物质量 = 纯净物质量纯净物质量 纯纯度度 纯度纯度 = 纯净物质量纯净物质量 不纯物质量不纯物质量100%第15页/共33页第16页/共33页 据有关资料报导，现在全世界每年被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%40%钢铁的最大的弱点就是容易生绣铁轨的锈蚀铁钉的生锈各种铁制品的锈蚀三、金 属 腐 蚀第17页/共33页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

7、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O O2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：用橡皮塞塞用橡皮塞塞紧管口紧管口(有水和有水和2)第18页/共33页与空气（氧气）接触与水接触 铁锈这种多孔疏松性的物质，能让水分和空气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。 第19页/共33页防止钢铁制品生锈的方法：（1）隔绝空气或氧气 (2)隔绝水具体方法:1.“穿外衣”加一层保护膜（如：刷油

8、漆、涂油、电镀、致密的氧化膜） 2.“打强心针”在铁中加入其它金属改变其内部结构，（如：制成不锈钢）第20页/共33页一一. .防止金属的腐蚀防止金属的腐蚀 三三. .合理有效开采矿物合理有效开采矿物 四四. .寻找金属的代用品寻找金属的代用品四、金属资源保护四、金属资源保护二二. .回收利用废旧金属回收利用废旧金属第21页/共33页反馈练习反馈练习 1.在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最快在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最快的是的是 （）（） A.在潮湿、致密的土壤中在潮湿、致密的土壤中 B.在干燥、致密的土壤中在干燥、致密的土壤中 C.在潮湿、疏松的土壤中在潮湿、疏松的土壤中 D.

9、在干燥、疏松的土壤中在干燥、疏松的土壤中 2.某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈的部位是某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈的部位是()CBA.水面上的船头部分水面上的船头部分 B.水面附近的船体部分水面附近的船体部分 C.水面下的船底部分水面下的船底部分 D.各部分都一样速度生锈各部分都一样速度生锈第22页/共33页3.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。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）写出图中标有序号的仪器名称 ， 。 (2)实验过程中，先要进行的是实验过程中，先要进行的是_ 。（填。（填或或）加热加热 通一氧化碳通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是中反应

10、的化学方程式是 。 B中反应的化学方程式是中反应的化学方程式是 ， B中观察到的现象是中观察到的现象是_ 。 (4)该装置的不足之处是该装置的不足之处是 。铁架台铁架台试管试管Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高温高温没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）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澄清的石灰水变浑浊第23页/共33页一周后，编号为一周后，编号为_的试管中的铁钉最易的试管中的铁钉最易生锈。生锈。用相同材料制作，经过相同时间防锈处理的铁用相同材料制作，经过相同时间防锈处理的铁栏杆，安装在南方比安装

11、在北方更易生锈，其原因是栏杆，安装在南方比安装在北方更易生锈，其原因是_。C南方比北方天气潮湿，铁更易生锈南方比北方天气潮湿，铁更易生锈A B C铁在干燥空气中铁在干燥空气中铁在有水而无空铁在有水而无空气（氧气）时气（氧气）时铁在有空气和水时铁在有空气和水时用植物用植物油液封油液封用橡皮塞用橡皮塞塞紧管口塞紧管口第24页/共33页（1）汞与稀盐酸 （2）铝与硫酸铜溶液（3）银与硫酸锌溶液 （4）锌与硝酸银溶液（5）钠与稀硫酸1、下列物质能否发生反应？写出能发生反应的化学方程式。2、回答下列问题： （1）为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？ （2）切过咸鱼的刀不经洗净抹干，为什么很快就生锈？ （3）

12、被雨水淋湿的自行车，为什么须先用干布擦净后才 能用带有油的布擦？第25页/共33页 例：某赤铁矿含Fe2O3 80%，用3000 t这种矿石，可炼出含杂质4%的生铁多少吨？ 分析：计算时应注意把反应物和生成物都换算成纯物质的量，再代入化学方程式计算 解：设3000 t这种矿石，可炼出生铁质量为x， 根据题设：纯Fe2O3质量3000 t80%2400 t 纯Fe质量x（14%）x96% 代入化学方程式中： Fe2O33CO2Fe3CO2 160112 2400 tx96%x1750 t 答：可炼出含杂质4%的生铁1750 t第26页/共33页 若赤铁矿石中Fe2O3的质量分数为80%，600

13、t 这样的赤铁矿可炼出含碳等其他杂质质量分数为7%的生铁多少吨？ 解：设可炼出含杂质质量分数为7%的生铁的质量为x Fe2O33CO 2Fe 3CO2 160 112 600 t80%x（17%） x365 t 答案：可炼出含碳等杂质质量为7%的生铁365 t 点拨：这类题很容易出错，错误原因主要在于没有理解哪些是不纯物的质量，哪些是纯净物的质量赤铁矿和生铁都是混合物，而在化学方程式的计算中，所涉及到的都是纯净物的质量，只要牢牢把握住这一点，所有含杂质的计算都可迎刃而解第27页/共33页练习：1、某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76的赤铁矿石， 该厂理论上可以日产Fe98的生铁多少t?2、

14、冶炼2000t含杂质3的生铁，需要含90%Fe2O3的赤铁矿 石多少t?第28页/共33页 4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？ 指导建议：首先将不纯物的量转化成纯物质量 Fe2O3质量5000 t76%3800 t 设生铁质量为x，则纯铁质量98%x 然后再根据方程式进行计算 Fe2O33CO2Fe3CO2 160112 3800 t98%x 1603800 t11298%xx2714.3 t第29页/共33页 冶炼2000 t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石多少吨？ 指导建议：纯铁质量2000 t（13%）1940 t 设磁铁矿石质量为x，则Fe3O4质量为90%x 反应原理： Fe3O44CO3Fe4CO2 232168 90%x 1940 t 23290%x1681940 tx2976.7 t 所以磁铁矿质量为2976.7 t第30页/共33页 1、245gKClO3完全分解能制得多少O2？若用电解水的方式制等量的O2，则需水几克？ 2. 某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76的赤铁矿石，该厂理论上可以日产Fe98