《金属资源的利用和保护》课件

1、人类生活离不开金属金属资源的利用和保护第一单元 课题三杨岗中学冯欣如学习目标：1.了解自然界金属的存在形式2.知道自然界中常见的金属矿石3.掌握铁冶炼的原理和过程自学指导：阅读P14-15，完成导学案上的填空矿石名称主要成分的化学式赤铁矿磁铁矿黃铁矿菱铁矿铝土矿黄铜矿辉铜矿1、地球上的金属资源少数以 的形式存在，如 、 等，其余多数以 形式存在。2、写出下列金属矿石的主要成分单质AuAg化合物Fe2O3Fe3O4FeCO3FeS2Al2O3CuFeS2Cu2S结论：冶炼金属时所选用的矿石，要求金属含量高，有害元素要少思考冶炼铁时，选择赤铁矿还是黄铁矿呢？为什么？赤铁矿Fe2O3黄铁矿FeS2二

2、.铁的冶炼早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁便成为了一种最主要的金属材料直型管试管现象结论阅读P15-16，结合视频完成下列表格化学方程式 Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2高温红棕色粉末变成黑色澄清石灰水变浑浊氧化铁被还原成铁粉产生二氧化碳气体在这个实验中都涉及到哪些反应，请写出化学方程式Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O A B C2CO+O2=2CO2高温点燃 实验开始，先通入一氧化碳还是先给氧化铁加热？ 实验结束时，先撤酒精喷灯还是先撤气体？ 试管尾部的酒精灯的作用？ 直型管下的酒精灯可以换成什么？先通入一氧化碳

3、，排出管内空气，防止爆炸先撤酒精喷灯，防止空气进入直型管，铁粉被氧化尾气处理，防止一氧化碳污染空气酒精灯加铁丝网罩，集中火焰，提高温度讨论阅读P16，完成下列填空铁矿石冶炼铁是一个复杂的过程。利用 、 、 一起加入高炉。利用高炉内生成 把铁从铁矿石中还原出来。思考：为什么原料是焦炭，但反应的主体是一氧化碳与氧化铁的反应？石灰石的作用？铁矿石焦炭石灰石一氧化碳C+O2=CO2 CO2+C=2CO点燃高温将矿石中的二氧化硅转变为炉渣小结本节课，你都学到了什么？1.金属在自然界中主要的存在形式？2.铁冶炼过程中涉及到几个反应及现象？3.工业炼铁所用的材料？谢谢 下课杨岗中学冯欣如三、有关杂质问题的计

4、算例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？氧化铁的质量： 1000t （ 1- 20% ）=800t纯物质的质量=不纯物质的质量纯物质的质量分数（纯度）例2、计算多少吨生铁中含铁的质量分数为96%，含铁560t？生铁的质量：不纯物质的质量= 纯物质的质量纯物质的质量分数（纯度）例题用1000t 含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含杂质4的生铁多少吨？解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t 80=800t设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为 xFe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高温160 112800t xx=560t折合为含杂质4的生铁的

5、质量为: 560t(1-4 )=583t答：用1000t 含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含杂质4的生铁583t诊断补偿，点击中考一、选择题：请将唯一正确答案代量填入下列空格内1（2006 广州）人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法正确的是（ ）A、炼铁的过程是把单质铁变成氧化铁。 B、钢是很纯的铁。C、生铁是含少量碳的铁合金。 D、被腐蚀的铁制品属于不可回收的垃圾。2（2006 益阳）铁是人类生活中重要的一种材料，工业上可用如下化学反应制得铁，Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，该反应中，发生还原反应的物质是（ ） A、Fe2O3 B、CO C、Fe D、CO23、做

6、一氧化碳还原氧化铁的实验后，清洗试管壁上留下的黑色物质时可选用的方法是（ ）A、用大量水边冲边洗。 B、用试管刷左右、上下猛烈刷。C、用盐酸或稀硫酸清洗后再用水冲。 D、用肥皂粉清洗后再用水冲洗。高温CAC诊断补偿，点击中考二、计算题（2006黄冈） 用2000t 含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96 的生铁多少吨？二、计算题（2006黄冈）用2000t 含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96 的生铁多少吨？解：2000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：2000t 80=1600t设：1600t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为 x Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 16

7、0 112 1600t xx=1120t折合为含铁96 的生铁的质量为 1120t 96 =1166t答：用2000t 含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96 的生铁1166t高温梳理整合 本节课你学会了 哪些知识？ 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三.金属资源保护1.金属的腐蚀和防护铁轨的锈蚀铁钉的生锈各种铁制品的锈蚀 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金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。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一、在试管1中加入少量的蒸馏水，

8、使铁钉的一半浸没在水中步骤二、在试管2中注满迅速冷却的沸水塞紧橡皮塞步骤三、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，塞紧橡皮塞铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学变化，使铁转化为铁的化合物的过程铁锈成分复杂，主要是Fe2O3XH2O它是一种疏松多孔的物质铁锈 铁锈这种多孔性的物质，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。 在切过咸菜的铁质菜刀同一面上选相近的三处进行下列实验一处：用湿棉球湿润；一处：用干布檫干一处：用干布檫干后，涂上一层食油；放置一昼夜，观察菜刀三处表面发生的变化铁

9、铁锈与空气（氧气）接触与水接触怎么防止钢铁生锈呢？在车船的表面喷油漆在机械表面涂防锈油在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷此外，还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。（为什么？）如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬镀铜？总结：防止钢铁制品生锈的方法： 铝比铁更容易跟氧气和其他物质发生化学反应。铝在空气中与氧气反应，生成的氧化铝形成一层致密而结实的膜覆盖在铝的表面，防止铝继续与氧气反应，从而起来“自我保护”的作用（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）保持钢铁

10、表面的清洁干燥。镀金属保护层：如镀锡、镀锌、镀铬等；白铁皮镀锌，马口铁镀锡， 钢圈镀铬、镍。涂非金属保护层：如喷涂油漆、涂防锈油、在脸盆、杯子表面烧 涂搪瓷、用橡胶或塑料包在钢铁表面。形成氧化膜保护层：枪套上形成四氧化三铁、 锯条上的烤蓝。在钢铁里加入金属或非金属形成耐腐蚀合金：如不锈钢（加Cr、Ni）防止铁锈蚀的主要措施：2.怎样保护金属资源呢?一.防止金属的腐蚀 二.回收利用废旧金属三.合理有效开采矿物 四.寻找金属的代用品（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：

11、 （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）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？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：Fe2O33CO2Fe3CO21601122400 tx96%x1750 t答：可炼出含杂质4%的生铁1750 t若赤铁矿

12、石中Fe2O3的质量分数为80%，600 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xFe2O33CO 2Fe 3CO2160 112600 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

13、多少t?2、冶炼2000t含杂质3的生铁，需要含90%Fe2O3的赤铁矿 石多少t?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Fe2O33CO2Fe3CO21601123800 t98%x1603800 t11298%xx2714.3 t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： Fe3