课题3　金属资源的利用和保护

1、课题3 金属资源的利用和保护,第八单元 金属和金属材料,金属制品在日常生活中的应用：,钢铁的应用：,钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志,如何得到生产钢缆所需的铁呢？,两根主缆共重16780吨,课题3 金属资源的利用和保护,第八单元 金属和金属材料,学习目标,1知道一些常见金属矿石； 2知道可用铁矿石炼铁； 3初步学会含有杂质的有关计算； 4树立环保意识。,自主阅读,1.地壳中含量最多和居第二位的金属元素分别是什么？ 2.金属元素在自然界以哪两种形式存在？ 3.认识常见的金属矿石，并了解其主要成分。,（书本P14-15）,铝和铁,走进自然,自然界金属的存在形式,化合物：,金、银等

2、很不活泼的金属,其余的金属,单 质：,自然界以单质形式存在的金,自然界以单质形式存在的银,走进自然,常见的金属矿石,赤铁矿 (主要成分为Fe2O3),磁铁矿 (主要成分为Fe3O4),菱铁矿 (主要成分为FeCO3),铝土矿 (主要成分为Al2O3),黄铜矿 (主要成分为CuFeS2),辉铜矿 (主要成分为Cu2S),（Fe%=70%）,（Fe%=72.4%）,（Fe%=48.3%）,你会选择合适的矿石炼铁吗？,常选用赤铁矿、磁铁矿炼铁。,理由：同纯度矿石含铁量较高； 不产生有毒气体二氧化硫； ,如果我们要选择其中的某些矿石来炼铁，你会如何选择呢？选择时我们应该考虑哪些因素呢？,赤铁矿 (主要

3、成分Fe2O3),高炉铁水 （主要成分Fe）,？,我们以前学过的物质中，哪些可以 夺取铁的氧化物中的“氧元素”？,回顾：,C 、 H2 、 CO等物质,磁铁矿 (主要成分Fe3O4),走进实验室,尾气应怎样处理呢？,用气球（贮气袋）收集；,点燃：,用导管将尾气通到酒精喷灯处点燃，再次利用。,收集：,用排水法收集。,用酒精灯点燃气体；,你认识这套装置吗？,走进实验室,你会验证产物吗？,请你预测一氧化碳还原氧化铁的产物是什么？如何验证？,看石灰水是否变浑浊。,Fe：,再取少量剩余固体加入稀盐酸或稀硫酸，看是否有气泡产生。,CO2：,看剩余固体是否能被磁铁吸引；,资料：Fe3O4与稀盐酸或稀硫酸作用

4、不产生气体； 铁与稀盐酸或稀硫酸反应产生气体。,走进实验室,你会选择合适的操作步骤吗？,通入纯净的CO,加热固体,熄灭酒精喷灯,检查装置气密性,装入药品,继续通CO至冷却,用上图装置实验时主要有以下步骤，你会选择合适的 操作顺序吗？并说出理由。,走进实验室,实验步骤,1.,2.,3.,4.,通入纯净的CO,加热固体,熄灭酒精喷灯,检查装置气密性,装入药品,5.,继续通CO至冷却,6.,先通一氧化碳再加热的目的是？,先停止加热继续通一氧化碳至冷却的目的是？,你会选择合适的操作步骤吗？,排尽装置内的空气，防止爆炸。,防止铁被氧化;,防止试管内液体倒吸。,走进实验室,你会描述实验现象吗？,通过观看录

5、像，请你描述实验现象：,固体粉末逐渐由红变黑；,澄清石灰水变浑浊。,Fe2O3 + CO,高温,Fe + CO2,3,3,2,化学方程式：,实验室的探究,工业大规模生产,应用于,走进工厂,请你在观看视频时思考 下列问题： 主要原料有哪些？它们分别有什么作用？ 2. 主要原理是什么？ 3. 主要设备是什么？ 4.主要产品是什么？,主要设备：,铁矿石 焦 炭 石灰石,原料：, 提供铁元素, 除去SiO2,工业炼铁,高炉,主要产品:,原理：,生铁,走进工厂, 提供热量, 产生CO,走进工厂,用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出 含铁96%的生铁的质量是多少？,解：设可炼出含铁96%的

6、生铁的质量为X,160,112,1000t80%,96%X,X = 583t,Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,高温,160,112,1000t80%,96%X,=,答：可炼出含铁96%的生铁583t。,杂质20%,1000t(1-20%),1000t(1-20%),杂质4%,(1-4%)X,(1-4%)X,自主阅读,（书本P17例题） 体会本题与前面所学的计算有什么不同？,江阴长江大桥悬索主缆所用钢材的含铁量约为98%，要生产16780吨这种钢材，至少需要含四氧化三铁87%的磁铁矿石多少吨？,走进工厂,Mr(Fe3O4)=232,Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2,高温

7、,Ar(Fe)=56,走进工厂,江阴长江大桥悬索主缆所用钢材的含铁量为98%，要生产16780吨这种钢材，至少需要含四氧化三铁87%的磁铁矿石多少吨？,解：设需要含Fe3O487%的磁铁矿石的质量为X,232,168,16780t98%,87%X,X 26102.2t,Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2,高温,=,答：需要含Fe3O487%的磁铁矿石26102.2t。,232,168,16780t98%,87%X,走进工厂,用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？,解法二：设可炼出含铁96%的生铁的质量为X,562,160,100%,= 96

8、%X,1000t,80%,你会用其他方法解决吗？,赤铁矿 (主要成分Fe2O3),生铁 （主要成分Fe）,Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,高温,X = 583 t,再见,据有关报导，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%。,二、金属资源的保护,1.铁制品的锈蚀与防护,走进生活,(1)生锈条件：,与O2和H2O接触,生锈,不生锈,不生锈,据有关报导，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%。,二、金属资源的保护,1.铁制品的锈蚀与防护,走进生活,(1)生锈条件：,与O2和H2O接触,(2)铁锈主要成分:Fe2O3XH2O,(疏松),防锈原理:,隔绝O2和H2O,防锈措施:,保持洁净干燥,涂保护膜涂（油刷漆镀铬）,制成合金（不