金屬資源的利用和保護(hù)課件上課用

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1、課 題 3 金 屬 資 源 的 利 用 和 保 護(hù)古 木 中 學(xué) 王 海金 屬 活 動 性 順 序 表 ： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H ) Cu H g Ag Pt Au金屬活動性由強逐漸減弱金 屬 元 素 在 自 然 界 中 的 存 在 形 式 自 然 界 除 少 數(shù) 很 不 活 潑 的 金 屬 如 金 、 銀 等 有 單 質(zhì) 形式 存 在 外 ,一 .金 屬 的 存 在 ：自 然 界 以 單 質(zhì) 形 式 存 在 的 金 自 然 界 以 單 質(zhì) 形 式 存 在 的 銀金 屬 元 素 在 自 然 界 中 的 存 在 形 式其 余 都 以 化 合 物 形 式 存 在

2、 于 地 殼 和 海 洋 中 。金 屬 元 素 在 地 殼 中 的 含 量元 素 名 稱 質(zhì) 量 分 數(shù) /% 元 素 名 稱 質(zhì) 量 分 數(shù) /%鋁 （ Al） 7.73 鎂 （ Mg） 2.00鐵 （ Fe） 4.75 鋅 （ Zn） 0.008鈣 （ Ca） 3.45 銅 （ Cu） 0.007鈉 （ Na） 2.74 銀 （ Ag） 0.00001鉀 （ K ） 2.47 金 （ Au） 0.0000005礦 石 :工 業(yè) 上 把 能 用 來 提 煉 金 屬 的 礦 物 。赤 鐵 礦 Fe2O3磁鐵礦（Fe3O4）黃 鐵 礦 : FeS2菱 鐵 礦 : FeCO3鋁 土 礦 : Al2

3、O3 孔 雀 石 Cu2(OH)2CO3赤 銅 礦 Cu2O黃 銅 礦 CuFeS2 輝 銅 礦 Cu2S 銅礦石鐵 礦 石 鐵礦 石 如 何 變 成 金 屬 ？ ？ ？一 、 鐵 的 冶 煉1、 原 料 ：焦 炭 、 石 灰 石 、 鐵 礦 石 黃 鐵 礦 FeS2赤 鐵 礦 Fe2O3菱 鐵 礦 FeCO3磁 鐵 礦 Fe3O42、 原 理 ： 在 高 溫 的 條 件 下 ， 利 用 一 氧 化 碳 與 氧 化 鐵 （ 鐵 礦石 ） 反 應(yīng) ， 把 鐵 從 氧 化 鐵 （ 鐵 礦 石 ） 中 還 原 出 來 。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高 溫實 驗 ： 一 氧 化 碳 還 原 氧

4、 化 鐵 Fe2O3現(xiàn) 象 ： 紅 色 粉 末 變 成 黑 色 ，F(xiàn)e2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高 溫 澄 清 的 石 灰 水 變 渾 濁 。CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O用 酒 精 燈 點 燃 尾 氣 的 作 用 是防 止 CO污 染 空 氣2CO + O2 2CO2點 燃 實驗結(jié)束時，先熄燈后停CO，是為了防止溫度降低后外面的空氣進(jìn)入玻璃管使鐵重新被氧化；還防止試管中的石灰水倒吸入熱的玻璃管，使之炸裂。1、 先 通 CO還 是 先 點 燃 酒 精 燈 ？ 為 什 么 ？2、 先 熄 滅 酒 精 燈 還 是 先 停 止 通 CO？ 為 什 么 ？先 通 后

5、點 的 原 因 是 為 了 防 止 加 熱 一 氧 化碳 和 空 氣 的 混 合 氣 而 發(fā) 生 爆 炸 。黃 鐵 礦 FeS2赤 鐵 礦 Fe2O3菱 鐵 礦 FeCO3磁 鐵 礦 Fe3O4在 高 溫 下 ， 利 用 焦 炭 與 氧 氣 反 應(yīng) 生 成 的 一 氧 化 碳 把 鐵從 鐵 礦 石 中 還 原 出 來Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高 溫石 灰 石 、 鐵 礦 石焦 炭 、 空 氣化 學(xué) 方 程 式 ：鐵 的 冶 煉高 爐 是 個 豎 直 的 圓 筒 形 爐子 ， 爐 殼 用 鋼 板 制 成 ， 內(nèi)部 用 耐 火 磚 作 襯 里 。 煉 鐵的 主 要 原 料 是 鐵 礦 石

6、 、 焦炭 、 石 灰 石 和 空 氣 。 高 溫 下 ， 用 還 原 劑 （ 主 要 是一 氧 化 碳 ） 從 鐵 礦 石 里 把 鐵還 原 出 來 CO2 + C = 2CO高 溫3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2高 溫C+O2=CO2高 溫CaO+SiO2=CaSiO3高 溫CaCO3=CaO+CO2高 溫提供熱量提供還原劑造渣，除去二氧化硅例 ： 用 1000 t含 氧 化 鐵 80 的 赤 鐵 礦石 ， 理 論 上 可 以 煉 出 純 鐵 多 少 t ?解 ： 設(shè) 理 論 上 可 以 煉 出 的 純 鐵 質(zhì) 量 為 x160 2 561000t 80 X 160 1000tX80

7、% 2 56 XX= 560t答 ：可 以 煉 出 純 鐵 560t。3CO + Fe2O3 2 Fe +3CO2如 果 煉 出 含 鐵 為 96%的 生 鐵 多 少 t？生 鐵 的 質(zhì) 量 560t 96%=583t可 以 煉 出 生 鐵 鐵 583t。純 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量 = 不 純 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量 分 數(shù)不 純 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量 =純 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量 分 數(shù)注 意 ： 帶 入 化 學(xué) 方 程 式 計 算 的 數(shù) 據(jù) 應(yīng) 是 純 凈 物 的 質(zhì) 量練 習(xí) ： 要 煉 出 含 雜 質(zhì) 3%的 生 鐵2000噸 ， 需 要 含 四 氧 化 三

8、 鐵90%的 磁 鐵 礦 石 的 質(zhì) 量 是 多 少 ？二 、 金 屬 資 源 保 護(hù)資 料 一 ： 據(jù) 有 關(guān) 資 料 報 道 ， 現(xiàn) 在 世 界 上 每年 因 腐 蝕 而 報 廢 的 金 屬 設(shè) 備 和 材 料 相 當(dāng) 于年 產(chǎn) 量 的 20% 40%。資 料 二 ： 礦 物 的 儲 量 有限 ， 而 且 不 能 再 生 。 可供 開 采 的 年 限 如 圖 所 示 。鐵 為 什 么 會 生 銹 ？ ？ ？取 3枚 潔 凈 無 銹 的 鐵 釘 ， 分 別 放入 3支 試 管 中 進(jìn) 行 下 面 的 實 驗步 驟 一 、 在 試 管 1中 加 入 少 量 的 蒸 餾 水 ， 使 鐵 釘 的

9、一 半 浸 沒 在 水中步 驟 二 、 在 試 管 2中 注 滿 迅 速 冷 卻 的 沸 水 、 植 物 油步 驟 三 、 在 試 管 3中 加 入 少 量 干 燥 劑 （ 生 石 灰 或 無 水 氯 化 鈣 ）再 放 一 團 干 棉 球 ， 把 鐵 釘 放 在 干 棉 球 上 ， 塞 緊 橡 皮 塞鐵 釘 浸 沒 一 半 在 水 中 鐵 在 空 氣 、 水 的 界 面 處 生 銹鐵 釘 完 全 浸 沒 在 水 中 ， 上 面 還 加 植 物 油 鐵 未 生 銹鐵 釘 放 在 干 燥 的 空 氣 中 ， 加 干 燥 劑 等 鐵 未 生 銹全 浸 在 水 中一 半 在 水 中 干 燥 空 氣 中

10、。（ 緩 慢 氧化 ， 放 熱 ）在 空 氣 中 銹 蝕 ， 實 際 上 是 鐵 跟 氧 氣 、 水 等 物 質(zhì) 相互 作 用 ， 發(fā) 生 一 系 列 復(fù) 雜 的 化 學(xué) 變 化 ， 使 鐵 轉(zhuǎn) 化為 鐵 的 化 合 物 的 過 程 。因 此 ， 鐵 與 空 氣 接 觸 ， 又 有 水 分 時 ， 最 易 生 銹 ！ 鐵 銹 成 分 復(fù) 雜 ， 主 要 是 Fe2O3 XH2O它 是 一 種疏 松 多 孔 的 物 質(zhì) Fe2O3 鐵 銹 這 種 多 孔 性 的 物 質(zhì) ， 能 讓 水 分 和空 氣 穿 過 它 的 空 隙 ， 不 斷 向 里 層 滲 透 ， 繼 續(xù)跟 鐵 反 應(yīng) ， 直 至 鐵

11、 被 完 全 銹 蝕 。 鐵 銹 -混 合 物(主 要 成 分氧 化 鐵 )結(jié) 構(gòu) 疏 松 多 孔氧 化 鐵 與 鋁 壺 表 面 的 氧 化 鋁 膜 性 質(zhì) 比 較 鐵 銹 ( e2 3) 氧 化 鋁 (Al2O3)結(jié) 構(gòu) 特 點若 不 除 去 結(jié) 果 疏 松 多 孔完 全 銹 蝕 致 密 結(jié) 實使 鋁 “ 自 我 保護(hù) ”與 空 氣 （ 氧 氣 ） 接 觸與 水 接 觸討 論 自 行 車 的 構(gòu) 件 如 支 架 、 鏈 條 、 鋼 圈 等 ，分 別 采 取 了 什 么 防 銹 措 施 ？2、 金 屬 資 源 保 護(hù)保 護(hù) 金 屬 資 源 的 主 要 途 徑 ：1、 防 止 金 屬 的 腐 蝕

12、2、 金 屬 的 回 收 和 利 用3、 有 計 劃 合 理 地 開 采 礦 物4、 尋 找 金 屬 代 用 品學(xué)生練習(xí)：根據(jù)銅綠的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3分析銅生銹的條件又是什么？與 氧 氣 、 水 、 二 氧 化 碳 接 觸5、 物 盡 其 用我 會 做1、 通 過 實 驗 回 答 ， 鐵 釘 在 下 列 哪 些 情 況 下 容 易 生 銹 ？（ 1） 在 干 燥 的 空 氣 中（ 2） 在 潮 濕 的 空 氣 中（ 3） 部 分 浸 入 食 鹽 水 中（ 4） 浸 沒 有 植 物 油 中2、 下 列 做 法 能 防 止 鐵 制 品 生 銹 的 是 （ ）A、 自 行 車 臟 了 用

13、清 水 沖 洗B、 用 廢 酸 液 沖 洗 鐵 制 污 水 管 道C、 在 鐵 制 籃 球 架 上 刷 一 層 油 漆D、 切 完 咸 菜 后 ， 盡 快 將 菜 刀 洗 凈 擦 干(3)、 (4) C、 D我 會 做3、 隨 著 人 們 生 活 質(zhì) 量 的 提 高 ， 各 種 電 池 使 用 量 大 幅度 增 加 ， 廢 電 池 進(jìn) 行 集 中 處 理 的 問 題 被 提 到 議 事 日程 上 來 。 其 首 要 原 因 是 ( ) A 回 收 利 用 電 池 外 殼 的 金 屬 材 料B 防 止 電 池 中 汞 、 鎘 、 鉛 等 重 金 屬 對 土 壤 和 水 源 的污 染C 減 輕 電

14、 池 中 滲 漏 的 液 體 對 其 他 物 品 的 腐 蝕D 回 收 利 用 電 池 中 的 石 墨 電 極 C 我 會 做 4、 （ 1） 下 列 家 庭 生 活 垃 圾 ： 廢 舊 書 刊 報 紙 廢 電 池 廢 棄 橡 膠 、 塑 料 制 品 易 拉 罐 飲 料 瓶 廢 棄 電 線 破 舊 鐵 鍋 、 鋁 壺 變 質(zhì) 剩 飯 菜 瓜皮 果 殼 廢 棄 玻 璃 物 品 等 ， 其 中 可 回 收 利用 的 有 。 回 收 利 用 與 保 護(hù) 金屬 資 源 的 相 關(guān) 聯(lián) 的 是 。（ 2） 請 你 聯(lián) 系 實 際 再 提 出 兩 條 節(jié) 約 金 屬 資 源 的 建議 : ； 課 題 3

15、金 屬 資 源 的 利 用 和 保 護(hù) 居 巢 黃 麓 謝 玉 榮1、 為 避 免 一 氧 化 碳 污 染 空 氣 ， 并 回 收 利 用 一 氧 化 碳 ， 方框 中 連 接 的 是 C和 D， 導(dǎo) 管 接 口 的 連 接 順 序 a 。 C裝 置 中 NaOH的 作 用 是 。2、 實 驗 開 始 時 ， 應(yīng) (填 “ 先 加 熱 再 通CO”或 “ 先 通 CO再 加 熱 ” )， 目 的 是 。3、 實 驗 進(jìn) 行 一 段 時 間 后 ， 玻 璃 管 A中 出 現(xiàn) 的 現(xiàn) 象為 ， 反 應(yīng) 方 程 式 為 。4、 除 CO外 ， 還 有 哪 些 物 質(zhì) 可 以 還 原 Fe2O3 (請

16、 寫一 物 質(zhì) 的 化 學(xué) 式 )。某 化 學(xué) 興 趣 小 組 用 一 氧 化碳 與 氧 化 鐵 的 反 應(yīng) 來 探 究煉 鐵 的 原 理 ， 裝 置 如 下 圖所 示 。 請 回 答 有 關(guān) 問 題 ： d b e除 去 殘 余 的 二 氧 化 碳 先 通 一 氧 化 碳 再 加 熱 趕 盡 玻 璃 管 內(nèi) 的 空 氣 ， 防 止 加 熱 爆 炸 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高 溫 C或 H2 固 體 由 紅 棕 色 變 成 黑 色 課 題 3 金 屬 資 源 的 利 用 和 保 護(hù) 居 巢 黃 麓 謝 玉 榮2、 通 過 實 驗 回 答 ， 鐵 釘 在下 列 哪 些 情 況

17、 下 容 易 生 銹 ？（ 1） 在 干 燥 的 空 氣 中 （ 2） 在 潮 濕 的 空 氣 中 （ 3） 部 分 浸 入 食 鹽 水 中 （ 4） 浸 沒 在 植 物 油 中3、 如 圖 所 示 實 驗 ， 裝 置中 出 現(xiàn) 的 現(xiàn) 象 是 （ ）A、 鐵 絲 不 變 化 B、 鐵 絲 逐 漸 消 失 C、 試 管 中 的 液 面 不 變 化D、 試 管 中 的 液 面 上 升D 課 題 3 金 屬 資 源 的 利 用 和 保 護(hù) 居 巢 黃 麓 謝 玉 榮6、 圖 表 資 料 可 以 為 我 們 提 供 很 多 信 息 ， 下 列 從 圖 表 中獲 取 的 信 息 及 應(yīng) 用 不 正 確

18、 的 是 （ ）A、 根 據(jù) 金 屬 活 動 性 順 序 表 ， 判 斷 金 屬 是 否 容 易 被 鹽 酸腐 蝕B、 根 據(jù) 金 屬 的 熔 點 數(shù) 據(jù) 表 ， 判 斷 金 屬 的 導(dǎo) 電 性 強 弱C、 根 據(jù) 溶 解 度 曲 線 圖 ， 選 擇 從 溶 液 中 獲 得 晶 體 的 方 法D、 根 據(jù) 元 素 周 期 表 ， 查 找 元 素 的 原 子 序 數(shù) 、 元 素 符 號 、相 對 原 子 質(zhì) 量 B7、 下 列 有 關(guān) 對 自 行 車 的 做 法 不 合 理 的 是 （ ）A、 車 架 表 面 噴 涂 油 漆 B、 鋼 圈 表 面 鍍 防 護(hù) 金 屬C、 露 天 放 置 ， 日 曬 雨 淋 D、 鏈 條 表 面 涂 機 油C