九年級化學下冊 第8單元 課題3 金屬資源的利用和保護課件 新人教版.ppt

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課題3金屬資源的利用和保護 人類生活離不開金屬 金屬有廣泛的用途 對于人類社會起著不可替代的作用 軍事與科技也需要大量的金屬 金屬元素在地殼中的含量 請你閱讀 元素名稱 質量分數 元素名稱 質量分數 鋁 鐵 鈣 鈉 鉀 7 73 4 75 3 45 2 74 2 47 鎂 鋅 銅 銀 金 2 00 0 008 0 007 0 00001 0 0000005 一 金屬在自然界的存在方式 1 以單質形式存在如 金 銀等少數不活潑的金屬 金 銀 2 以化合物形式存在如 鐵 赤鐵礦 主要成分為Fe2O3 菱鐵礦 主要成分FeCO3 黃鐵礦 主要成分FeS2 磁鐵礦 主要成分為Fe3O4 2 以化合物形式存在如 銅 輝銅礦 主要成分是Cu2S 黃銅礦 主要是CuFeS2 鋁土礦 主要成分是Al2O3 鋁 記憶 我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數國家這一 礦物儲量也很豐富 其中鎢 鉬 鈦 錫 銻等儲量居世界前列 銅 鋁 錳等儲量在世界觀上也占有重要志地位 大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源 人類每年要提煉數以億噸計的金屬用于工農業(yè)生產和其它領域 其中 提取量最大的是鐵 人類使用鐵的歷史可以追溯到四千五百多年以前 不過那時的鐵是從太空掉下的隕鐵 其中含鐵90 以上 我國在商代就開始用鐵 在河北 北京 河南的某些地區(qū)出土過用隕鐵打制的鐵刃銅鉞 我國最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺出土的春秋初年秦國的銅柄鐵劍 這說明春秋初年我國已掌握了冶鐵技術 二 鐵的冶煉 為紀念1996年中國鋼產產量突破1億噸而發(fā)行的郵票 上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐 Fe2O3 Fe 1 加熱氧化鐵使其分解 2 使用氫氣 碳 一氧化碳等還原劑奪去氧化鐵中的氧 從成本等各方面討論使用哪種方法 哪種試劑更合適 思考 現象 一氧化碳還原氧化鐵 實驗室原理 紅色粉末變成黑色 澄清的石灰水變渾濁 點燃尾氣有藍色火焰 一氧化碳還原氧化鐵 方程式 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 化學方程式 用酒精燈點燃尾氣的作用是 防止一氧化碳污染空氣 石灰水的作用 檢驗生成的二氧化碳 實驗步驟中注意點1 實驗開始時 要先通CO再加熱 目的 將玻璃管中的空氣排盡防止加熱時CO與空氣混合發(fā)生爆炸 2 實驗完畢后 停止加熱后要繼續(xù)通CO至冷卻 目的 防止高溫下的生成物鐵與空氣接觸而被氧化 同時還可防止石灰水倒吸 高爐煉鐵圖 鐵的冶煉 鐵礦石 焦炭 石灰石 空氣 高爐 生鐵 原料中各種物質的作用是 焦炭 提供熱量 產生一氧化碳石灰石 將礦石中的二氧化硅轉變?yōu)闋t渣鐵礦石 提供鐵元素 煉鋼的過程中可能發(fā)生的反應 產生還原劑C O2 CO2CO2 C 2CO形成生鐵Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 點燃 高溫 高溫 在實際生產時 所用的原料或產物一般都含有雜質 在計算用料時和產量時 應考慮到雜質問題 三 有關雜質問題的計算 純物質的質量 不純物質的質量 純物質的質量分數 純度 例1 有300t含碳酸鈣80 的石灰石 理論上可以鍛燒出生石灰 CaO 多少t Ca 40C 12O 16 解 m CaCO3 300t 80 240t 設可以鍛燒出CaO的質量為xCaCO3 CaO CO2 高溫 10056240tX X 133 4t答 可以生成氧化鈣133 4t 解 氧化鐵的質量 1000t 80 800t X 560t 含鐵96 的生鐵的質量 560t 96 583t 例2 用1000t含氧化鐵80 的赤鐵礦石 理論上可以煉出含鐵96 的生鐵多t 設理論上可以煉出鐵的質量為x 答 可煉出生鐵583t 解 設理論上可以煉出含鐵96 的生鐵的質量為x X 583t 答 可煉出生鐵583t 例2 用1000t含氧化鐵80 的赤鐵礦石 理論上可以煉出含鐵96 的生鐵多t 根據質量守恒定律 鐵元素在反應前后質量相等 方法二 1000t 80 583t 練習1 冶煉2000t含雜質3 的生鐵 需要含Fe3O490 的磁鐵礦石多少噸 x 2976 7t 答 略 本課小結 1 煉鐵的主要反應原理是什么 分別寫出用赤鐵礦 磁鐵礦煉鐵的化學反應方程式 在高溫下 利用還原劑一氧化碳把鐵從鐵氧化物里還原出來 Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 高溫 Fe3O4 4CO 3Fe 4CO2 高溫 診斷補償 點擊中考 一 選擇題 請將唯一正確答案代量填入下列空格內1人類每年從自然界中提取大量的金屬鐵 下列關于鐵的說法正確的是 A 煉鐵的過程是把單質鐵變成氧化鐵B 鋼是很純的鐵C 生鐵是含少量碳的鐵合金D 被腐蝕的鐵制品屬于不可回收的垃圾2鐵是人類生活中重要的一種材料 工業(yè)上可用如下化學反應制得鐵 Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 該反應中 發(fā)生還原反應的物質是 A Fe2O3B COC FeD CO23做一氧化碳還原氧化鐵的實驗后 清洗試管壁上留下的黑色物質時可選用的方法是 A 用大量水邊沖邊洗B 用試管刷左右 上下猛烈刷C 用鹽酸或稀硫酸清洗后再用水沖D 用肥皂粉清洗后再用水沖洗 C A C 作業(yè) 四 金屬資源保護 一方面 人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源 以提取數以億噸計的金屬 另一方面 據有關資料報道 現在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產量的20 40 所以 防止金屬腐蝕已成為科學研究和技術領域中的重大問題 雖然人們采取了許多措施 但一年全世界因生銹而損失的鐵約占世界年產量的四分之一 校園里在很多的設施都是用鐵制成 如 但設施普遍受到腐蝕的影響 被腐蝕的鐵跟原來有什么不同 活動與探究 現有潔凈無銹的鐵釘 試管 經煮沸迅速冷卻的蒸餾水 植物油 棉花和干燥劑氯化鈣 試設計實驗以證明鐵制品銹蝕的條件 鐵生銹條件的探究 生銹 不生銹 不生銹 鐵既與水接觸 又與氧氣接觸 鐵只與水接觸 鐵只與氧氣接觸 在水 氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹 四 金屬資源保護 1 金屬的腐蝕和防護 1 鐵制品銹蝕條件的探究 在水 氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能銹蝕 鐵銹 混合物 主要成分Fe2O3 xH2O 疏松多孔 會加速鐵的銹蝕 加快鐵生銹速率的情況 酸性污染物的存在 酸雨 加快生銹速度 離子化合物的存在 氯化鈉 高溫 加快化學反應速度 與活潑性較低金屬接觸 置換反應 經刮擦或凹凸扭曲表面 增加接觸面 想一想 閱讀教材P18頁 回答下列問題 1 試管 中為什么要用煮沸過的蒸餾水 且要加入植物油 2 鋁與氧氣反應生成的氧化鋁能起到保護里層鋁的作用 鐵銹是否也能保護里層的鐵呢 3 你能否根據鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理嗎 是為了防止蒸餾水中溶有氧氣 不能 因為鐵銹是疏松的 四 金屬資源保護 1 金屬的腐蝕和防護 1 鐵制品銹蝕條件的探究 2 鐵制品的防護措施 防止鐵生銹的原理 就是破壞鐵生銹的條件 在水 氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能銹蝕 鐵銹的主要成分是Fe2O3 xH2O 且很疏松 3 防銹方法 加上油漆 塑膠層或涂油等 鍍上耐磨或耐腐蝕的金屬 如鍍鎳 鉻或錫等 通過化學反應在鐵制品表面生成一層致密的氧化物薄膜 如烤藍 在鐵中加入其它金屬改變其內部結構 制成鐵合金 如不銹鋼 自行車支架 鏈條 鋼圈分別采用了什么防銹措施 支架除了防銹還需要美觀 一般用噴漆的方法 鏈條最易磨損 常常涂上潤滑油的方法來防銹 鋼圈要求美觀耐磨 常鍍上耐磨的金屬鉻 討論 礦物的儲量有限 而且不能再生 根據已探明的一些礦物的儲藏量 并根據目前這些金屬的消耗速度 有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖所示 不包括今后新探明的礦物儲量 一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等 四 金屬資源保護 據估算 回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜20 而且還可節(jié)約金屬資源和95 的能源 1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼 跟用鐵礦石冶煉比 能節(jié)約11t煤和鐵礦石 減少污染空氣的懸浮微粒11kg 目前世界上已有50 以上的鐵的90 以上的金得到了回收利用 你知道嗎 討論 廢棄金屬的回收有什么意義 可節(jié)約金屬資源由于金屬冶煉需在高溫下進行 回收廢棄金屬并再利用可節(jié)約能源降低金屬制品的生產成本 可方便人們得到物美價廉的金屬制品可減少金屬對環(huán)境的污染 四 金屬資源保護 2 金屬資源保護怎樣保護金屬資源 1 防止金屬腐蝕 2 回收和利用廢舊金屬 3 計劃 合理開采礦物 4 尋找金屬的代用品 通過學習你有什么收獲 小結 鐵生銹的主要條件是與空氣和水 或水蒸氣 直接接觸 破壞鐵生銹的條件就能防止鐵生銹 防止鐵生銹的方法為 保持鐵制品表面干燥和潔凈在鐵制品表面刷油漆 涂油 鍍鉻 烤藍 等制成合金鋼 保護金屬資源的有效途徑是 防止金屬腐蝕回收利用廢舊金屬合理有效的開采礦物尋找金屬的代用品物盡其用 1 在下列情況下 埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的是 A 在潮濕 致密的土壤中B 在干燥 致密的土壤中C 在潮濕 疏松的土壤中D 在干燥 疏松的土壤中2 下列物品需采用防銹措施的是 A鐵制防盜網B不銹鋼菜刀C鋁合金窗D 金戒指3 日常生活中的一些鐵制品經常會被銹蝕 下列做法不能起防銹作用的是 在鐵制品表面鍍鋅 在鐵制品表面涂油脂 保留鐵件表面的鐵銹作保護層 在鐵制品表面刷油漆 自行車臟了用清水洗 用廢酸液沖洗鐵制污水管道 切完咸菜后 盡快將菜刀洗凈擦干 A B C D 診斷補償 點擊中考 C A B 課堂評價練習 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 回收利用與保護金屬資源的相關聯(lián)的是 二 填空題 近代偉大的科學家愛因斯坦在談成功的秘決時 寫下了一個公式 他解釋道 代表成功 代表艱苦的勞動 代表正確的方法 代表少說空話 再見