初中三年级化学下册第八单元金属和金属材料83金属资源的利用与保护

课题课题3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护图图816 自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的金图图817 自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的银金属活动性顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱金属活动性由强逐渐减弱金属的存在形式 单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银、铜等 化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、铝、锌、钠和钙等孔雀石孔雀石(Cu2(OH)2CO3)闪锌矿闪锌矿赤铁矿赤铁矿:Fe2O3黄铁矿黄铁矿:FeS2菱铁矿菱铁矿:FeCO3铝土矿铝土矿:Al2O3黄铜矿：黄铜矿：CuFeS2辉铜矿：辉铜矿：Cu2S一、铁的冶炼一、铁的冶炼1、我国古代炼铁（、我国古代炼铁（生熟炼铁炉生熟炼铁炉）（原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气）（原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气）2、我国现代炼铁（、我国现代炼铁（高炉炼铁高炉炼铁）工业炼铁的原理工业炼铁的原理：在高温下，利用焦炭与氧在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。铁从铁矿石里还原出来。3、实验室（、实验室（CO还原还原Fe2O3）3 2 3高温高温Fe2O3+CO=Fe+CO2反应原理反应原理为什么为什么应用了应用了CO的什么性质的什么性质（通点熄停）现象现象现象现象现象现象方程式方程式方程式方程式方程式方程式 先通后点的原因是为了防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。实验结束后，先熄灯后停气的原因是为了防止温度降低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化；还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管，使之炸裂。先通先通CO后点灯后点灯先熄灭酒精灯后停止通先熄灭酒精灯后停止通CO有关杂质问题的计算有关杂质问题的计算例例 1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含的赤铁矿石，理论上可炼出含铁铁96%的生铁的质量是多少？的生铁的质量是多少？解：氧化铁的质量：解：氧化铁的质量：1000t 80%=800t设：理论上可炼出铁的质量为设：理论上可炼出铁的质量为XFe2O3 +3CO 2Fe +3CO2高温高温160 256800t X160X256800tX=560t折合为含铁折合为含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为560t96%=583t答：答：1000t可炼出生铁为可炼出生铁为583t。例题：用例题：用1000 t含氧化铁含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以的赤铁矿石，理论上可以 炼出含铁炼出含铁96的生铁多少的生铁多少 t?解：设理论上可以炼出含铁解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为x160 2561000t80 x96%160 256 1000t80 x96%x=256 1000t80 16096%=583 t答：略。答：略。Fe2O3 +3CO 2Fe +3CO2高温高温练习：练习：1、某钢铁厂每天需消耗、某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁含氧化铁76的赤铁矿石，的赤铁矿石，该厂理论上可以日产该厂理论上可以日产Fe98的生铁多少的生铁多少t?2、冶炼、冶炼2000t含杂质含杂质3的生铁，需要含的生铁，需要含Fe3O4的赤铁矿的赤铁矿 石多少石多少t?第第2课时课时二、金属资源保护二、金属资源保护金属资源的保护资料一：资料一：根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示。所示。资料二：资料二：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而据有关资料报道，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报废的金属设备和材料相当于年产量的20%40%20%40%。思考思考 1、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么呢？2、金属腐蚀的条件是什么？如何防腐？3、如何保护金属资源？铁生锈的条件：与氧气（或空气）接触 与水接触其它影响因素：温度、盐等思考：思考：根据铜绿的化学式根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分分析铜生锈的条件又是什么？析铜生锈的条件又是什么？与氧气、水和二氧化碳接触实验：探究铁生锈的条件请解释下列实验的现象液面处铁液面处铁锈较多锈较多干燥剂干燥剂干燥空气中干燥空气中部分浸没水中部分浸没水中浸没水中浸没水中部分浸没食盐水中部分浸没食盐水中保持钢铁表面的清洁干燥。保持钢铁表面的清洁干燥。镀金属保护层：如镀锡、镀锌、镀铬等；白铁皮镀锌，马口铁镀金属保护层：如镀锡、镀锌、镀铬等；白铁皮镀锌，马口铁镀锡，镀锡，钢圈镀铬、镍。钢圈镀铬、镍。涂非金属保护层：如喷涂油漆、涂防锈油、在脸盆、杯子表面涂非金属保护层：如喷涂油漆、涂防锈油、在脸盆、杯子表面烧烧 涂搪瓷、用橡胶或塑料包在钢铁表面。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、形成氧化膜保护层：枪套上形成四氧化三铁、锯条上的烤蓝。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：防止铁锈蚀的主要措施：金属防腐蚀的方法：改变金属的本质改变金属的本质制成合金钢，如不锈钢制成合金钢，如不锈钢 形成保护层形成保护层刷油漆、涂油、烧制搪瓷、电镀上一刷油漆、涂油、烧制搪瓷、电镀上一层耐腐蚀的金属、通过化学方法使表层耐腐蚀的金属、通过化学方法使表面形成氧化物薄膜等面形成氧化物薄膜等 改善腐蚀环境等等改善腐蚀环境等等保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净 自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？1、防止金属的腐蚀，、防止金属的腐蚀，2、金属的回收利用，、金属的回收利用，3、合理地开采矿物，、合理地开采矿物，4、寻找金属的代用品。、寻找金属的代用品。怎样保护金属资源？怎样保护金属资源？（1）汞与稀盐酸）汞与稀盐酸 （2）铝与硫酸铜溶液）铝与硫酸铜溶液（3）银与硫酸锌溶液）银与硫酸锌溶液 （4）锌与硝酸银溶液）锌与硝酸银溶液（5）钠与稀硫酸）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。、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：、回答下列问题：（1）为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？）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？）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）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？能用带有油的布擦？1、菜刀在下述情况下，发生锈斑的严重程度顺序是（）切湿咸菜后放置 切酸菜后放置切完菜后洗净擦干切完菜后洗净擦干，再抹一点花生油 切完菜后用水冲洗A B C D C2、在下列各种情况下，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是（）A 在潮湿、疏松、透气的土壤中 B 在含沙粒较多、潮湿透气的土壤中C 在疏松、透气、干燥的土壤中D 在干燥、致密、不透气的土壤中D4、请你解释以下两个事实：1）铝比铁容易氧化，但为什么铝制品耐用而铁制品却容易锈蚀？铝被氧化后在其表面形成一层致密的氧化膜，保护可铝不再进一步被氧化；而铁氧化易生锈，需要一层保护膜。2）为什么沿海，尤其是南方沿海地区的钢铁制品比北方容易锈蚀？沿海地区，气候较潮湿，铁在潮湿的空气中更易被腐蚀。