教育专题：教育专题：金属资源的利用和保护

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题3 金属资源的利用和保护,课 题,3,金属资源的利用和保护,第一课时 第二课时,课 题,3,金属资源的利用和保护,金属元素在自然界的存在方式：,（,1,）单质：,少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等。,（,2,）化合物：,化学性质较活泼的金属，如铁、铝、铜等。,赤铁矿,Fe,2,O,3,黄铁矿,FeS,2,菱铁矿,FeCO,3,课 题,3,金属资源的利用和保护,铝士矿,Al,2,O,3,黄铜矿,CuFeS,2,辉铜矿,Cu,2,S,矿石：,工业上把能用来提炼金属的矿物叫,矿石。,铁矿石,铁,课 题,3,金属资源的利用和保护,一、铁的冶炼,实验室,一氧化碳还原氧化铁,Fe,2,O,3,现象：,红色,粉末,变成,黑色，,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe +3CO,2,高温,澄清的石灰水变浑浊。,CO,2,+Ca(OH),2,CaCO,3,+H,2,O,用酒精灯点燃尾气的作用是,防止,CO,污染空气,2CO +O,2,2CO,2,点燃,课 题,3,金属资源的利用和保护,工业炼铁,原理,：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。,原料,：铁矿石、焦炭、石灰石等。,设备,：高炉。,焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的,CO,2,还原为具有还原性的,CO,，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是,CO,，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。,铁矿石：提供铁元素。,课 题,3,金属资源的利用和保护,1,、为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是,C,和,D,，导管接口的连接顺序,a,C,装置中,NaOH,的作用是,。,2,、实验开始时，应,(,填“先加热再通,CO”,或“先通,CO,再加热”,),，目的是,。,3,、实验进行一段时间后，玻璃管,A,中出现的现象为,，反应方程式为,。,4,、除,CO,外，还有哪些物质可以还原,Fe,2,O,3,(,请写一物质的化学式,),。,某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请回答有关问题：,练习,d b e,除去残余的二氧化碳,先通一氧化碳再加热,赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe +3CO,2,高温,C,或,H,2,固体由红棕色变成黑色,课 题,3,金属资源的利用和保护,有关杂质问题的计算,例,1000t,含氧化铁,80%,的赤铁矿石，理论上可炼出含铁,96%,的生铁的质量是多少？,解：氧化铁的质量：,1000t 80%=800t,设：理论上可炼出铁的质量为,X,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe +3CO,2,高温,160 256,800t X,160,X,256,800t,X=560t,折合为含铁,96%,的生铁的质量为,560t96%=583t,答：,1000t,可炼出生铁为,583t,。,课 题,3,金属资源的利用和保护,练习：要炼出含杂质,3%,的生铁,2000,吨，需要含四氧化三铁,90%,的磁铁矿石的质量是多少？,Fe,3,O,4,+4CO 3Fe+4CO,2,高温,解：需要含,Fe,3,O,4,90%,的磁铁矿石的质量为,X,232 356,X,90,2000t (1-3%),232 356,X,90,2000t (1-3%),X,=2977t,答：磁铁矿石的质量为,2977t,。,课 题,3,金属资源的利用和保护,二、金属资源保护,资料一：,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,20%,40%,。,资料二：,矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并目前这些金属的消耗速度，有人估 计一些矿物、可供开采的年限如课本图所示（不包括今后新探明的矿物储量，一些国家的金属储备和金属的回收利用等）。,课 题,3,金属资源的利用和保护,金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。,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,.,1,、金属的腐蚀和防护,活动与探究,（铁生锈条件的探究）,条 件,现象,分 析,水、氧气,水,氧气,生锈,不生锈,不生锈,可得铁生锈与氧气有关,可得铁生锈与水有关,结论：在,水、氧气,同时存在的环境中铁能生锈,。（缓慢氧化，放热）,问题：,铝的化学性质比铁活泼为什么不生锈呢？,课 题,3,金属资源的利用和保护,铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能覆盖在铝表面，从而,保护里层的铝不再与氧气反应,；而铁与氧气、水等反应生成的,铁锈,Fe,2,O,3,H,2,O,却很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,，因此铁制品可以全部锈蚀。,（,1),隔绝空气或氧气,(2),隔绝水,防止铁生锈的方法。,在实际中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？,1,、,保持铁制品表面干燥和洁净,2,、形成保护层,刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）,电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等,3,、,改变金属的内部结构,制成合金，如不锈钢,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？,刷油漆,涂油,镀铬,课 题,3,金属资源的利用和保护,2,、金属资源保护,保护金属资源的主要途径：,1,、防止金属的腐蚀,2,、金属的回收和利用,3,、有计划合理地开采矿物,4,、寻找金属代用品,学生练习,：,1,、,根据铜绿的化学式,Cu,2,(OH),2,CO,3,分析铜生锈的条件又是什么？,与氧气、水和二氧化碳接触,课 题,3,金属资源的利用和保护,2,、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？（,1,）在干燥的空气中 （,2,）在潮湿的空气中 （,3,）部分浸入食盐水中 （,4,）浸没在植物油中,3,、如图所示实验，装置中出现的现象是（）,A,、铁丝不变化,B,、铁丝逐渐消失,C,、试管中的液面不变化,D,、试管中的液面上升,D,课 题,3,金属资源的利用和保护,4,、下列关于金属资源的说法，不正确的是（）,A,、自然界中除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在,B,、自然界中的金属资源是取之不尽的,C,、防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境,D,、合理开发矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径,B,5,、手机、笔记本电脑等电子产品中使用的锂电池，具有体积小、充电时间短、放电时间长等优点，放电时的工作原理是锂（,Li,）跟二氧化锰作用生成,LiMnO,2,。,1,）在,LiMnO2,里，锂元素显,1,价，则锰元素的化合价为,；,2,）写出锂电池放电时的化学方程式,；（,3,）锂电池充电时，是将电能转化为,能。,3,Li+MnO,2,=LiMnO,2,化学,课 题,3,金属资源的利用和保护,6,、,下列有关对自行车的做法不合理的是（）,A,、车架表面喷涂油漆,B,、钢圈表面镀防护金属,C,、露天放置，日晒雨淋,D,、链条表面涂机油,C,订正作业（教师介绍）,1,、青少年看书、写字一定 要爱护眼睛，台灯是在光线 不足时常用的照明用具。,(1),图中标示的物质属于金属 材料的有,(,填序号,),。,(2),灯管后面的反光片为铝箔。铝块能制成铝箔是利用了铝的,性。,(3),铝比铁活泼，但铝箔比铁螺丝钉耐腐蚀。铝制品耐腐蚀的原因是,。,(4),若要验证铜、铁、铝的活动性顺序，某同学已经选择了打磨过的铁丝，你认为他还需要的另外两种溶液是,。,课 题,3,金属资源的利用和保护,延展,铝与氧气反应表面形成致密氧化膜,CuSO,4,和,Al,2,(SO,4,),3,(,其他合理答案均可,),课 题,3,金属资源的利用和保护,Al,X,Cu,现象,开始时,几乎无气泡产生,产生气泡速度慢,无气泡产生,一段时间后,产生气泡速度快,产生气泡速度慢,无气泡产生,【,分析与结论,】,(1),实验开始时，铝表面几乎无气泡产生的原因是,_,。,(2),铜表面始终无气泡产生的原因是,_,。,(3),三种金属的活动性由强到弱的顺序是,_,。,铝表面有一层氧化铝薄膜,2,、某校同学以“比较,Al,、,X,、,Cu,三种金属的活动性”为课题进行实验探究。,【,所用药品,】,溶质质量分数相同的稀盐酸，大小形状都相 同的,Al,、,X,、,Cu,三种金属。,【,实验记录,】,铜不能与稀盐酸发生反应,AlX Cu,