九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)課題3金屬資源的利用和保護(hù)教學(xué)課件新人教版@6w

1、課題3 金屬資源的利用和保護(hù),人類(lèi)生活離不開(kāi)金屬,金屬元素在地殼中的含量,資料,赤鐵礦Fe2O3,黃鐵礦FeS2,菱鐵礦FeCO3,鋁士礦,黃銅礦,輝銅礦,礦石:工業(yè)上把能用來(lái)提煉金屬的礦物叫礦石。,磁鐵礦（主要成分Fe3O4）,赤銅礦 Cu2O,孔雀石 Cu2(OH)2CO3,金屬元素在自然界中的存在,金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的金屬（如金、銀等）以單質(zhì)形式存在；,,我國(guó)是世界上已知礦物種類(lèi)比較齊全的少數(shù)國(guó)家這一，礦

2、物儲(chǔ)量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲(chǔ)量居世界前列，銅、鋁、錳等儲(chǔ)量在世界上也占有重要的地位。,大自然向人類(lèi)提供了豐富的金屬礦物資源，人類(lèi)每年要提煉數(shù)以?xún)|噸計(jì)的金屬用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是鐵。,現(xiàn)象：紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁。點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色火焰,一氧化碳還原氧化鐵,實(shí)驗(yàn)室,相關(guān)的化學(xué)方程式：,Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,CO2 + Ca(OH)

3、2 CaCO3 ↓+ H2O,2CO + O2 2CO2,,,,,點(diǎn)燃,高溫,,,用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是,防止一氧化碳污染空氣,一.鐵的冶煉,1、原料：,,黃鐵礦 FeS2,赤鐵礦 Fe2O3,菱鐵礦 FeCO3,磁鐵礦 Fe3O4,2、原理：,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(lái),石灰石、鐵礦石焦炭、空氣,3、設(shè)備：高爐,化學(xué)方程式：,

4、70%,48.27%,46.67%,72.41%,含鐵量,一.鐵的冶煉,工業(yè)上,鐵礦石,焦炭,熱空氣,爐渣出口,生鐵出口,石灰石,高爐煉鐵圖：,高爐是個(gè)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、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(lái),工業(yè)上,,,工業(yè)上,煉鐵時(shí)各物質(zhì)的作用：石灰石：把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為爐渣焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO

5、，因此在煉鐵高爐中起主要作用的還原劑是CO，優(yōu)點(diǎn)是氣體還原劑具有流動(dòng)性，能與礦石充分接觸，使反應(yīng)更徹底。,有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算,例: 1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？,,解：氧化鐵的質(zhì)量： 1000t× 80% =800t,設(shè)：理論上可煉出鐵的質(zhì)量為XFe2O3+3CO ==== 2Fe+3CO2 160

6、 2X56800 t X,,800t x=560t2×56 x,高溫,=,,,折合為含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為560t÷96%=583t,答：1000t可煉出生鐵為583t。,練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)3%的生鐵2000噸，需要含四氧化三鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的磁鐵礦石多少？,,

7、解：鐵的質(zhì)量： 2000t×(1-3%) =1940t,設(shè)：需要四氧化三鐵的質(zhì)量為XFe3O4+4CO ==== 3Fe+4CO2 232 168 X 1940t,高溫,232 x x=2679t 168 19

8、40t,=,,,折合為磁鐵礦石的質(zhì)量為2679t÷90%=2977t,答：磁鐵礦石的質(zhì)量為2977t。,資料一：人類(lèi)每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以?xún)|噸計(jì)的金屬。金屬礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲(chǔ)藏量，并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度，有人估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限如下圖所示（不包括今后新探明的礦物儲(chǔ)量、一些國(guó)家的金屬儲(chǔ)備量和金屬的回收利用等）。,資料二：據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕

9、而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20% ~ 40%。,二、金屬資源保護(hù),1、金屬的腐蝕和防護(hù)（1）鐵制品銹蝕條件的探究,現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以證明鐵制品銹蝕的條件。,鐵生銹條件的探究,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,,,一、在試管1中加入少量的蒸餾水，使鐵釘?shù)囊话虢](méi)在水中二、在試管2中注入冷卻的沸水，使其侵沒(méi)鐵釘，上面加上植物油并塞緊橡皮塞三、在試管3中加入少量干燥劑（生石灰

10、或無(wú)水氯化鈣）再放一團(tuán)干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞,一周后,鐵釘浸沒(méi)一半在水中： 鐵在空氣、水的界面處生銹鐵釘完全浸沒(méi)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,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(shí)存在的環(huán)境中鐵能生銹。（緩慢氧化，放熱）,鐵,在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵跟氧

11、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(guò)程。因此，鐵與空氣接觸，又有水分時(shí)，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),鐵銹,,鐵銹這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過(guò)它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。,氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較,疏松多孔,完全銹蝕,致密結(jié)實(shí),使鋁“自我保護(hù)”,鐵,鐵銹,與空氣（氧氣）接觸,與水接觸,,想一想,閱

12、讀教材P19頁(yè)，回答下列問(wèn)題：1、試管Ⅱ中為什么要用煮沸過(guò)的蒸餾水，且要加入植物油？2、鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起到保護(hù)里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護(hù)里層的鐵呢？3、你能否根據(jù)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?yàn)殍F銹是疏松的。,金屬防腐蝕的方法：,改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成合金，如不銹鋼形成保護(hù)層刷油漆、涂油、燒制搪瓷（物理方法）電鍍上一層耐腐蝕的金屬（鍍鉻、鋅、錫）、通過(guò)化

13、學(xué)反應(yīng)使表面形成致密的氧化物薄膜等　改善腐蝕環(huán)境等等保持鐵制品表面干燥和潔凈,（1)隔絕空氣或氧氣 (2)隔絕水,,怎么防止鋼鐵生銹呢？,在車(chē)船的表面噴油漆,在機(jī)械表面涂防銹油,在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷,此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能起保護(hù)作用的其他金屬。如：在鋼鐵表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻,,鍍銅,討論,1、在實(shí)際生活和生產(chǎn)中我們應(yīng)該采取哪些具體方法來(lái)防止鐵制品生銹呢？,防止鐵制品生銹的具體方法為： 保持鐵制品表面干燥

14、和潔凈 在鐵制品表面涂一層保護(hù)膜如：刷油漆、涂油、鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬鉻、高溫灼燒金屬，進(jìn)行“烤藍(lán)”處理等　 制成合金鋼，如不銹鋼,討論,2、自行車(chē)的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？,答：刷漆、涂油、鍍鉻等,討論,3、對(duì)于金屬資源除了采取防止金屬腐蝕的措施外，還可以通過(guò)什么途徑來(lái)使金屬資源得到保護(hù)呢？ 廢品收購(gòu)站為什么要收購(gòu)廢鐵、廢銅、和易拉罐等金屬？,二、金屬資源保護(hù),2、金屬資源保護(hù),（2）回

15、收和利用廢舊金屬,,據(jù)估算，回收一個(gè)鋁制飲料罐比制造一個(gè)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，90%以上的金屬得到了回收利用?！　U舊金屬的回收利用還可以減少對(duì)環(huán)境的污染。例如，廢舊電池中含有汞等，如果廢舊電池隨意丟棄，汞等滲出會(huì)造成地下水和土壤的污染，威脅人類(lèi)健康。如果將汞等

16、回收利用，不僅可以節(jié)約金屬資源，而且還可以減少對(duì)環(huán)境的污染。,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(jìn)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(chǎn)成本，可方便人們得到物美價(jià)廉的金屬制品 可減少金屬對(duì)環(huán)境的污染,二、金屬資源保護(hù),2、金屬資源保護(hù)（1）防止金屬腐蝕,（2）回收和利用廢舊金屬,（3）合理開(kāi)采礦物（4）尋找金屬的代用品（5）物盡其用,小結(jié),鐵生銹的主要條件是與

17、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(lán)” 等制成合金鋼,保護(hù)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(kāi)采礦物尋找金屬的代用品物盡其用,我會(huì)做,,1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(méi)有植物油中2

18、、下列做法能防止鐵制品生銹的是（　　?。〢、自行車(chē)臟了用清水沖洗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,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(wèn)題被提到議事日程上來(lái)。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(duì)土壤和水源的污染C

19、　減輕電池中滲漏的液體對(duì)其他物品的腐蝕D　回收利用電池中的石墨電極,我會(huì)做,B,我會(huì)做,4、（1）下列家庭生活垃圾：①?gòu)U舊書(shū)刊報(bào)紙 ②廢電池 ③廢棄橡膠、塑料制品 ④易拉罐飲料瓶 ⑤廢棄電線 ⑥破舊鐵鍋、鋁壺 ⑦變質(zhì)剩飯菜 ⑧瓜皮果殼 ⑨廢棄玻璃物品等，其中可回收利用的有＿＿＿＿＿＿＿＿?；厥绽门c保護(hù)金屬資源的相關(guān)聯(lián)的是＿＿＿＿＿＿。（2）請(qǐng)你聯(lián)系實(shí)際再提出兩條節(jié)約金屬資源的建議:?。撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸?；