1、第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料课题3 金属资源的利用和保护2022-9-26金属元素在自然界中的存在形式金属元素在自然界中的存在形式自然界中以单质形式存在的金自然界中以单质形式存在的金自然界中以单质形式存在的银自然界中以单质形式存在的银2022-9-26赤铁矿赤铁矿磁铁矿磁铁矿菱铁矿菱铁矿铝土矿铝土矿黄铜矿黄铜矿辉铜矿辉铜矿2022-9-26我国古代炼铁图我国古代炼铁图2022-9-26现代高炉炼铁现代高炉炼铁2022-9-26,问题一：选择哪种铁矿石最好？赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2问题二：选择哪种还原剂？碳、氢气、一氧化碳铁的冶炼铁的
2、冶炼2022-9-26问题三问题三：以赤铁矿为原料，高炉内发生哪些化学反应炼铁设备炼铁设备高炉高炉C+O2 CO2 CO2+C 2CO Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2CaCO3 CaO+CO2 CaO+SiO2 CaSiO3 高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温石灰石的作用：将铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣2022-9-26实验现象红色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊有关化学方程式：Fe2O3 +3CO 2Fe +3CO2CO2 +Ca(OH)2 CaCO3 +H2O高温2CO +O2 2CO2点燃2022-9-261.炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石2.炼铁的原理：在高温下用一氧化碳将
3、铁矿石中的铁还原出来。3.炼铁的设备：高炉。4.炼铁时发生的反应（考一考）。5.关于含杂质的化学方程式计算。2022-9-26实验注意事项：1.先通CO，再加热，目的是将玻璃管中的空气排尽。2.实验完毕后，先停止加热继续通CO至冷却，目的是防止石灰水倒吸。3.用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气。2022-9-26 1.原料、产物不同。工业炼铁原料和产物都是混合物，实验室炼铁原料和产物都是纯净物。2.设备不同。工业炼铁设备是高炉，实验室用玻璃管。3.温度不同。高炉内温度高，玻璃管内温度较低。4.对环境影响不同。高炉炼铁对环境影响大，实验室对环境影响小 5.操作难易程度不同。高炉炼铁工艺
4、复杂，实验室操作简单。工业炼铁与实验室制铁的不同点工业炼铁与实验室制铁的不同点2022-9-26 例1.某炼铁厂每天需消耗5000 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，理论上可生产含Fe 98%的生铁多少吨？温馨提示：根据化学方程式计算，代入的数据都是纯净物的质量。解：Fe2O3质量为5000 t76%3800 t设：生铁质量为x，则纯铁质量为98%xFe2O33CO 2Fe3CO2 160 112 3800t 98%x 160 3800 t112 98%x x 2714.3 t答：理论上可日产含铁98%的生铁2714.3吨。2022-9-26铁轨的锈蚀铁轨的锈蚀铁钉的生锈铁钉的生锈各种铁制品的
5、锈蚀各种铁制品的锈蚀金属锈蚀给人类金属锈蚀给人类带来了巨大的损带来了巨大的损失。失。为了减少损失，需为了减少损失，需要探究金属锈蚀的要探究金属锈蚀的原因、防护的方法原因、防护的方法和废金属的回收利和废金属的回收利用。用。2022-9-26探究铁制品生锈的条件探究铁制品生锈的条件 现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。设计实验以证明铁制品锈蚀植物油、棉花和干燥剂氯化钙。设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。的条件。蒸蒸馏馏水水浸浸没没1/2的的铁铁钉钉蒸馏水浸没铁钉，再倒入蒸馏水浸没铁钉，再倒入植物油（隔绝空气）
6、植物油（隔绝空气）试管烘试管烘干冷却干冷却后放入后放入铁钉铁钉，棉花和棉花和干燥剂，干燥剂，塞上塞塞上塞子子2022-9-26。（缓慢（缓慢氧化，氧化，放热）放热）2022-9-26在空气中锈蚀，实际上是在空气中锈蚀，实际上是铁铁跟跟氧气氧气、水水等物质相等物质相互作用，发生一系列复杂的互作用，发生一系列复杂的化学变化化学变化的过程。的过程。因此，铁与空气接触，又有水分时，最易生锈！因此，铁与空气接触，又有水分时，最易生锈！铁锈成分复杂，铁锈成分复杂，主要是主要是Fe2O3xH2O，它是一种，它是一种疏松多孔的物质。疏松多孔的物质。-铁锈铁锈这种多孔性的物质，能让水分和空气穿过它的空隙，不断向
7、这种多孔性的物质，能让水分和空气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。2022-9-26铁锈蚀的条件铁锈蚀的条件：铁与空气中的铁与空气中的氧气氧气、水蒸气水蒸气接触接触 自行车的支架、链条、钢圈等分别采取自行车的支架、链条、钢圈等分别采取了什么防锈措施？了什么防锈措施？支架支架涂油漆涂油漆链条链条涂润滑油涂润滑油车轮圈车轮圈镀镍或铬镀镍或铬讨论2022-9-26烧制搪瓷烧制搪瓷,思考思考2022-9-26金属资源保护金属资源保护资料一：资料一：据有关资料报道，据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于废的金属设备和材料相当于年产量的年产量的20%20%40%40%。资料二：资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。矿物的储量有限，而且不能再生。一些矿物、可供开采的年限一些矿物、可供开采的年限2022-9-26保护金属资源保护金属资源防止金属腐蚀防止金属腐蚀回收利用废旧金属回收利用废旧金属合理有效地开采矿物合理有效地开采矿物寻找金属的代替品寻找金属的代替品2022-9-26讨论讨论2022-9-262022-9-26
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