1、RJ九(下)教学课件课题课题3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt AuK 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知识回顾知识回顾我们在日常生活中经常使用金属制品，制造它们的金属是从哪里来的呢？情景引入情景引入地球上的金属资源广泛存在于地壳海洋存在形式为少数很不活泼的金属如Au、Ag等有单质形式存在多数金属都以化合物形式存在有很地球上的金属资源一知识讲解知识讲解自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银赤铁矿:Fe2O3黄铁矿
2、:FeS2菱铁矿:FeCO3常见的金属矿石铝土矿:Al2O3黄铜矿：CuFeS2辉铜矿：Cu2S金属元素在地壳中的含量元素质量分数/%元素质量分数/%铝7.73镁2.00铁4.75锌0.008钙3.45铜0.007钠2.74银0.00001钾2.47金0.0000005大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，铁成了一种最主要的金属材料。铁的冶炼二我国古代炼铁图我国古代炼铁图1.冶铁的目的铁的化合物铁单质2.冶铁的化学原理 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温铁的冶炼（
3、实验室）实验探究实验探究实验装置图实验装置图实验装置熄灭点燃尾气的酒精灯通CO；点燃加热Fe2O3的酒精灯；停止加热Fe2O3；停止通CO；点燃处理尾气的酒精灯；实验步骤装置末尾的酒精灯：处理尾气，防止CO污染大气。实验现象：红棕色的物质变为黑色；澄清的石灰水变浑浊。实验注意事项：先通CO，再加热，排尽装置内空气，防止爆炸。停止加热后继续通CO直至冷却，防止铁被氧化1.原料：焦炭、空气、石灰石、铁矿石黄铁矿 FeS2赤铁矿 Fe2O3菱铁矿 FeCO3磁铁矿 Fe3O4铁的冶炼（工业）知识讲解知识讲解2.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中还原出来 Fe2O3+3CO
4、 2Fe+3CO2高温3.主要设备：高炉将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣点燃(1)C+O2 =CO2高温(2)C+CO2=2CO生铁出铁口炉渣出渣口 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高炉气体高炉气体 产生一氧化碳 提供热量B B（1 1）磁铁矿的主要成分是：）磁铁矿的主要成分是：（填化学式）；（填化学式）；（2 2）写出）写出COCO与与FeFe2 2O O3 3在高温条件下反应的化学方程式：在高温条件下反应的化学方程式：；（3 3）高炉炼铁得到的主要产品是）高炉炼铁得到的主要产品是 （填序号）。（填序号）。A A纯铁纯铁 B B生铁生铁 C C钢钢FeFe3 3O O4 4FeFe2
5、 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2 高温高温典例探究典例探究认识铁矿石、氧化铁和铁；铁与生铁的关系铁矿石 Fe2O3 Fe 混合物 化合物（纯净物）单 质（纯净物）生铁（主要含铁）合 金（混合物）纯净物的质量物质的纯度=100%不纯物的总质量 用1000 t含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96的生铁多少 t?解：设理论上可以炼出含铁96的生铁的质量为xFe2O3-2 Fe160 2561000t80 x96%160 256 1000t80 x96%x=256 1000t80 16096%=583 t答：略。典例探究某钢铁厂每天需消耗5000 t含F
6、e2O3 76的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98的生铁多少吨?解：设可得生铁的质量为X。160 112 5000t76%X98%Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温X=2714.3t 160 112 5000t76%X98%=答：可得生铁2714.3 t。跟进训练【提出问题】钢铁制品为什么会生锈呢？同学们一定有这样的生活经验，家里的铁制品如果保养不好，就会锈迹斑斑情景引入情景引入金属资源保护二1.实验探究：铁钉蚀条件的研究 取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面的实验实验探究实验探究步骤1：在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中。步骤2：在试管2中注满迅速冷却的
7、沸水，上面覆盖一层植物油，塞紧橡皮塞。步骤3：在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。现象分析结论试管试管试管生锈不生锈不生锈铁既与水接触，又与氧气接触铁只与水接触铁只与氧气接触在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈。（缓慢氧化，放热）用煮沸过的蒸馏水是为了防止蒸馏水中溶有氧气。加植物油是为隔绝空气交流讨论交流讨论铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？铁锈成分复杂，并且疏松多孔、易吸水，不能阻碍里层的铁与氧气、水蒸气反应。铝与氧气反应是生成致密的Al2O3薄膜，覆盖在铝的表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应
8、，所以铝耐腐蚀。氧化铁与氧化铝性质比较铁锈 (Fe2O3)氧化铝(Al2O3)结构特点若不除去结果疏松多孔完全锈蚀致密结实使铝“自我保护”为了使月饼保鲜，月饼包装盒中常常放入一小袋黑色铁粉，其主要作用是什么？吸收氧气和水分，延长月饼的保质期。比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是？说明理由。新疆吐鲁番盆地气候干燥。根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生锈的条件又是什么？与氧气、水和二氧化碳接触。交流讨论交流讨论想一想？应如何防止铁生锈？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？刷油漆镀铬涂油在机械表面涂防锈油还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。如
9、：在钢铁表面镀锡、镀锌和镀铬车船的表面喷油漆制成合金喷漆镀铬防止生锈的方法金属防腐蚀原理：（1）隔绝空气或氧气 （2）隔绝水方法：保持铁制品的洁净和干燥（改善腐蚀环境）在铁的表面涂上一层保护膜，如涂油、喷漆、电镀、搪瓷、烤蓝（即表面生成致密的氧化膜保护层），使铁制品与水、空气隔绝。制成合金，提高抗腐蚀能力，如不锈钢。就是在钢中加入一点镍和铬而制成的合金。用砂纸磨用酸除锈（物理变化）（化学变化）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+H2O如何除锈呢？以下有关金属腐蚀的叙述错误的是（）A.钢铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈B.钢铁锈蚀的
10、实质是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化C.铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比钢铁差D.在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁锈蚀C C典例探究典例探究铁钉在下列哪些情况下容易生锈（）A.在干燥的空气中 B.在潮湿的空气中C.部分浸入食盐水中 D.浸没于植物油中跟进训练跟进训练BCBC 对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？废品收购站为什么要收购废铁、废铜、和易拉罐等金属？2.金属资源保护情景引入情景引入【资料】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所示。怎样保护金属资源？1.防止金属的腐蚀；2.回收利用废
11、旧金属；3.合理有效地开采矿物；4.寻找金属的代用品。归纳总结归纳总结 铁的冶炼 1.原料：焦炭、空气、石灰石、铁矿石 2.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中还原出来FeFe2 2O O3 3+3CO 2Fe+3CO+3CO 2Fe+3CO2 2高温高温归纳总结归纳总结 涉及杂质问题的计算 在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应注意杂质问题。铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触，如果隔绝了空气和水，就能在一定程度上防止钢铁生锈。在钢铁表面涂油、刷漆、镀耐磨和耐腐蚀的合金如不锈钢等，都能防止钢铁生锈。保护金属资源的有效途径是防止金属的腐蚀，回收利用废旧金属，合理有效地开采矿物，寻找金属的代用品。
