金屬資源的利用和保護(hù)課件

1、課題3 金屬資源的利用和保護(hù),金屬活動性順序表：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,,金屬活動性由強逐漸減弱,金屬元素在自然界中的存在形式,自然界除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外,,一.金屬的存在：,自然界以單質(zhì)形式存在的金,自然界以單質(zhì)形式存在的銀,金屬元素在自然界中的存在形式,其余都以化合物形式存在于地殼和海洋中。,赤鐵礦 主要

2、成分是,Fe2O3,黃鐵礦 主要成分是,FeS2,菱鐵礦 主要成分是FeCO3,鋁土礦 主要成分是,Al2O3,黃銅礦 主要成分是CuFeS2,輝銅礦 主要成分是Cu2S,金屬元素在地殼中的含量,資料,礦石:工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物。,赤鐵礦[Fe2O3],磁鐵礦（Fe3O4）,黃鐵礦: FeS2,菱鐵礦: FeCO3,鋁土礦: Al2O3,孔雀石 Cu2(OH)2CO3,赤銅礦

3、 Cu2O,黃銅礦 CuFeS2,輝銅礦 Cu2S,銅礦石,礦石如何變成金屬？？？,一、鐵的冶煉,1、原料：,焦炭、石灰石、鐵礦石,,黃鐵礦 FeS2,赤鐵礦 Fe2O3,菱鐵礦 FeCO3,磁鐵礦 Fe3O4,2、原理：,在高溫的條件下，利用一氧化碳與氧化鐵（鐵礦石）反應(yīng)，把鐵從氧化鐵（鐵礦石）中還原出來。,實驗：一氧化碳還原氧化鐵[Fe2O3],現(xiàn)象： 紅色粉末變成黑色，,

4、,,澄清的石灰水變渾濁。,,用酒精燈點燃尾氣的作用是,防止CO污染空氣,,,實驗結(jié)束時，先熄燈后停CO，是為了防止溫度降低后外面的空氣進(jìn)入玻璃管使鐵重新被氧化；還防止試管中的石灰水倒吸入熱的玻璃管，使之炸裂。,操作中應(yīng)注意些什么？,1、先通CO還是先點燃酒精燈？為什么？,2、先熄滅酒精燈還是先停止通CO？為什么？,,先通后點的原因是為了防止加熱一氧化碳和空氣的混合氣而發(fā)生爆炸。,1、原料：,,黃鐵礦 FeS2,赤鐵礦 Fe2O3

5、,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,石灰石、鐵礦石焦炭、空氣,3、設(shè)備：高爐,化學(xué)方程式：,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,工業(yè)上

6、,,,工業(yè)上,煉鐵時各物質(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，因此在煉鐵高爐中起主要作用的還原劑是CO，優(yōu)點是氣體還原劑具有流動性，能與礦石充分接觸，使反應(yīng)更徹底。,提供熱量,提供還原劑,造渣，除去二氧化硅,,例：用1000 t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出純鐵多少 t ?,解：設(shè)理論上可以煉出的純鐵質(zhì)量為x,,X= 560t,答：可以煉出純鐵560t。,3CO

7、 + Fe2O3 2 Fe +3CO2,如果煉出含鐵為96%的生鐵多少t？,生鐵的質(zhì)量560t÷ 96%=583t,可以煉出生鐵鐵583t。,純物質(zhì)的質(zhì)量= 不純物質(zhì)的質(zhì)量×物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),不純物質(zhì)的質(zhì)量=純物質(zhì)的質(zhì)量÷物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),注意： 帶入化學(xué)方程式計算的數(shù)據(jù)應(yīng)是

8、 純凈物的質(zhì)量,二、金屬資源保護(hù),資料一：據(jù)有關(guān)資料報道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20% ~ 40%。,資料二：礦物的儲量有限，而且不能再生。可供開采的年限如圖所示。,,鐵為什么會生銹？？？,,,取3枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入3支試管中進(jìn)行下面的實驗,步驟一、在試管1中加入少量的蒸餾水，使鐵釘?shù)囊话虢]在水中步驟二、在試管2中注滿迅速冷卻的沸水、植物油步驟三、在試管3中加入少量干燥劑（生石灰或無水

9、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,鐵釘浸沒一半在水中鐵在空氣、水的界面處生銹鐵釘完全浸沒在水中，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、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹。（緩慢氧化，放熱）,在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系

10、列復(fù)雜的化學(xué)變化，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過程。因此，鐵與空氣接觸，又有水分時，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) Fe2O3,,鐵銹這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。,鐵銹-------混合物(主要成分氧化鐵),結(jié)構(gòu)疏松多孔,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,使鋁“自我保護(hù)”,鐵,鐵銹,與

11、空氣（氧氣）接觸,與水接觸,,討論,通過對鐵制品銹蝕條件的探究，你對防止鐵制品銹蝕有什么建議？,1、保持鐵制品表面干燥和潔凈2、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　3、制成合金鋼，如不銹鋼,自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？,刷油漆,涂油,鍍鉻,2、金屬資源保護(hù),保護(hù)金屬資源的主要途徑：,1、防止金屬的腐蝕,2、金屬的回收和利用,3、有計劃

12、合理地開采礦物,4、尋找金屬代用品,學(xué)生練習(xí)：根據(jù)銅綠的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3分析銅生銹的條件又是什么？,與氧氣、水、二氧化碳接觸,5、物盡其用,小結(jié),鐵生銹的主要條件是與空氣和水（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：1、保持鐵制品表面干燥和潔凈 2、在鐵制品表面刷油漆、涂油、鍍鉻、 “烤藍(lán)” 等3、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

13、開采礦物尋找金屬的代用品物盡其用,我會做,,1、通過實驗回答，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）浸沒有植物油中2、下列做法能防止鐵制品生銹的是（　　　　　　）A、自行車臟了用清水沖洗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,我會做,3、隨著人們生活質(zhì)量的提高，各種電池使用量大幅度

14、增加，廢電池進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程上來。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、鉛等重金屬對土壤和水源的污染 C　減輕電池中滲漏的液體對其他物品的腐蝕 D　回收利用電池中的石墨電極,C,我會做,4、（1）下列家庭生活垃圾：①廢舊書刊報紙 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

15、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）請你聯(lián)系實際再提出兩條節(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?；　?。撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸?①②③④⑤⑥⑨,②④⑤⑥,防止金屬腐蝕,尋找金屬的代用品,1)為避免一氧化碳污染空氣，并回收利用一氧化碳，方框中連接的是C和D，導(dǎo)管接口的連接順序a→ → → 。

16、 C裝置中NaOH的作用是 。2)實驗開始時，應(yīng) (填“先加熱再通CO”或“先通CO再加熱”)，目的是 。3)實驗進(jìn)行一段時間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象為

17、 ，反應(yīng)方程式為 。4)除CO外，還有哪些物質(zhì)可以還原Fe2O3 (請寫一物質(zhì)的化學(xué)式)。,1.某化學(xué)興趣小組用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)來探究煉鐵的原理，裝置如下圖所示。請回答有關(guān)問題：,d b e,除去殘余的二氧化碳,先通一氧化碳再加熱,趕盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱爆炸,C或H2,固體由紅棕色變成黑色,練習(xí)：,2、通過實驗回答，鐵釘在下

18、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

19、 （4）浸沒在植物油中,3、如圖所示實驗，裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ ）A、鐵絲不變化 B、鐵絲逐漸消失 C、試管中的液面不變化D、試管中的液面上升,D,4、下列關(guān)于金屬資源的說法，不正確的是（ ） A、自然界中除少數(shù)不活潑的金屬如金

20、、銀等以單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物形式存在 B、自然界中的金屬資源是取之不盡的 C、防止金屬銹蝕、回收利用廢舊金屬可以保護(hù)金屬資源和環(huán)境

21、 D、合理開發(fā)礦物、尋找金屬代用品都是保護(hù)金屬資源的有效途徑,B,5、手機、筆記本電腦等電子產(chǎn)品中使用的鋰電池，具有體積小、充電時間短、放電時間長等優(yōu)點，放電時的工作原理是鋰（Li）跟二氧化錳作用生成LiMnO2。1）在LiMnO2里，鋰元素顯＋1價，則錳元素的化合價為 ；2）寫出鋰電池放電時的化學(xué)方程式 ；（3）鋰電池充電時，是將電能轉(zhuǎn)化為

22、 能。,＋3,Li+MnO2=LiMnO2,化學(xué),6、圖表資料可以為我們提供很多信息，下列從圖表中獲取的信息及應(yīng)用不正確的是（ ）A、根據(jù)金屬活動性順序表，判斷金屬是否容易被鹽酸腐蝕B、根據(jù)金屬的熔點數(shù)據(jù)表，判斷金屬的導(dǎo)電性強弱C、根據(jù)溶解度曲線圖，選擇從溶液中獲得晶體的方法D、根據(jù)元素周期表，查找元素的原子序數(shù)、元素符號、相對原子質(zhì)量,B,7、下列有關(guān)對自行車的做法不合理的是（ ）A、車架

23、表面噴涂油漆 B、鋼圈表面鍍防護(hù)金屬C、露天放置，日曬雨淋 D、鏈條表面涂機油,C,8、菜刀在下述情況下，發(fā)生銹斑的嚴(yán)重程度順序是（ )①切濕咸菜后放置 ②切酸菜后放置③切完菜后洗凈擦干④切完菜后洗凈擦干，再抹一點花生油 ⑤切完菜后用水沖洗A ①②③④⑤ B ⑤④①②③C ④③⑤①② D ②①⑤③④,C,9、在下列各種情況下，埋在地下的鑄鐵輸氣管道

24、被腐蝕速度最慢的是（ ） A 在潮濕、疏松、透氣的土壤中 B 在含沙粒較多、潮濕透氣的土壤中C 在疏松、透氣、干燥的土壤中D 在干燥、致密、不透氣的土壤中,D,10、在面盆、痰盆等鐵制品煉燒制搪瓷的目的是（ ） A 美觀和殺菌消毒作用 B 增大厚度防止磨損 C 防止鐵生銹且美觀 D 增大硬度防止撞壞,C,11、請你解釋以下兩個事實：,1）鋁比鐵容易氧化，但為什么