8.3金属资源的保护和利用课件

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课题3 金属资源的利用和保护九年级化学下册·人教版第八单元 金属和金属材料自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )一 金属资源概况金属存在的形式：1、少数化学性质较不活泼的金属，如金、银 等有单质形式存在。2、化学性质较活泼的金属，如铁、钠和钙等以化合物形式存在。赤铁矿: Fe2O3黄铁矿: FeS2菱铁矿: FeCO3铝土矿: Al2O3黄铜矿：CuFeS2辉铜矿：Cu2S常见的金属矿石大多数以化合物存在的金属，在自然界中以矿物形式存在，含矿物的岩石称为矿石. 把金属矿物变成金属的过程，叫做 金属的冶炼。 【讨论】比较Fe2O3 与Fe的组成差异，设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼？ 【讨论】如果你是炼铁厂的采购经理，你会选择哪种矿石做为炼铁的原料？ 赤铁矿主要成份 【Fe2O3】 磁铁矿主要成份 【Fe3O4】 硫铁矿主要成份 【FeS2】 菱铁矿主要成份 【FeCO3】 含铁量大小对环境的污染二 铁的冶炼古代的炼铁方法是块炼铁，即在较低的冶炼温度下，将铁矿石固态还原获得海绵铁，再经锻打成的铁块。冶炼块炼铁，一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种。 原料：铁矿石、焦炭、石灰石原理：在高温的条件下，用CO将铁从铁的氧化物中还原产品：生铁设备：高炉高炉炼铁作还原剂1996年我国钢产量突破1亿吨 2010年我国钢产量6亿吨 宝钢炼铁高炉工业炼铁CO还原氧化铁的实验步骤 1、检查装置的气密性2、通CO3、加热氧化铁4、停止加热5、冷却后停止通入CO（生铁）⑴ 实验过程中能观察到什么现象？⑵ 酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么？现象：红棕色粉末逐渐变为黑色粉末 澄清石灰水变浑浊。酒精灯作用：除尾气，防止污染空气澄清石灰水作用：吸收二氧化碳一氧化碳还原氧化铁 从安全角度考虑,应注意哪些方面? （注意先后操作顺序，即“两先两后”） 1.一氧化碳使用前一定要验纯，防止发生爆炸。2.实验开始时，先通入CO，排尽装置中的空气，以防止加热时发生爆炸。 3.实验结束后，先熄灭酒精灯，继续通入CO直到玻 璃管冷却，以防止灼热的铁粉被空气中的氧气再次氧化。 4.尾气中含有一氧化碳，具有剧毒性，需要对尾气做燃烧处理，以防止污染空气。【注意事项】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 例题：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 吨?解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。160 1121000t×80％ x×96%≈ 583 t答：理论上可以炼出含铁96%的生铁583 t。练习：要炼出含杂质2%的生铁3200吨，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？ 小试牛刀 某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（　　） A．盛装药品前应先检查装置气密性 B．加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊 C．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d D．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳 C三、金属资源保护1 、金属的腐蚀与防护 一方面，向自然界索取大量的金属矿物资源；另一方面，金属大量腐蚀而报废（相当于年产量20%-40%）。 提问：铁为什么会生锈？ 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 步骤一、在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中 步骤二、在试管2中注入适量 蒸馏水 和 植物油 步骤三、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 探究试管3试管2现象结论分析试管1铁只与水接触不生锈生锈不生锈铁既与水接触又与氧气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） ① 干燥空气中 ② 部分浸没水中 ③ 浸没水中 ④ 部分浸没食盐水中 请解释以上实验的现象 铁生锈的实质： 铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。 金属制品锈蚀的条件: (1)要有能够发生反应的物质 (2)反应物要能相互接触 (3)生成物不会对反应起阻碍作用 铁锈----混合物 (主要成分 氧化铁 ) 结构疏松多孔 铁 与空气（氧气）接触 与水接触 铁锈 Fe2O3 · XH2O很疏松，易吸水，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，如不及时除去，会加快铁制品的生锈，使铁全部被腐蚀。而铝不同，铝与氧气反应生成致密的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，所以铝耐腐蚀。铁锈 (Ｆe2Ｏ3)氧化铝 (Al2O3)使铝自我保护疏松多孔致密紧实完全锈蚀结构特点镀铬 刷漆 涂油 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 废弃金属的回收有什么意义？ 拓展延伸：可节约金属资源 由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源 降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品 可减少金属对环境的污染 金属资源保护 废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果将废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染，这是一举两得的好事。