人教版（五四制）九年级全一册化学 第一单元 课题3 金属资源的利用和保护（课件）（42张PPT）

(共42张PPT)
课题3 金属资源的利用和保护
学习目标
1.知道一些常见的金属矿物（铁矿、铝矿等）及其主要化学成分；
2.了解从铁矿中将铁还原出来的方法；
3.认识工业炼铁的主要原料及设备；
4.掌握不纯物质化学方程式计算的方法。
大山里的“财富”
金属元素在自然界中的存在形式:
（1）单质：极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）
自然单质金
自然单质银
（2）化合物：化学性质较活泼的金属（如铁、锌、钠和钙等）。
金属化合物
矿物
矿石
自然界中的存在形式
含矿物的岩石
铁的矿物
赤铁矿
主要成分Fe2O3
磁铁矿
主要成分Fe3O4
菱铁矿
主要成分FeCO3
铜的矿物
黄铜矿
主要成分CuFeS2
辉铜矿
主要成分Cu2S
铝土矿
主要成分Al2O3
明矾石
铝的矿物
地壳中金属元素的含量
质量分数
赤铁矿
铁制品
？
思考：
自然界中的金属矿物是如何变成人们使用的金属产品的呢？
一、铁的冶炼
早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。
①检查装置气密性；
②装入药品并固定；
③通入纯净的CO；
④给氧化铁加热；
⑤停止加热；
⑥停止通入CO。
炼铁原理：一氧化碳还原氧化铁
现象：红色粉末（氧化铁）逐渐变成黑色，澄清的石灰水逐渐变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
高温
CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓ + H2O
2CO+ O2 === 2CO2
点燃
答：澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳便于处理尾气 。
思考1：装置中右边的酒精灯起什么作用
思考2：石灰水的作用有哪些
答：把尾气烧掉，防止污染空气。
工业炼铁
炼铁厂
炼铁炉
铁矿石、焦炭、石灰石
生铁出口
热空气
炉渣出口
1.原料：
铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
2.反应原理：
点燃
C＋O2 === CO2
高温
CO2＋C === 2CO
高温
Fe2O3＋3CO === 2Fe＋3CO2
高炉
将矿石
中的SiO2转
变为炉渣。
例题：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少吨？
分析：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量：
方法1：根据化学式：
1000t×80%×70%÷96% =583.3t
赤铁矿石 氧化铁 铁 生铁
解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
160 2×56
1000t×80％ x·96%
x =
2×56×1000t×80％
160×96%
=583.3t
答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3t。
Fe2O3+3CO ===2Fe+3CO2
高温
方法2：根据化学方程式
据统计，世界上因锈蚀每年损失钢铁约为其产量的20%～40%。
钢铁生锈给人类带来了巨大的损失，你知道钢铁生锈的原因是什么吗？
二、金属资源保护
①试管中加入干燥剂；
②试管中加入沸水；
③试管中加蒸馏水；
④试管中加稀酸溶液，稍后倒去；
⑤试管中加食盐水。
活动探究：铁制品锈蚀的条件
1.金属的腐蚀与防护
试管 ① ② ③ ④ ⑤
立即观察
1天后
3天后
1周后
无现象
无现象
无现象
有大量气泡产生
无现象
无现象
无现象
无现象
表面开始生锈
无现象
无现象
无现象
无现象
生锈
无现象
表面开始生锈
无现象
表面开始生锈
生锈
生锈
铁发生锈蚀的原因
铁
铁锈
氧气、水
化学反应
注意：稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。
铁锈
成分：铁锈成分复杂，主要是氧化铁。
铁锈是一种疏松多孔的物质，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内渗透，持续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。
思考：根据铁生锈的原因，应如何防止铁制品生锈呢？
支架
钢圈
链条
观察自行车的构件，如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？
防止铁制品生锈的具体方法为：
1.保持铁制品表面干燥和洁净；
2.在铁制品表面涂一层保护膜，如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等；
3.制成合金钢，如不锈钢。
车船表面涂油漆
钢铁表面镀锌、铬等
机器表面涂防锈油
杯子等表面烧涂搪瓷
交流讨论：你还有什么方法能防止钢铁生锈吗？
2.金属资源保护
金属矿物的储量有限，且不能再生。
一些矿物可供开采的年限
金属资源保护
①防止金属的腐蚀；
②废旧金属的回收与利用；
③有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿；
④其他途径：寻找金属的代用品 。
废金属是指冶金工业、金属加工业形成的金属碎屑和碎块，以及日常生活中锈蚀和报废的金属器具等。
废金属不但造成资源浪费，还会产生隔、汞等有毒金属对环境的污染。
废旧金属的回收利用
废钢铁回炉冶炼成钢，既可节约大量的煤和铁矿石，又能减少污染空气的悬浮颗粒物。
课堂小结
金属资源的利用和保护
CO
还原Fe2O3
铁的冶炼
金属矿物
化合物
单质
工业炼铁
原理
含杂质物质的计算
铜矿物
铁矿物
铝矿物
金
铂
银
原理
原料
设备
课堂小结
金属资源的利用和保护
金属资源保护
金属的锈蚀与防护
防止生锈的措施
钢铁锈蚀原因
与氧气、水发生化学反应
废旧金属的回收利用
防止金属腐蚀
合理开采矿物
寻找金属代用品
1.自然界中除了陨石中含有少量单质铁外，其余的铁均以_________的形式存在于矿石中，这是由于铁的________________。黄金是一种贵重金属，在人类漫长的历史中，素有“沙里淘金”、“真金不怕火炼”之说。这说明黄金在自然界中主要以________形式存在，也说明黄金的化学性质在自然条件下______________。
知能训练
化合物
化学性质比较活泼
单质
非常稳定
2.如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是（　　）
A.充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡
B.在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色
C.该实验的反应原理为FeO+CO === Fe+CO2
D.在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中
A
高温
3.某工厂要用赤铁矿石（主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素）来炼制生铁．若要炼制含铁96%的生铁63t，假设在炼制过程中损失10%铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是（　 ）
A.120t B.108t
C.96t D.84t
A
4.防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题．光亮的铁钉在下列几种情况下，最不容易生锈的是（　　）
B
5.金属防锈既可以节约资源，又能美化环境．下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是（　　）
A. 经常在表面涂油的大型钢制机械
B. 涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳
C. 擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具
D. 经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管
C
6.下列关于回收铝饮料罐说法不正确的是（　　）
A.回收铝饮料罐可以节约金属资源
B.回收铝饮料罐可以节约能源
C.回收铝饮料罐可以减少对环境的污染
D.回收一个铝饮料罐比制造一个铝饮料罐要贵
D
谢 谢