课件29张PPT。 课题3 金属资源的利用和保护 南京市板桥中学
第一课时 学习目标1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿石。
2.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
3.掌握实验室炼铁的原理、现象及相关的化 学方程式。
4.了解工业炼铁的原料、主要原理和设备。世界跨径最大的斜拉桥———苏通大桥 苏通大桥总长8206米，斜拉桥主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度306米,列世界第一；斜拉索的长度580米,列世界第一。 人类生活离不开金属金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!军事与科技也需要大量的金属自主学习阅读教材：P14---P161.金属的存在有哪些形式？
2.常见的铁矿石有哪些？
3.实验室制取铁的原理是什么？
4.工业上铁的冶炼主要原理是什么？
1.为人类社会做出贡献的金属是从哪来呢？
2.金属资源在自然界里有哪两种存在形式？提问一、金属的存在形式单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、铂、银等
化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠和钙等常见的铁矿石常见的铜矿石其它矿石金红石(TiO2)闪锌矿 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。二.铁的冶炼ABC实验室里是利用一氧化碳还原氧化铁的反应（1）现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。
点燃尾气有蓝色火焰二、实验室里制取铁的方法：一氧化碳还原氧化铁（2）相关的化学方程式：Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2CO2 + Ca(OH)2 ===CaCO3↓+ H2O2CO + O2 ===2CO2高温用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气点燃 （3）实验步骤：
1、检查装置气密性
2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置
3、点燃右边酒精灯
4、通入一氧化碳气体
5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热
6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热
7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边酒精灯
（4）注意事项：
实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；
实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。在地壳中，矿物常与岩石混合共存在一起，形成矿石矿石是如何变成金属的？提问（1）原料：黄铁矿 FeS2赤铁矿 Fe2O3菱铁矿 FeCO3磁铁矿 Fe3O4（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石灰石、铁矿石
焦炭、空气（3）设备：高炉化学方程式：70%48.27%46.67%72.41%含铁量三、工业上铁的冶炼炼（4）产品： 生铁设备：炼铁高炉铁矿石、焦炭、石灰石右下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。 ⑴选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因是 ；目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其主要原因是 。
①铝的密度小 ②铝很活泼
③地壳中铝的含量高 ④铝的表面易生成致密的保护膜②①④例题1：用800 t氧化铁，理论上可以炼出铁多少 t ?解：设理论上可以炼出铁的质量为xFe2O3 + 3CO == 2 Fe + 3 CO2 160 2×56 800t x
= 560 t答：可以炼出铁560 t 。高温例题2：用1000 t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出铁多少 t ?解：设可炼出铁的质量为xFe2O3 + 3CO == 2 Fe + 3 CO2 160 2×561000t×80％ x
= 560 t答：可以炼出铁560 t 。高温例题3：用800 t氧化铁，理论上可以炼出含铁96％的生铁多少 t ?解：设可炼出含铁96%的生铁的质量为xFe2O3 + 3CO == 2 Fe + 3 CO2160 2×56 800t x· 96%
= 583 t答：可以炼出含铁96％的生铁583 t 。高温例题4：用1000 t含氧化铁80％的赤铁矿石，可以炼出含铁96％的生铁多少 t ?解：设可炼出含铁96%的生铁的质量为xFe2O3 + 3CO == 2 Fe + 3 CO2160 2×561000t×80％ x· 96%
= 583 t答：可以炼出含铁96％的生铁583 t 。高温练习：1、某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁
76％的赤铁矿石，该厂理论上可以日产Fe98％的生铁多少t?2、冶炼2000t含杂质3％的生铁，需要含Fe3O4的磁铁矿石多少t?解：设可炼出生铁的质量为X Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温160 1125000t ╳ 76% X 98%160
5000t ╳ 76%=== 112
X 98%X==5000t ╳ 76% ╳ 112160 ╳ 98%==答：可炼出生铁的质量为2714.3 t2714.3 t解：设需要磁铁矿的质量为X Fe3O4+4CO===3Fe+4CO2高温232 168X 90% 2000t X（I — 3%） 232
X 90% === 168
2240 t ╳ 97%X==2000 t ╳ 97% ╳ 232168 ╳ 90% ==答：需含Fe3O4质量分数为90%的磁铁矿2976.7 t2976.7 t作业课本18页第1、5题课件33张PPT。第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 (第二课时)板桥中学 资料一：一些矿物可供开采的年限（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。资料二：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20% ~ 40%。想一想：
金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？
二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护
（1）铁制品的锈蚀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。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。铁生锈条件的探究放置一周铁生锈条件的探究生锈不生锈不生锈铁与潮湿空气接触铁只与水接触铁只与空气接触在潮湿空气中铁易生锈二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护
（1）铁制品的锈蚀 在潮湿空气中铁能锈蚀想一想1、试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？ 为了防止蒸馏水中溶有空气。2、试管Ⅲ中为什么要将空气干燥？为了去掉空气中原有的水蒸气二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护
（1）铁制品的锈蚀 在潮湿空气中铁能锈蚀
铁锈的主要成分是Fe2O3 · xH2O
铁锈的颜色：红色（水和氧气）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？小结：铁锈具有疏松多孔的结构，易吸水和氧气，从而加速铁的生锈。而铝表面有一层致密的氧化膜，保护铝不与氧气接触。 讨论二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护
（1）铁制品的锈蚀 在潮湿空气中铁能锈蚀
铁锈的主要成分是Fe2O3 · xH2O
铁锈的颜色：红色
铁锈结构：疏松多孔
（水和氧气）【探究活动】(1)试管①中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去溶液；
(2)在试管②中加入少量的氯化钠溶液，使铁钉的一半浸没在溶液中；
(3)在试管③中把铁钉放在一团湿棉球上；
小结：⒉加速铁制品锈蚀的因素：
酸或氯化钠等⒈导致铁制品锈蚀的必要因素：
水和氧气同时存在二、金属资源保护（2）铁制品的防护防止铁生锈的原理－－破坏铁生锈的条件思考：
你对防止铁制品的锈蚀有什么建议？ 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？讨论刷漆涂油镀铬在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？防止铁制品生锈的具体方法为：
1、在铁制品表面涂一层保护膜
如：刷油漆、涂油、搪瓷、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、进行“烤蓝”等讨论知识拓展：“烤蓝”是钢铁零件表面处理的一种防腐工艺。原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层，成分主要是Fe3O4 思考：
切完水果的小刀应该如何处理从而防止其生锈？
家庭中哪些常用的铁制品不宜生锈？
这些物品的材料是什么？在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？防止铁制品生锈的具体方法为：
1、在铁制品表面涂一层保护膜
如：刷油漆、涂油、搪瓷、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行“烤蓝”等
2、保持铁制品表面干燥和洁净
3、制成合金钢，如不锈钢讨论请同学们阅读课本
总结如何有效保护金属资源？二、金属资源保护2、金属资源保护（1）防止金属腐蚀
（2）回收和利用废旧金属
（3）合理开采矿物
（4）寻找金属的代用品回收一个铝制饮料罐比制造一个新的便宜20%，节约金属资源的同时，减少对环境的污染二、金属资源保护2、金属资源保护（1）防止金属腐蚀
（2）回收和利用废旧金属
（3）合理开采矿物
（4）寻找金属的代用品以下说法正确的是：
①目前，我国稀土储量和产量世界第一。
②我们要节约稀土资源，合理开采，保护环境。
③我国从1999年开始实行稀土出口配额管理。
④目前，我国稀土年消费量居世界第一。
⑤我国高端稀土产品落后于发达国家。
⑥稀土资源有“工业的维生素”美誉。阅读课本“稀土资源”后回答问题总结铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。
破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。
防止铁生锈的方法为： 保持铁制品表面干燥和洁净 在铁制品表面刷油漆、涂油、搪瓷、镀铬、 “烤蓝” 等 制成合金钢
保护金属资源的有效途径是： 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理有效的开采矿物 寻找金属的代用品
课堂评价练习 1.据估计每年因生锈而损失的钢铁约占世界年产量的1/4，下列防锈措施中不正确的是（ ）
①涂油 ②刷漆 ③砂纸 ④镀金属
⑤经常用雨水冲洗 ⑥烤蓝
A.③⑤ B.②④⑥ C.①②④ D.①④A基础题A.地球上除少数不活泼金属如金、银等有单质形式存在外，其余都是以化合物形式存在
B.地球上的金属资源是取之不尽的
C.防止金属锈蚀，回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境
D.合理开采矿物寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径2.下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是（ ）
B3.在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢 的是（ ）
A.在干燥、致密、不透气的土壤中
B.在潮湿、疏松、透气的土壤中
C.在潮湿、致密、不透气的土壤中
D.在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中A4 将一根干燥的铁丝弯成如图所示的形状,并将其两端分别插入盛有水的烧杯甲中和盛有植物油的烧杯乙中,放置数天后,观察铁丝A,B,C三处表面发生的变化是否相同?若有不同则三处各有什么现象?A：生锈的最厉害
B：有一点生锈
C：不生锈
5. 如下图所示，在大试管里放入一段光亮无锈、弯成螺旋状的铁丝，把试管倒扣入水中，放置约一周后，可观察到铁丝表面有 生成，试管里的水面会 ，产生以上现象的原因是 。 红色物质 上升 铁生锈消耗试管中氧气，使得试管内外出现压强差，试管中水面上升。 综合练习6. 小明对铁的锈蚀进行如下探究。室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图。观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146 mL)。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表．⑴实验①和②说明NaCl可以????? ?(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率。
(2)实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是???????? ?(填“放热”或“吸热”)过程。
(3)实验结束后取出滤纸包，观察有红棕色物质生成，该物质的化学式? ? 。
(4)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成。
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是???? ?％(保留3位有效数字)。
加快放热Fe2O31g铁粉和10滴水20.5
