(共22张PPT)
课题3
金属资源的利用和保护
第1课时
铁的冶炼
铁是人类使用量最大的金属，这么多铁是如何来的？
自然界中有大量的铁单质吗？
导入新课
学习目标
知道金属在自然界存在的形式及常见的金属矿物。
1
理解铁的冶炼方法和原理，会计算含杂质物质的有关化学方程式的计算。
2
讲授新课
01
地球上的金属资源
元素名称
质量分数/%
铝
7.73
铁
4.75
钙
3.45
钠
2.74
钾
2.47
镁
2.00
锌
0.008
铜
0.007
银
0.000
01
金
0.000
000
5
1.金属元素在地壳中的含量
地壳中含量最高的元素是铝！
2.金属在自然界存在的形式
少数很不活泼的金属如金、银，以单质形式存在。
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
（主要成分是Fe2O3
）
磁铁矿
（主要成分是Fe3O4
）
大部分以化合物的形式存在。金属化合物在自然界以矿物质形式存在，称为矿石。
菱铁矿
（主要成分是FeCO3
）
铝土矿
（主要成分是Al2O3
）
大部分以化合物的形式存在。金属化合物在自然界以矿物质形式存在，称为矿石。
黄铜矿
（主要成分是CuFeS2
）
辉铜矿
（主要成分是Cu2S
）
大部分以化合物的形式存在。金属化合物在自然界以矿物质形式存在，称为矿石。
02
铁的冶炼
我国古代炼铁图
宝钢炼铁高炉
1.CO还原氧化铁
实验药品
化学原理
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
高温
实验装置
氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体
如图所示。
①检查装置的气密性；②加热前，点燃处理尾气的酒精灯，通入CO；③点燃酒精喷灯加热；④实验结束后，先停止加热，继续通CO直至玻璃管冷却。
实验步骤
①红棕色的物质变为黑色；②澄清的石灰水变浑浊；③尾气燃烧并产生蓝色火焰。
实验现象
思考与交流
1．实验开始前，为什么要先通入CO气体再加热？
2．实验结束后前，为什么要停止加热再停止通入CO？
排尽玻璃管内的空气，以免加热时玻璃管内CO与空气混合发生爆炸。
防止新生成的铁粉被氧化；防止液体倒吸，使玻璃管炸裂。
一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退。
2.工业炼铁
原理
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
高温
原料
铁矿石：提供铁元素
焦炭：提供还原剂，提供能量
空气：提供反应所需氧气
石灰石：除去铁矿石中的杂质
设备
产物
生铁（主要含铁）
铁矿石与氧化铁，铁与生铁之间有什么的关系？
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）
物质的纯度
=
×100%
思考与交流
不纯物的总质量
纯净物的质量
练一练
1．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
2×56
1000t×80％
x·96%
答：理论上可以炼出含铁96％的生铁583吨。
Fe2O3
+
3CO
====
2Fe
+
3CO2
高温
160
2×56
1000t×80％
x·96%
=
课堂小结
铁的冶炼
铁的冶炼
矿石的种类
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
计算：含杂质物质的相关计算
赤铁矿（主要成分Fe2O3）、磁铁矿（主要成分Fe3O4）、铝土矿（主要成分Al2O3）
原理：
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
高温
1．工业炼铁的主要原料是（
）
①铁矿石
②石灰石
③焦炭
④一氧化碳
A．①
②
④
B．①
③
④
C．②
③
④
D．①
②
③
2．下列矿石中，主要成分属于氧化物的是（
）
A．黄铁矿（FeS2)
B．赤铁矿（Fe2O3)
C．菱铁矿（FeCO3)
D．石灰石（CaCO3)
D
B
随堂训练
3．某钢铁厂每天需消耗5000
t含Fe2O3
76%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe
98%的生铁的质量是多少？
4．冶炼2000
t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O4
90%的磁铁矿石的质量是多少？(共19张PPT)
课题3
金属资源的利用和保护
第2课时
金属资源保护
导入新课
根据有关报导，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%。防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。
知道金属锈蚀的原理。
1
知道防护金属锈蚀的一些措施，有保护金属资源的意识。
2
讲授新课
01
探究金属锈蚀的原理(以铁的锈蚀为例)
铁制品锈蚀的条件
实验探究：铁制品锈蚀的条件
1.铁的锈蚀条件
实验
现象
条件
分析
结论
①铁钉一半浸入水中
②铁钉浸没在水中
③铁钉在干燥空气中
铁钉与水和空气交界面处易生锈
铁钉表面没有明显的锈斑
铁钉仍光亮完好
水、氧气
水
氧气
①和②可得出铁生锈与氧气有关
①和③可得出铁生锈与水有关
在水和氧气同时存在的环境中铁能生锈
铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与水蒸气和氧气（或空气）同时接触。
铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O
小结
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，所以铝耐腐蚀。
思考
破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气或氧气或隔绝水。
2.防止铁制品防腐蚀的原理和方法
原理
方法
①保持铁制品的洁净和干燥。
②在铁制品表面涂上一层保护膜，如涂油、喷漆、电镀、搪瓷、烤蓝。
③改变铁的组织结构，制成合金，如不锈钢。
讨论
2．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？
1．通过对铁制品锈蚀条件的探究，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？
保持铁制品表面洁净干燥或在铁制品表面涂油、喷漆或制成合金等。
支架——刷漆；链条——涂油；
钢圈——镀铬。
02
金属资源保护
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。
Ag
Sn
Au
Pb
Zn
Cu
Fe
Al
16年
17年
26年
26年
27年
42年
195年
257年
1.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？
思考
2.为什么要保护金属资源呢？
金属的回收利用。
①金属资源是有限的，而且不可再生；
②随意丢弃废旧金属不仅造成资源浪费，还会造成环境污染。
保护金属资源的方法
金属的回收利用
①防止金属的腐蚀；
②回收利用废旧金属；
③合理有效地开采矿物；
④寻找金属的代用品。
课堂小结
金属资源保护
保护金属资源的有效途径
铁生锈的条件
铁与氧气、水同时接触
防止铁生锈的措施
保持铁制品表面的洁净和干燥
在铁制品表面覆盖保护层
改变内部结构，制成合金
防止金属腐蚀
回收利用废旧金属
有计划、合理地开采矿物
寻找金属的代用品
1．矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的，下列不符合金属资源保护的有效途径的是（
）
A．合理开采矿物资源，回收利用废旧金属
B．寻找、研制金属的代用品
C．有矿物就开采，并加快开采进度
D．对金属制品采用有效的防护措施，防止金属腐蚀
C
随堂训练
2．为防止家中菜刀生锈，小风设计了如下方案：
①每天用汽油擦拭一遍 ②用完后保存在盐水中 ③擦干后用植物油涂抹 ④用干布把它擦干，悬挂 ⑤用食醋涂抹 ⑥用酱油涂抹。请选出你认为合理的方案（ ）
A．①②③④⑥⑦
B．②③④
C．③④
D．⑤⑥⑦
C
3．下列做法不能有效防止铁制品锈蚀的是（
）
A．在铁制面盆表面烤制搪瓷
B．制造炊具采用不锈钢材料
C．自行车经常用水冲冼
D．机器齿轮经常打油
C
4．根据铁钉锈蚀的图像，判断下列说法不正确的是（
）
A．①中甲乙丙三处中生锈的是乙处
B．②中植物油的作用是隔绝氧气
C．③中氯化钙的作用是作干燥剂
D．①②③对比实验可充分得出铁生锈
的条件是与氧气、水直接接触
A
