课题3_金属资源的利用和保护_(2012新版教材同步课件)

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1、课题３金属资源的利用和保护金属元素在自然界中的存在金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）以单质形式存在；其余的金属都以化合物形式存在金属元素在地壳中的含量元素名称质量分数/%元素名称质量分数/%铝（Al）7.73镁（Mg）2.00铁（Fe）4.75锌（Zn）0.008钙（Ca）3.45铜（Cu）0.007钠（Na）2.74银（Ag）0.00001钾（K）2.47金（Au）0.0000005资料赤铁矿Fe2O3黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3铝士矿Al2O3黄铜矿CuFeS2磁铁矿Fe3O4矿石:工业上把能用来提炼金属的矿

2、物叫矿石。想一想:假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？70%72.4%46.7%48.3%一.铁的冶炼上海宝山钢铁公司炼铁高炉现象分析反应式尾气处理红色的粉末逐渐变成黑色，试管中的澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。一氧化碳还原氧化铁生成铁粉与二氧化碳1.实验室用一氧化碳还原氧化铁①用燃着的酒精灯将尾气点燃②用气球收集尾气Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温证明产物中有铁粉的方法是：用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡)石灰水Fe2O3COABFe注意：酒精灯B的作用：处理尾气，防止CO污染大气。6、熄灭点燃尾气的酒精灯

3、步骤：1、通CO；2、点燃处理尾气的酒精灯；3、点燃加热Fe2O3的酒精灯；4、停止加热Fe2O3；5、停止通CO；现象：红棕色的物质变为黑色；澄清的石灰水变浑浊。实验透视：1.实验开始时先通CO，后加热的目的是2.实验结束后先停止加热，后停止通CO的目的是3.硬质玻璃管内的现象是____________________。4.石灰水有何变化______________________。5.这个反应______(填“是”或“不是”)置换反应。不是红色固体变成黑色固体澄清的石灰水变浑浊排除装置内的空气，防止混合后加热时发生爆炸。防止生成的铁在高温时

4、被氧化。一氧化碳还原氧化铁优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底;氢气存储和运输困难，成本更高。想一想焦炭和氢气也可以用来还原铁，但为什么选一氧化碳这种物质来炼铁呢？一．铁的冶炼⑵.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气赤铁矿(Fe2O3)磁铁矿(Fe3O4)⑷.焦炭作用：提供热量和还原剂一氧化碳．C+O2CO2点燃C+CO22CO高温石灰石作用：将铁矿石中的SiO2变成炉渣除去．⑴.原理：高炉⑶.设备：在高温条件下，利用还原剂CO把铁从铁矿石中还原出来．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高温Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2高温

5、2.工业炼铁例题:用1000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96％的生铁的质量是多少?解:设理论上可以炼出含铁96％的生铁的质量为x。1602×561000t×80％x·96%1602×561000t×80％x·96%x=2×56×1000t×80％160×96%=583t答：理论上可以炼出含铁96％的生铁的质量为583t。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温例题2：5.8g某铁样品与足量的稀硫酸反应(杂质为碳,不与酸反应)产生氢气的质量为0.2g,则此铁样品中铁的质量分数为多少？此铁样是钢还是生铁?解：设此样品中铁的质量为x56

6、2x0.2g562x0.2gx=0.2g×562=5.6g答：此铁样中铁的质量分数为96.55%，是生铁．Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑Fe%=5.6g5.8g×100%=96.55%C%=1-96.55%=3.45%∴是生铁二、金属资源的保护资料一：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。部分金属资源即将枯竭！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%。思考1.金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？2.金属腐蚀的条件是什么？如何防腐？3.如

7、何保护金属资源？所以保护金属资源是当今紧要的一件事！二、金属资源的保护1、金属的腐蚀和防护〔探究实验〕铁生锈的条件在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学变化，使铁转化为铁的化合物的过程。因此，铁与空气接触，又有水分时，最易生锈！铁锈成分复杂，主要是Fe2O3·xH2O它是一种疏松多孔的物质。铁锈铁锈这种多孔性的物质，能让水分和空气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较铁锈(Fe2O3)氧化铝(Al2O3)结构特点若不除去结果疏松多孔完全锈蚀致密结实使铝“自

8、我保护”铁锈与空气（氧气）接触与水接触讨论1.怎样防止铁制品生锈?①保持铁制品表面洁净、干燥;远离酸性环境。②涂保护膜:表面刷漆、涂油或电镀、烤蓝；③