单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,金属资源的利用和保护,第一课时,学习目标,1.记住金属资源分布中各矿石的主要成分。,2.掌握铁的冶炼。,3.会进行含杂质的有关计算。,人类生活离不开金属,知识点一：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_、_等以单质形式存在；而绝大多数是以化合物的形式存在.,思考：原因是什么?,金属的活泼性决定的,磁铁矿的主要成分为Fe3O4,含铁量72.41%,黄铁矿的主要成分是FeS2 含铁量46.67%,铁的几种矿石,赤铁矿主要成分为Fe2O3 含铁量70%,菱铁矿主要成分是FeCO3,含铁量48.27%,铁矿石选择原那么：1、铁元素含量高2、含有害元素少,铁矿石中Fe,2,O,3,是怎么变成Fe 的？你有什么方法？,交流与讨论,高温下，用复原剂主要是一氧化碳从铁矿石里把铁复原出来,(3).一氧化碳的复原性,黑色,的粉末变成了,红色,，澄清的石灰水变浑浊。,COCuO CuCO,2,现象：,原理：,1、检查装置的气密性；,2、装入药品并固定；,3、向玻璃管内通入一氧化碳气体；,4、给氧化铁加热；,5、停止加热；,6、待试管冷却后停止通一氧化碳。,实验步骤,CO:,早出晚归,酒精灯:,迟到早退,一：实验室一氧化碳复原氧化铁0803-一氧化碳复原氧化铁在线播放优酷网，视频高清在线观看,问题1、为什么先通一氧化碳再加热？,问题2、实验完毕为什么先停止加热再停止通一氧化碳？,排出空气防止加热时爆炸,防止生成的铁高温下又被氧化,1.,红色,的固体逐渐变成,黑色,；,2.澄清的石灰水变浑浊。,3.导管口处有蓝色火焰,实验现象,化学方程式,3CO+Fe,2,O,3,=2Fe+3CO,2,CO,2,+Ca(OH),2,=CaCO,3,+H,2,O,2CO+O,2,=2CO,2,高温,点燃,交流与讨论,1、某同学改进一氧化碳复原氧化铁的实验装置如以下图：,1、假设先给氧化铁加热，再通入一氧化碳可能产生的后果是 。,2、写出A中发生反响的化学方程式,。,3、B装置中产生的现象可判断反响,是否开始发生，B试剂是 。,4、C装置的作用是,。,5、C装置收集气体的方法叫 。,练习与实践,Fe,2,O,3,CO,A,B,C,发生爆炸,高温,3CO+Fe,2,O,3,=2Fe+3CO,2,澄清石灰水,收集未反响的CO，防止污染空气,排水法,你知道吗？,煤炉里的煤在燃烧过程中，发生了哪些化学反响？,2CO+O,2,2CO,2,点 燃,C+CO,2,2CO,高 温,C+O,2,CO,2,点 燃,二：工业上铁的冶炼,1、原料：,2、原理：,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,高温,石灰石、,铁矿石,焦炭、空气,3、设备：,化学方程式：,问题1、原料中焦炭和石灰石的作用是什么？,问题2、产生复原剂的反响是什么？,问题4、高炉炼铁的产品是什么？,问题3、高炉炼铁的炉气能否直接排放到空气中？,高炉,有关杂质问题的计算,例1、,1000t含杂质20%的赤铁矿石中含,氧化铁的质量是多少？,氧化铁的质量：1000t 1-20%=800t,纯物质的质量=,不纯物质的质量纯物质的质量分数纯度,例2、,计算多少吨生铁中含铁的质量分数为96%，含铁560t？,生铁的质量：560t96%=583.3t,不纯物质的质量=,纯物质的质量纯物质的质量分数纯度,例3：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？,注意：,带入化学方程式计算的数据应是,纯洁物的质量,赤铁矿石氧化铁铁生铁,1000t80%70%96%=583.3t,生铁的质量：,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？,生铁铁氧化铁赤铁矿石,3200t1-2%70%80%=5600t,赤铁矿石:,三、有关杂质问题的计算,例,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：氧化铁的质量,：1000t 80%=800t,设：理论上可炼出铁的质量为X,Fe,2,O,3,+3CO =2Fe+3CO,2,160 2X56,800 X,800t x=560t,256 x,高温,=,折合为含铁96%的生铁的质量为560t96%=583t,答：1000t可炼出生铁为583t。,练习：要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化三铁质量分数为90%的磁铁矿石多少？,解：铁的质量,：2000t(1-3%)=1940t,设：可炼出四氧化三铁的质量为X,Fe,3,O,4,+4CO =3Fe+4CO,2,232 168,X 1940t,高温,232 x x=2679t,168 1940t,=,折合为磁铁矿石的质量为2679t90%=2977t,答：磁铁矿石的质量为2977t。,据有关资料报导，现在全世界每年被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的,20%40%,钢铁的最大的弱点就是容易生绣,三.金属资源保护,1.金属的腐蚀和防护,二、金属资源保护,资料一：,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%。,资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。可供开采的年限如以下图。,铁轨的锈蚀,铁钉的生锈,各种铁制品的锈蚀,为了减少损失，需要探究,金属锈蚀的原因,、,防护的方法,和,废金属的回收利用,金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。,铁生锈的条件：,与氧气或空气接触,与水接触,其它影响因素：温度、盐等,与氧气、水和二氧化碳接触,实验：探究铁生锈的条件,铁在什么条件下容易生锈呢?,铁钉放在枯燥的空气中：,铁不易生锈,铁钉浸没一半的在水中,：,铁在空气、水的界面处生锈严重,铁钉完全浸没的在水中：,铁少量生锈,铁钉浸没一半的在食盐水中：,浸没在水中的铁钉几乎全部生锈,请解释以下实验的现象,液面处铁锈较多,枯燥剂,枯燥空气中,局部浸没水中,浸没水中,局部浸没食盐水中,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,Fe,2,O,3,XH,2,O,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，继续跟铁反响，直至铁被完全锈蚀。,氧化铁与铝壶外表的氧化铝膜性质比较,铁锈,(,e,2,3,),氧化铝,(Al,2,O,3,),结构特点,若不除去结果,疏松多孔,完全锈蚀,致密结实,使铝“自我保护,铁锈,与空气氧气接触,与水,接触,怎么防止钢铁生锈呢？,在车船的外表喷油漆,在机械外表涂防锈油,在面盆、杯子、等外表烧涂搪瓷,此外，还可以在钢铁外表镀上一层能起保护作用的其他金属。,如：在钢铁外表镀锡、镀锌、和镀铬,镀铜,金属防腐蚀的原理：,改变金属的内部结构,制成合金，如不锈钢,形成保护层,刷油漆、涂油、烧制搪瓷物理方法,电镀上一层耐腐蚀的金属镀铬、锌、锡、通过化学反响使外表形成致密的氧化物薄膜等,改善腐蚀环境等等,保持铁制品外表枯燥和洁净,1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水,金属防腐蚀的方法：,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？,刷油漆,涂油,镀铬,2.怎样保护金属资源呢?,一.防止金属腐蚀,二.回收利用废旧金属,三.合理有效地开采矿物,四.寻找金属的代用品,1、工业炼铁的原理：,3CO+Fe,2,O,3,=2Fe+3CO,2,2、工业炼铁的原料：,铁矿石、焦炭、石灰石、空气,3、工业炼铁的设备：,高炉,高温,我今天知道了:,