人教版课标教科书化学下册,第八单元 金属和金属材料,课题3 金属资源的利用和保护,想一想,一、金属活动顺序表能背诵了吗？,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb,（,H,）,Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性由强逐渐减弱,二、还记得置换反应么？,由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和化合物的反应叫做,置换反应,反应的基本类型：,置换反应,A,+,B,C,+,A,B,C,三、来试试吧,1.,铜片放入硝酸银溶液中,。,2.,铁粒放入硫酸铜溶液中,。,Cu+2AgNO,3,2Ag+Cu(NO,3,),2,Fe+CuSO,4,FeSO,4,+Cu,自然界以单质存在形式的金,自然界以单质形式存在的银,地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银、铂等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。,金属元素在地壳中的含量,课题,3,金属资源 的利用和保护,一、金属资源的存在形式,工业上把能来提炼金属的矿物叫做矿石,Fe,2,O,3,赤铁矿 主要成分是,黄铁矿 主要成分是,FeS,2,FeCO,3,菱铁矿 主要成分是,铝土矿 主要成分是,Al,2,O,3,黄铜矿 主要成分是,CuFeS,2,辉铜矿 主要成分是,Cu,2,S,课题,3,金属资源 的利用和保护,磁铁矿（,Fe,3,O,4,),常见的金属矿物,二、铁的冶炼,1,、原料：,焦炭、石灰石、铁矿石,黄铁矿,FeS,2,赤铁矿,Fe,2,O,3,菱铁矿,FeCO,3,磁铁矿,Fe,3,O,4,2,、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,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,高温,课题,3,金属资源 的利用和保护,3,、实验室模拟冶炼的实验装置和步骤：,实验前：,先通一会儿,CO,再加热，以排出玻璃管中的空气，防止爆炸,澄清的,石灰水,氧化铁,一氧化碳,3,、实验室模拟冶炼的实验装置和步骤：,（通点熄停）,为什么？,实验前,实验后,现象,分析,粉末由,红色,变为黑色，试管里澄清的石灰水变浑浊,氧化铁在加热时能被一氧化碳还原成铁，同时生成二氧化碳,高温,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,从安全角度考虑,就注意哪些方面,?,实验步骤：,实验后：,先停止加热，直到玻璃管冷却再停止通入一氧化碳,课题,3,金属资源 的利用和保护,4,、生铁的冶炼,主要设备：,高炉,石灰石的作用：把矿石中二氧化硅转变为炉渣,课题,3,金属资源 的利用和保护,1,、用下列矿石冶炼金属时，排放的废气容易引起酸雨的是 （）,A.,辉铜矿（,Cu,2,S,）,B.,赤铁矿（,Fe,3,O,4,）,C.,磁铁矿（,Fe,3,O,4,）,C.,铝土矿（,Al,2,O,3,）,2,、炼铁高炉中发生了下列反应:高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁;高温煅烧石灰石;灼热的焦炭和二氧化碳反应;焦炭充分燃烧。其中属于化合反应的是(),A.和 B.和,C.和 D.只有,课堂练习,A,C,4,、将CO通入盛有12 g Fe,2,O,3,的试管内,加热反应一段时间后,停止加热,继续通入CO至试管冷却,此时试管内残留固体的质量为9.6 g,则反应生成铁的质量为(),A.2.4 g B.5.6 g C.8.4 g D.9.6 g,B,3,、下列说法中不正确的是(),A.自然界中的铁主要以化合物的形式存在于矿石中,B.工业上炼铁的主要设备是高炉,C.工业上炼铁的原理是Fe,2,O,3,+3CO,=,Fe+3CO,2,D.工业上炼铁中发生反应的基本类型是置换反应,D,高温,5,、实验室里用如图所示装置还原氧化铁。关于该实验,下列说法错误的是(),A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应中有二氧化碳生成,B.实验开始时,点燃酒精灯给玻璃管加热的同时通入纯净的一氧化碳,C.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置,D.实验中观察到玻璃管中红色固体变为黑色,并且澄清的石灰水变浑浊,B,课堂小结,一、在地球上的金属，除少数很不活泼的如金、银、铂等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。,1,、原料：,焦炭、石灰石、铁矿石,黄铁矿,FeS,2,赤铁矿,Fe,2,O,3,菱铁矿,FeCO,3,磁铁矿,Fe,3,O,4,2,、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,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,高温,二、铁的冶炼,澄清的,石灰水,氧化铁,一氧化碳,实验前：,先通一会儿,CO,再加热，以排出玻璃管中的空气，防止爆炸,实验后：,先停止加热，直到玻璃管冷却再停止通入一氧化碳,化学方程式有关杂质问题的计算,有关化学方程式的计算是根据,纯净物,之间的质量比,纯物质的质量不纯物质的质量,物质的纯度,不纯物质的质量,（,1,杂质的质量分数）,赤铁矿,、氧化铁和铁的关系,赤铁矿,Fe,2,O,3,Fe,那种比较大,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,?,解：设理论上可以炼出含铁,96%,的生铁的,质量为,x,。,160 112,1000t80%x96%,160 1000t80%,112,x96%,x=,112 1000t80%,16096%,=583 t,答：理论上可以炼出含铁,96,的生铁的质量为,583 t,。,化学方程式有关杂质问题的计算,高温,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,课题,3,金属资源 的利用和保护,高温,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,解：设可以炼出含铁,84%,的生铁的,质量为,x,。,练一练,1,、现有含氧化铁,80,的赤铁矿,300t,，用,CO,还原来冶炼,生铁，可得到含铁,84,的生铁的质量是多少,?,160 112,300t80%x84%,x=,112 300t80%,16084%,=200 t,答：理论上可以炼出含铁,96,的生铁的质量为,200t,。,160 300t80%,112,x84%,课题,3,金属资源 的利用和保护,高温,Fe,3,O,4,+4CO 3Fe+4CO,2,练一练,2,、冶炼,1000,吨含杂质,2.5%,的生铁，需要含,Fe,3,O,4,85%,的磁铁矿多少吨？,解：设需要含,Fe,3,O,4,85%,的磁铁矿,质量为,x,。,232 168,x85%1000t,（,1,2.5%,）,x=,232 1000t97.5,16885%,=1584 t,答：需要含,Fe,3,O,4,85%,的磁铁矿质量为,1584t,。,232 x85,%,168 1000t,（,1,2.5%,）,课题,3,金属资源 的利用和保护,二、金属资源保护,1,、金属的腐蚀和防护,铁锈蚀条件的探究：,靠近水面附近,铁生锈最多,铁钉不生锈,铁钉不生锈,现,象,既与水有关，又与氧气有关,不只与水有关,不只与氧气有关,水,氧气,现象,结论,洁,净,无,锈,的,铁,钉,有,无,有,有,有,无,不生锈,不生锈,生锈,铁在,干燥的空气,中不易生锈,铁在,隔绝空气（或隔绝氧气）,中不易生锈,铁在,潮湿的空气,中容易生锈,铁生锈的条件：,课题,3,金属资源 的利用和保护,在潮湿的空气中（有氧气和水,),二、金属资源保护,1,、金属的腐蚀和防护,防止金属生锈的措施,:,保持铁制品表面的,洁净干燥,。,形成,保护层,（如：镀金、刷油漆、涂油、烧制搪瓷等方法）,在铁制品里加入金属或非金属形成耐腐蚀,合金,如：不锈钢（加,Cr,、,Ni,）,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,镀铬,涂油,想一想？应如何防止铁生锈？,课题,3,金属资源 的利用和保护,二、金属资源保护,1,、金属的腐蚀和防护,2,、金属资源的保护,防止金属的腐蚀,金属的回收利用,有计划、合理地开采矿物,寻找金属的代用品,资料,:,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。,课题,3,金属资源 的利用和保护,课题小结,课题,3,金属资源 的利用和保护,4,、为探究铁锈蚀的影响因素，某兴趣小组做了如下实验。,实验方案,将,3,枚洁净的铁钉同时置于如下图所示环境下中，,观察铁钉锈蚀情况。,实验现象,3,天后，,I,、,中铁钉不生锈，,中铁钉明显生锈。,获得结论,(1),对照实验,l,、,，可知铁锈蚀的条件之一为,；,(2),防止铁锈蚀的一种方法是,。,3,、（,2011,大连市）铝、铜、铁是生活中常见的金属。,铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是,。,用铜制电线主要是利用铜具有良好的,性。,铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的,发生,了化学反应。防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是,。,拓展探究,(3),小明发现海边的铁器很容易生锈，从而猜测氯化钠能加快铁,的锈蚀。请设计实验方案验证小明的猜想：,干燥,空气,水,油,水,课堂练习,1,、（,2011,桂林）下列认识不正确的是（）,A.,钢是很纯的铁,B.,铁锈的主要成分是,Fe,2,O,3,x,H,2,O,C.,隔绝空气和水可以防止铁生锈,D.,被腐蚀的铁制品应该加以回收,A,2,、（,2011,成都）将洁净光亮的铁钉在潮湿的棉花中比,放在空气中更易生锈，主要原因是（）,A.,铁钉附近湿度增大，溶氧量增多,B.,隔绝了氧气,C.,温度更低,D.,更易与二氧化碳反应,A,铝在空气中氧化表面形成致密的氧化物薄膜,导电,水、氧气,刷漆,在潮湿的空气中,涂油或喷漆或搪瓷等,在,A,、,B,、,C,、,D,四支试管,中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的,细铁丝、完全浸没在食盐水中的细铁丝，两天后观察，发现浸,过食盐水的细铁丝锈蚀最严重。,课题,3,金属资源 的利用和保护,谢谢大家！,再见！,