《九年級化學下冊 第八單元 課題3 金屬資源的利用和保護課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《九年級化學下冊 第八單元 課題3 金屬資源的利用和保護課件 新人教版.ppt（38頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

第八單元金屬和金屬材料 課題3金屬資源的利用和保護 第一課時 學習目標 1 知道一些常見金屬如鐵 鋁 銅等的礦物 了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法 2 會根據化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關的計算 會根據化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關的計算 重點 圖8 16自然界以單質形式存在的金 圖8 17自然界以單質形式存在的銀 除少數(shù)不活潑的金屬如金 銀等有單質形式存在外 其余都以化合物形式存在 金屬的存在形式 單質 少數(shù) 如金和銀 化合物 大多數(shù) 如各種鐵礦石 赤鐵礦 Fe2O3 黃鐵礦 FeS2 菱鐵礦 FeCO3 鋁土礦 Al2O3 黃銅礦 CuFeS2 輝銅礦 Cu2S 常見的金屬礦石 磁鐵礦 主要成分Fe3O4 赤鐵礦 主要成分Fe2O3 想一想 假如你是煉鐵廠的廠長 你認為哪種礦石最不適宜作為工業(yè)煉鐵的原料 除了焦炭和一氧化碳可以還原出鐵來 氫氣也可以 你準備選用哪種物質來煉鐵 70 72 4 48 3 46 7 一 鐵的冶煉 圖8 20上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐 圖8 21為紀念1996年中國鋼產量突破1億噸而發(fā)行的郵票 紅色的Fe2O3變成灰黑色 同時產生的氣體使澄清的石灰水變渾濁 酒精燈處的導管產生藍色火焰 一氧化碳還原氧化鐵生成鐵粉 灰黑色 與二氧化碳 1 實驗室用一氧化碳還原氧化鐵 用燃著的酒精燈將尾氣點燃或 用氣球收集尾氣 實驗8 3 實驗操作注意事項 實驗順序 通氣 加熱 停止加熱 繼續(xù)通氣 一氧化碳 早出晚歸 酒精燈 遲到早退 先通入CO的目的 撤酒精燈的原因 實驗開始時先通后點的原因是為了防止加熱一氧化碳和空氣的混合氣而發(fā)生爆炸 實驗結束后 先熄燈后停氣的原因是為了防止溫度降低后外面的空氣進入玻璃管使鐵重新被氧化 還防止試管中的石灰水倒吸入熱的玻璃管 使之炸裂 原料 鐵礦石 焦炭 石灰石 2 工業(yè)煉鐵 反應的化學方程式 CO是還原劑 Fe2O3是氧化劑 原理 焦炭在高溫條件下跟O2反應生成CO CO作還原劑 在高溫條件下把鐵礦石中的鐵還原出來 設備 煉鐵高爐 鐵礦石 焦炭 石灰石 例1 1000t含雜質20 的赤鐵礦石中含氧化鐵的質量是多少 例2 計算多少噸含鐵質量分數(shù)為96 的生鐵中含鐵560t 在實際生產時 所用的原料或產物一般都含有雜質 在計算用料時和產量時 應考慮到雜質問題 不純物質 純物質 純度之間的關系 列比例時 一定要用純量 含雜質的物質的化學方程式的計算 m 純 m 不純 純度 m 不純 m 純 純度 設需含F(xiàn)e2O3質量分數(shù)為85 的赤鐵礦石的質量為x 解 生鐵中含純鐵 3000t 1 5 2850t X 4790t 答 該3000t生鐵中含純鐵2850t 該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質量分數(shù)為85 的赤鐵礦石為4790t 1 06自貢 某煉鋼廠日產含雜質5 的生鐵3000t 試計算 該3000t生鐵中含純鐵多少噸 該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質量分數(shù)為85 的赤鐵礦石多少噸 計算結果保留整數(shù) 練習 2 下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置 1 寫出圖中標有序號的儀器名稱 2 實驗過程中 先要進行的是 填 或 加熱 通一氧化碳 3 A中反應的化學方程式是 B中反應的化學方程式是 B中觀察到的現(xiàn)象是 4 該裝置的不足之處是 鐵架臺 試管 沒有尾氣處理裝置 或沒有用燃著的酒精燈處理尾氣等 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 澄清的石灰水變渾濁 3 右下圖是金屬活動性順序表中銅 錫 鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開發(fā) 利用的大致年限 選擇編號填空 鋁的利用比銅和鐵晚得多 原因是 目前鋁在多個領域替代易生銹的鋼鐵 其主要原因是 鋁的密度小 鋁很活潑 地殼中鋁的含量高 鋁的表面易生成致密的保護膜 鋼鐵的冶煉是人類文明的一個重要標志 右圖是實驗室模擬煉鐵的裝置圖 寫出冶煉生鐵的化學方程式 能證明產物中有鐵粉的方法是 用磁鐵吸 或加稀鹽酸有氣泡 在組裝儀器時 把玻璃管插入橡膠管的操作方法是 此裝置有不完善的地方 請說出其中一種改進方法 用氣球收集尾氣或用燃著的酒精燈點燃 導管一端用水潤濕后旋轉插入 第八單元金屬和金屬材料 課題3金屬資源的利用和保護 第二課時 二 金屬資源保護 保護金屬資源的原因 每年大量開采 數(shù)以億噸計 每年大量的金屬被腐蝕 相當于年產量的20 40 P18 為什么要保護金屬資源 1 金屬的腐蝕和防護 人們采取了許多措施 但每年全世界因生銹而損失的鋼鐵約占世界年產量的四分之一 如何防銹 a 在干燥空氣中b 浸沒在水中c 半截浸沒在水中 鐵的生銹過程 哪種條件下 鐵最易生銹 為什么 不生銹 有水無O2 不生銹 有O2無水 在水與空氣的交界面最易生銹 植物油 abc 請思考 用橡皮塞塞緊管口 有水和 2 鐵與空氣中的氧氣 水蒸氣發(fā)生化學反應 鐵銹的成份很復雜 主要為氧化鐵Fe2O3 XH2O Fe2O3 XH2O很疏松 易吸水 不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣 水蒸氣反應 如不及時除去 會加快鐵制品的生銹 使鐵全部被腐蝕 而鋁不同 鋁與氧氣反應生成致密的Al2O3薄膜 覆蓋在鋁的表面 從而保護里層的鋁不再與氧氣反應 所以鋁耐腐蝕 鐵生銹的條件 要有能夠發(fā)生反應的物質 Fe H2O O2 鐵制品銹蝕的條件 反應物要能相互接觸 生成物不會對反應起阻礙作用 4Fe 3O2 2XH2O 2Fe2O3 XH2O 緩慢氧化 防止鐵生銹的方法 破壞鐵生銹的條件即可 1 保持鐵制品表面的潔凈和干燥 2 在鐵制品表面涂油 刷漆 搪瓷 鍍上耐腐蝕的金屬 烤藍 即表面生成致密的氧化膜保護層 使鐵制品與空氣隔絕 3 制成耐腐蝕的合金 如不銹鋼 就是在鋼中加入一點鎳和鉻而制成的合金 三角架 鋼線 輻條 鏈條 刷漆 鍍一層耐腐蝕的金屬 涂油等 平時要保持自行車的潔凈與干燥 或涂油 自行車防銹措施有哪些 討論 鋼圈 圖8 25據估計一些礦物可供開采的年限 2 金屬資源保護 為什么要保護金屬資源 礦物的儲量是有限的 而且不能再生 2 怎樣保護金屬資源呢 防止金屬的腐蝕 金屬的回收與利用 有計劃 合理地開采礦物 嚴禁不顧國家利益的亂采礦 尋找金屬代用品 如以塑代鋼 圖8 26金屬的回收利用 回收一個鋁制的易拉罐比制造一個新的鋁制的易拉罐要便宜20 而且還可以節(jié)約金屬資源和95 能源 目前世界上有50 以上的鐵和90 以上的金得到回收利用 反饋練習 1 在下列情況下 埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的是 A 在潮濕 致密的土壤中B 在干燥 致密的土壤中C 在潮濕 疏松的土壤中D 在干燥 疏松的土壤中 2 某運輸用鐵船 在水中行駛 最易生銹的部位是 C B A 水面上的船頭部分B 水面附近的船體部分C 水面下的船底部分D 各部分都一樣速度生銹 3 日常生活中的一些鐵制品經常會被銹蝕 下列做法中不能起防銹作用的是 在鐵制品表面鍍鋅 在鐵制品表面涂油脂 保留鐵件表面的鐵銹作保護層 在鐵器表面刷油漆 自行車臟了用清水沖洗 用廢酸液沖洗鐵制污水管道 切完咸菜后 盡快將菜刀洗凈擦干A B C D B 4 全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占世界鋼鐵年產量的1 4 某學生想探究鐵生銹的條件 他將干凈的鐵釘分別同時入放A B C三支試管中進行研究 請你幫助該學生完成下列實驗設計的內容 加熱烘干試管 小心放入鐵釘 塞上塞子 探究鐵在有水而無空氣 氧氣 時的生銹情況 小心放入鐵釘 注入蒸餾水 使鐵釘部分浸入水中 一周后 編號為 的試管中的鐵釘最易生銹 用相同材料制作 經過相同時間防銹處理的鐵欄桿 安裝在南方比安裝在北方更易生銹 其原因是 C 南方比北方天氣潮濕 鐵更易生銹 ABC 鐵在干燥空氣中 鐵在有水而無空氣 氧氣 時 鐵在有空氣和水時 4 某課外興趣小組對一批鐵樣品 含有雜質 雜質不溶于水 也不與稀硫酸反應 進行分析 甲 乙 丙三位同學分別進行實驗 其中只有一位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應 實驗數(shù)據如下表 請你認真分析數(shù)據 回答下列問題 哪位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應 計算樣品中鐵的質量分數(shù) 若生產1000t這種純度的鐵 至少需要含氧化鐵 Fe2O3 80 的赤鐵礦多少噸 改正 燒杯的質量為25 4g 計算結果精確到0 1 解 分析表中數(shù)據可知 甲 乙 丙三人的實驗生成氣的質量都是0 3g 如甲為200g 9g 208 7g 0 3g 即各人的實驗中都有一種反應物完全反應 由甲 乙數(shù)據可知 9g鐵樣品中的鐵完全反應 甲中的酸過量 由乙 丙數(shù)據可知 150g 25 4g 124 6g的稀硫酸中的H2SO4完全反應 丙中的金屬過量 綜合分析可知乙同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應 解 乙反應生成氫氣的質量為150g 9g 158 7g 0 3g 設Fe的質量為X Fe H2SO4 FeSO4 H2 2X0 3g 計算樣品中鐵的質量分數(shù) 答 樣品中鐵的質量分數(shù)為93 3 若生產1000t這種純度的鐵 至少需要含氧化鐵 Fe2O3 80 的赤鐵礦多少噸 解 需要含氧化鐵80 的赤鐵礦的質量為Y 1000t這種純度的鐵含純鐵的質量為1000t 93 3 930t 160112Y 80 930t 160 112 Y 80 930tY 1666 1t 答 生產1000t這種純度的鐵 至少需要含氧化鐵 Fe2O3 80 的赤鐵礦為1666 1t 1 把鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程 其主要反應原理是在高溫條件下CO作還原劑 奪取鐵礦石里的氧 將鐵還原出來 2 在實際生產時 所用的原料或產物一般都含有雜質 在計算用料時和產量時 應考慮到雜質問題 3 鐵生銹的條件是鐵與空氣中的氧氣 水 或水蒸氣 直接接觸 如果隔絕了空氣和水 就能在一定程度上防止鋼鐵生銹 在鐵表面涂油 刷漆 鍍上耐磨和耐腐蝕的鉻及制造耐腐蝕的合金 如不銹鋼等 就能防止鋼鐵生銹 4 保護金屬資源的有效途徑是防止金屬的腐蝕 回收與利用廢舊金屬 合理有效地地開采礦物 以及尋找金屬代用品等 列比例時 一定要用純量 m 純 m 不純 純度 4Fe 3O2 2XH2O 2Fe2O3 XH2O