資源簡介

金屬資源的利用和保護
一、金屬在自然界的存在形式：
單質形式： 如：Au、Pt、Ag (少數) 析：不活潑
化合物形式： (多數)
二、礦石：
1、定義：能用來提煉金屬的礦物。
2、種類：P.16 (課本)
如：赤鐵礦 （主要成分： Fe2O3）
磁鐵礦 （主要成分： Fe3O4）
黃鐵礦 （主要成分： FeS2）
菱鐵礦 （主要成分： FeCO3）
鋁土礦 （主要成分： Al2O3）
黃銅礦 （主要成分： CuFeS2）
輝銅礦 （主要成分： Cu2S）
注：一般不用含硫的礦石冶煉金屬。(因為產生的SO2會污染空氣。）
三、鐵的冶煉：
(一) CO還原Fe2O3的實驗：
1、裝置：P.17 (投影)
2、實驗步驟：通、點、滅、停
3、現象：①紅色粉末變為黑色；
②澄清石灰水變渾濁。
4、化學方程式：Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
(二)鐵的冶煉：
_____________時期我國開始生產和使用鐵器， 鐵便成了一種最主要的金屬材料。
1、原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
2、原理：在高溫下，利用焦炭與O2反應生成的CO把鐵從鐵礦石里還原出來。
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
3、設備：高爐
析：日本最高的有4197米。
4、產品：生鐵
注1、高爐內的反應：
注2、焦炭的使用：①燃燒放出的熱，能提高爐溫；
②產生還原劑CO。
注3、石灰石的作用：將礦石中的SiO2轉變為爐渣。
四、金屬資源的保護：
(一)金屬的腐蝕和防護：
析：實驗 (投影)
A B C
現象： 鐵釘生銹 鐵釘不生銹 鐵釘不生銹
1、鐵生銹的必要條件：Fe與O2、H2O接觸。
（即：常溫下，Fe鐵在潮濕的空氣中易生銹。）
2、鐵銹（混合物）〖主要成分：Fe2O3(或Fe2O3·xH2O)〗
（紅色）
析：1、為什么要蒸餾水，而不用一般的水
2、閱讀教材P19頁，回答下列問題：
(1)試管B中為什么要用煮沸過的蒸餾水，且要加入植物油？
答：是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。
(2)鋁與氧氣反應生成的氧化鋁能起到保護里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護里層的鐵呢？
答：不能，因為鐵銹是疏松的。
【簡答】：鐵制品會全部銹蝕的原因：鐵銹很疏松，不能阻礙里層的Fe繼續與O2、H2O反應。
析：若加入NaCl能進一步加快反應速度。
練：
當時間足夠長，試管內的Fe與水、試管里空氣中的O2完全反應生成鐵銹時，試管內高度能達到試管高度的約1/5。
3、防止鐵生銹的方法：
(1)常用方法：在鐵制品的表面涂上一層保護膜?！驹颍杭雀艚^空氣，又可以防水】
①涂油；
②刷油漆；
③鍍其它金屬；如：鍍鉻、鍍鋅。
④通過化學反應使鐵制品的表面生成一層致密的氧化膜。如：烤藍（Fe3O4）
(2)保持鐵制品表面的潔凈與干燥。
(3)制造耐磨耐腐蝕的合金。如：不銹鋼
析：〖討論〗：自行車構件的防銹方法。P.20
析：礦物的儲量是有限的，且不能再生；（見P.20圖8-5）廢舊金屬隨意丟棄不僅造成資源浪費，還會造成環境污染。
(二)金屬資源的保護方法：
1、防止金屬的腐蝕；
2、金屬的回收利用；〖好處：①節約金屬資源；②減少對環境的污染?！?br/>3、有計劃、合理開采礦物；
4、尋找金屬的代用品。
五、物質的除雜：
(一)物理性除雜
1、利用物質的溶解性不同除雜；
2、利用物質的磁性不同除雜。
(二)化學性除雜：
原則：（1）不增：除雜過程中不能增加新的雜質。
（2）不變：原物質不能改變。
（3）原物質與雜質易分離。
所加試劑為與原物質狀態不同的物質。
即：
固體除雜：應加 液體 或 氣體 。
液體除雜：應加 固體 或 氣體 。
氣體除雜：應加 固體 或 液體 。
析：且：所加試劑只與雜質反應。
使雜質全部轉變為原物質或與原物質狀態不同的物質。
例：（板書）
1、Cu(Fe) CuSO4(或CuCl2或Cu(NO3)2或HCl或H2SO4)
①Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
②Fe + CuCl2 === FeCl2 + Cu
③Fe + Cu(NO3)2 === Fe(NO3)2 + Cu
④Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
⑤Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑
2、FeCl2(CuCl2) Fe
CuCl2 + Fe === FeCl2 + Cu
析：能溶于水的物質可當作液體。
3、CO2(CO) CuO
CO + CuO Cu + CO2
4、CO(CO2) Ca(OH)2或C
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓+ H2O （較好）
CO2 + C 2CO
析：用水不能將CO2除盡。
5、CaO(CaCO3)
CaCO3 CaO + CO2↑
練習： （投影）
①N2(O2)
②Cu(CuO)
③Fe(Zn)
④Cu(NO3)2(AgNO3)
⑤NaCl(Na2CO3)
作業 ：除雜
ZnSO4（FeSO4）
Cu(NO3)2 (AgNO3)
CaO (CaCO3)
KCl (KClO3)
Ag (Cu)
Cu (Fe)
Fe (Zn)
CuO (Cu)
Cu (CuO)
CO2 (CO)
CO (CO2)
N2 (O2)
H2 (CO2)
NaCl (Na2CO3)
六、常見的置換反應：
1、金屬 + 酸 鹽 + H2↑
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
2、金屬 + 鹽 金屬 + 鹽
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
3、金屬氧化物 + C 金屬 + CO2↑
2CuO + C 2Cu + CO2↑
4、金屬氧化物 + H2 金屬 + H2O
CuO + H2 Cu + H2O
注：CO還原金屬氧化物不屬于置換反應。
析：鹽是指含有金屬離子和酸根離子的化合物。
析：
玻璃管
酒精燈的作用：點燃尾氣，防止CO污染空氣。
酒精噴燈
春秋戰國
公元一世紀
上層：Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
中層：CO2 + C 2CO
2C + O2 2CO
O2
下層：C + O2 CO2
鐵絲
水平線
水
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