資源簡介

(共39張PPT)
課題三
金屬資源的利用和保護
第八單元
金屬和金屬材料
2020-2021年人教版九年級下冊化學
1．為驗證Al、Fe、Cu三種金屬的活動性順序，可選用的一組物質是（　　）
A．AlCl3溶液、FeCl2溶液、CuSO4溶液
B．Fe、Cu、AlCl3溶液C．Fe、AlCl3溶液、CuSO4溶液
D．Cu、AlCl3溶液、FeCl2溶液
2．[丹東·中考]下列物質可通過金屬與稀鹽酸反應直接得到的是（　　）
A．CuCl2
B．AgCl
C．ZnCl2
D．FeCl3
C
C
知識回顧
3.等質量、等濃度的稀硫酸分別與足量的鎂、鋅兩種金屬反應，下列圖象能正確表示產生氫氣質量與反應時間之間關系的是（　　）
B
4．根據金屬活動性順序，判斷下列反應能否發生？如能發生，寫出化學方程式；不能則說明原因。
（1）銅跟硝酸銀溶液：　
　；（2）鋅跟氯化銅溶液：　
　；（3）汞跟稀鹽酸溶液：　
　；（4）銅跟硝酸汞溶液：　
　；（5）古籍記載：“曾青得鐵化為銅”（曾青指硫酸銅溶液）：　　
。
Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag
Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu
不能；汞的金屬活動性比氫弱
Cu+Hg（NO3）2═Cu（NO3）2+Hg
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
同學們，我們一起來觀察一組圖片。
晾衣撐
護欄
你知道這些材料是什么材質的嗎？是如何提煉出來的？為什么在表面要加一層保護膜呢？
新課導入
地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中。金屬的存在主要有兩種形式：
(1)單質形態：少數化學性質__________的金屬，以單質形態存在，如________、________、______。
很不活潑
金
銀
鉑
自然界中以單質形態存在的金
自然界中以單質形態存在的銀
一、金屬資源概況
探究新知
(2)化合物形式：絕大多數金屬都是以________的形式存在于礦石之中，如赤鐵礦、鈦鐵礦等。
化合物
赤鐵礦
主要成分Fe2O3
磁鐵礦
主要成分Fe3O4
菱鐵礦
主要成分FeCO3
一、金屬資源概況
一、金屬資源概況
鋁土礦
主要成分Al2O3
黃銅礦
主要成分Cu2O
輝銅礦
主要成分Cu2S
工業上所需的金屬都是從含有金屬元素并有開采價值的礦石中提煉的。其中提取量最大的金屬是鐵。
鐵是如何冶煉的呢？
【練一練】自然界中以單質形式存在的金屬是（　　）A．金
B．鐵
C．鋁
D．銅
A
【練一練】金屬化合物在自然界中大多以礦物形式存在，下列選項中不屬于礦物的是（　　）A．黃鐵礦
B．孔雀石
C．赤銅礦
D．碳素鋼
D
【練一練】赤鐵礦的主要成分是（　　）A．FeO
B．Fe3O4
C．Fe2O3
D．Fe
C
一、金屬資源概況
針對練習
二、鐵的冶煉
1.實驗室煉鐵
探究新知
（1）藥品：
（2）原理：
Fe2O3
+
3CO
====
2Fe
+3CO2
高溫
赤鐵礦(Fe2O3)，一氧化碳(CO)
氧化反應：得到氧的反應；
還原反應：失去氧的反應。
Fe2O3：能提供氧，具有氧化性是氧化劑。
CO：能奪氧，具有還原性，是還原劑。
二、鐵的冶煉
（3）實驗裝置：
二、鐵的冶煉
（4）實驗現象：
①紅色粉末（氧化鐵）逐漸變成黑色，②澄清的石灰水逐漸變渾濁，③尾氣燃燒產生藍色火焰。
（5）注意事項：
①首先檢查裝置的氣密性；
②先通一氧化碳氣體，排盡裝置內的空氣，然后再點燃最后的酒精燈，最后再點燃酒精噴燈。
③當紅棕色粉末已轉變成黑色后，停止加熱，再通一會CO，直至玻璃管冷卻。
二、鐵的冶煉
二、鐵的冶煉
2.工業煉鐵
（1）原料：
鐵礦石(主要是赤鐵礦）、焦炭、石灰石和空氣。
（2）反應原理：
焦炭在高爐中被從爐下部通進的熱風轉變成一氧化碳，并利用它將鐵礦石中的鐵還原出來。
C+O2===CO2
點燃
CO2+O2===2CO
高溫
Fe2O3
+3CO====2Fe
+3CO2
高溫
1.石灰石的作用是什么？
使有礦石中二氧化硅轉變成爐渣而除去。
思考：
2.工業上用該方法得到的是純鐵嗎？
不是，高爐煉得的鐵里含有2%~4.3%的碳，以及少量磷和硫，因而是鐵的合金—生鐵。它硬而脆，不利于加工。所以，人們還要把生鐵放在煉鋼爐里，吹進氧氣治煉，使其含碳量降至0.03%~2%，并除去磷、硫等雜質，所得產品稱為鋼。
二、鐵的冶煉
【練一練】實驗室里，用如圖所示裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質。關于該實驗，下列說法錯誤的是（　　）
C．實驗結束時，應先停止通一氧化碳氣體，后停止加熱
D．為了減少空氣污染，應增加尾氣處理裝置
A．實驗時，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成B．實驗結束時，玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產物不一定是鐵
C
二、鐵的冶煉
針對練習
【練一練】有關Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2，下列說法不正確的是（　　）A．CO具有還原性
B．Fe2O3發生了還原反應
C．反應后鐵元素的化合價升高
D．工業上可利用該反應煉鐵
C
【練一練】下列關于工業煉鐵的敘述中錯誤的是（　　）
A．使用的設備是高爐
B．主要原料為鐵礦石、石灰石、焦炭和熱空氣等
C．主要原理是：2Fe2O3+3C
4Fe+3CO2↑
D．主要產物為生鐵
C
二、鐵的冶煉
在實際生產中，所用的原料或產物一般都有雜質，在計算用料和產量時，應考慮到雜質問題。
【例題】用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少噸？
分析：帶入化學方程式計算的數據應是純凈物的質量：
解：1000t赤鐵礦石中含有的氧化鐵的質量為：
1000t×80%=800t
二、鐵的冶煉
探究新知
160
2×56
800t
x
Fe2O3+3CO
===
2Fe+3CO2
高溫
設理論上可以煉出鐵的質量為x
x=560t
160
2×56
=
800t
x
折合成含鐵96%的生鐵的質量為：
560t÷96%
=
583.3t
答：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量為583.3
t
。
二、鐵的冶煉
【練一練】如圖是擬赤鐵礦煉鐵的裝置圖。
（1）B處發生反應的化學方程式為　　
。
CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O
（2）從環保角度考慮，裝置中存在明顯的不足，改進的方法是　
　
。
（3）工業上用60t含氧化鐵80%的赤鐵礦煉鐵，理論上可以練出含鐵95%的生鐵的質量是　
　t。
在右端導管用酒精燈點燃尾氣或用氣球收集
35.4
二、鐵的冶煉
針對練習
·早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器。從1世紀起，鐵便成了最主要的金屬材料。
生熟煉鐵爐
·解放前，我國的鋼鐵生產發展緩慢，1949年，鋼的年產量僅15.8萬噸，人均不足0.25kg。新中國成立之后，特別是改革開放以來，鋼鐵工業飛快發展，近年來年產量都居世界首位，鋼材的品種也大大增加。
二、鐵的冶煉
·1996年中國鋼產量突破1億噸。
·2010年中國粗鋼產量已超過6億噸。
為紀念1996年中國鋼產量突破1億噸而發行的郵票
二、鐵的冶煉
據統計，現在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產量的20%
~
40%，其中最容易銹蝕的是鋼鐵材料和設備。鋼鐵是如何銹蝕的呢？
1.鋼鐵銹蝕的條件
探究實驗
鐵制品銹蝕的條件
三、金屬資源保護
探究新知
實驗編號
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
實驗條件
實驗圖示
實驗現象
實驗結論
鐵釘生銹
鐵釘不生銹
鐵釘不生銹
鐵生銹的條件是同時與氧氣、水接觸
三、金屬資源保護
同時與氧氣、水接觸
只與水接觸
只與氧氣接觸
思考：
1.鐵生銹的原理是什么？
鐵在有氧氣、水等物質的條件下發生復雜的化學反應生成鐵銹(Fe2O3·xH2O)，鐵銹疏松多孔結構，吸收水分，加速鐵制品的生銹（緩慢氧化）。
2.鋁比鐵活潑，為什么鋁不容易銹蝕？
因為鋁與空氣中的氧氣反應生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止鋁進一步被氧化。
三、金屬資源保護
3.根據鐵生銹的原理，你認為防止鋼鐵銹蝕的基本原理和方法是什么？
原理：隔絕空氣或水
方法：（1）保持鐵制品表面潔凈、干燥。
（2）在鐵制品表面噴涂油漆、油脂或搪瓷等；
（3）在鐵制品表面鍍上其他耐腐蝕的金屬,
如鍍錫或鉻等
（4）改變金屬的內部結構，如加入鉻、鎳等做成不銹鋼。
三、金屬資源保護
鍍鉻的汽車輪
在鐵制盆外表加一層搪瓷
汽車表面噴涂一層油漆
不銹鋼盆
三、金屬資源保護
【練一練】某博物館藏有一柄古代鐵劍，為防止其生銹，下列做法合理的是（　　）
A．定期用清水沖洗，除去灰塵
B．放于體驗區，讓觀眾觸摸C．放在充滿氮氣的展覽柜中
D．用鹽水除去鐵劍上的銹斑
【練一練】在以下幾種情況下鐵最容易生銹的是（　　）
A．干燥的空氣中
B．蒸餾水中
C．浴室里
D．沙漠中
C
C
三、金屬資源保護
針對練習
地球上的金屬資源是有限的，而且不能再生。為了社會的可持續發展，我們應自覺保護金屬資源。
一些礦物可供開采的年限
如何保護金屬資源呢？
有效途徑1:防止金屬銹蝕。
有效途徑2:回收利用廢舊金屬。
三、金屬資源保護
探究新知
據估算，回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜20%，而且還可節約金屬資源和95%的能源。1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節約11t煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的鐵的90%以上的金屬得到了回收利用。
鋁合金的回收
三、金屬資源保護
廢舊金屬的回收利用還可以減少對環境的污染。例如，廢舊電池中含有汞等，如果廢舊電池隨意丟棄，汞等滲出會造成地下水和土壤的污染，威脅人類健康。如果將汞等回收利用，不僅可以節約金屬資源，而且還可以減少對環境的污染。
三、金屬資源保護
有效途徑3:有計劃、合理地開采礦物，嚴禁不顧國家利益的亂采礦。
有效途徑4:開發研究金屬的代用品；
高密度承壓塑料管道
塑料齒輪
塑鋼
三、金屬資源保護
【練一練】保護金屬資源的有效途徑，不包括下列的（　　）A．回收利用金屬
B．尋找金屬替代品
C．禁止使用鐵制品
D．合理開采礦物
【練一練】下列做法錯誤的是（　　）A．煤氣泄漏，應關閥開窗
B．限放鞭炮，以保護環境
C．深埋電池，能減少污染
D．金屬回收，使資源再生
C
C
三、金屬資源保護
針對練習
一、金屬資源概況
金屬的存在主要有兩種形式：(1)單質形態：少數化學性質很不活潑的金屬，以單質形態存在，如金、鉑、銀。(2)化合物形式：絕大多數金屬都是以化合物的形式存在于礦石之中，如赤鐵礦、鈦鐵礦等。
二、鐵的冶煉1.實驗室煉鐵
（1）藥品：
（2）原理：
Fe2O3
+
3CO
====
2Fe
+3CO2
高溫
赤鐵礦(Fe2O3)，一氧化碳(CO)
（3）實驗現象：
①紅色粉末（氧化鐵）逐漸變成黑色，②澄清的石灰水逐漸變渾濁，③尾氣燃燒產生藍色火焰。
2.工業煉鐵
（1）原料：
鐵礦石(主要是赤鐵礦）、焦炭、石灰石和空氣。
（2）反應原理：
焦炭在高爐中被從爐下部通進的熱風轉變成一氧化碳，并利用它將鐵礦石中的鐵還原出來。
3.有關含雜質物質的計算
（1）鋼鐵銹蝕的條件：
三、金屬資源保護
同時與氧氣、水接觸
（2）防止鋼鐵銹蝕的基本方法：
·保持鐵制品表面潔凈、干燥。
·在鐵制品表面噴涂油漆、油脂或搪瓷等；
·在鐵制品表面鍍上其他耐腐蝕的金屬,
如鍍錫或鉻等
·改變金屬的內部結構，如加入鉻、鎳等做成不銹鋼。
1.防止金屬銹蝕。
2.回收利用廢舊金屬。
3.有計劃、合理地開采礦物，嚴禁不顧國家利益的亂采礦。
4.開發研究金屬的代用品；
課堂小結
1．有關金屬資源的敘述錯誤的是（　　）
A．地球上金屬資源大多數以化合物形式存在
B．目前世界年產量最高的金屬是鐵
C．鐵銹的主要成分是四氧化三鐵
D．及時擦干被雨水淋濕的自行車可防止自行車生銹
2．把鐵礦石、焦炭和石灰石一起加入高爐中進行冶煉，得到的產物是（　　）
A．生鐵
B．銅
C．純鐵
D．鋼
C
A
課堂練習
3．下列做法，能防止菜刀生銹的是（　　）
①在菜刀表面鍍鋅；②噴刷銀粉漆；③切完菜后，盡快將菜刀洗凈擦干；④菜刀用完后，至于干燥的環境中；⑤經常用醋浸泡菜刀；⑥在菜刀表面涂上一層油。
A．①②③④
B．①②③④⑤⑥
C．③④
D．③④⑤⑥
C
4．下列說法不正確的是（　　）
A．生產中使用最多的金屬材料是合金
B．金屬資源廣泛存在于地殼和海洋
C．廢舊金屬的回收利用可以減少環境污染
D．鐵制品在干燥的空氣中容易生銹
D
5．實驗室用如圖裝置模擬煉鐵，下列說法正確的是（　　）
A．磁鐵礦的主要成分是Fe2O3
B．氧化鐵發生了氧化反應
C．紅棕色粉末逐漸變黑
D．實驗結束時，先停止通CO，再停止加熱
C

展開更多......

收起↑