九年级化学第八单元课题3金属资源的利用和保护课件人教版.ppt

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,*,课题,3,金属资源的保护和利用,刘希鹏,刘希鹏,人类生活离不开金属,金属元素在地壳中的含量,元素名称,质量分数,/%,元素名称,质量分数,/%,铝（,Al,）,7.73,镁（,Mg,）,2.00,铁（,Fe,）,4.75,锌（,Zn,）,0.008,钙（,Ca,）,3.45,铜（,Cu,）,0.007,钠（,Na,）,2.74,银（,Ag,）,0.00001,钾（,K,）,2.47,金（,Au,）,0.0000005,资料,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（如金、银等）有,单质形式,存在；,赤铁矿,黄铁矿,FeS,2,菱铁矿,FeCO,3,铝士矿,黄铜矿,辉铜矿,Fe,2,O,3,矿石,:,工业上把能用来提炼金属的矿物叫,矿石。,孔雀石,Cu,2,(OH),2,CO,3,赤铜矿,Cu,2,O,磁铁矿,（主要成分,Fe,3,O,4,）,我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中,钨、钼、钛、锡、锑,等储量居世界前列，,铜、铝、锰,等储量在世界观上也占有重要志地位。,大自然向人类提供了丰富的,金属矿物资源,，人类每年要提炼数以,亿吨计的金属,用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是,铁,。,现象：,红色,粉末变成,黑色,，澄清的石灰水变浑浊。,点燃尾气有,蓝色,火焰,一氧化碳还原氧化铁,实验室,相关的化学方程式：,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe +3CO,2,CO,2,+Ca(OH),2,CaCO,3,+H,2,O,2CO +O,2,2CO,2,点燃,高温,用酒精灯点燃尾气的,作用是,防止,一氧化碳污染空气,一,.,铁的冶炼,1,、原料：,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,石灰石、,铁矿石,焦炭、空气,3,、设备：高炉,化学方程式：,70%,48.27%,46.67%,72.41%,含铁量,一,.,铁的冶炼,工业上,铁矿石,焦炭,热空气,炉渣出口,生铁出口,石灰石,高炉炼铁图：,高炉是个竖直的,圆筒形,炉子，炉壳用,钢板,制成，内部用,耐火砖,作衬里。炼铁的主要原料是,铁矿石、焦炭、石灰石和空气,。,高温下，用还原剂（主要是一,氧化碳,）从铁矿石里把铁还原出来,工业上,工业上,炼铁时各物质的作用,：,石灰石,：把杂质转化为炉渣,焦炭,：燃烧放热提高炉温，并将生成的,CO2,还原为具有还原性的,CO,，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是,CO,，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。,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 t 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,。,小结：,1,金属元素在地壳中的含量,2,金属在自然界的存在形式,3,铁冶炼的原理,4,含杂质的计算,作业：,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,。,资料一：,人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属,矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）,。,议一议,1,、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？,2,、金属腐蚀可给我们带来哪些危害？,资料二：,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%,。,二、金属资源保护,1,、金属的腐蚀和防护,（,1,）铁制品锈蚀条件的探究,现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。,铁生锈条件的探究,一、在试管,1,中加入,少量的蒸馏水,，使铁钉的一半浸没在水中,二,、在试管,2,中注入,冷却的沸水，使其侵没铁钉，上面加上植物油并,塞紧橡皮塞,三,、在试管,3,中加入少量,干燥剂,（生石灰或无水氯化钙）,再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞,一周后,铁钉浸没一半在水中：,铁在空气、水的界,面处生锈,铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）：,铁未生锈,铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）：,铁未生锈,全浸在水中,一半在水中,干燥空气中,铁生锈条件的探究,现象,分析,结论,试管,试管,试管,生锈,不生锈,不生锈,铁既与水接触，又与氧气接触,铁只与水接触,铁只与氧气接触,在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈,。（缓慢氧化，放热）,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，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。,氧化铁与铝壶表面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,想一想,阅读教材,P19,页，回答下列问题：,1,、试管,中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？,2,、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？,3,、你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的原理吗？,是为了防止蒸馏水中溶有氧气。,不能，因为铁锈是疏松的。,金属防腐蚀的方法：,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）、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等,改善腐蚀环境等等,保持铁制品表面干燥和洁净,（,1),隔绝空气或氧气,(2),隔绝水,怎么防止钢铁生锈呢？,在车船的,表面喷油漆,在,机械表面涂防锈油,在,面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷,此外，还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。,如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬,镀铜,讨论,1,、在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？,防止铁制品生锈的具体方法为：,保持铁制品表面干燥和洁净,在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等,制成合金钢，如不锈钢,讨论,2,、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？,答：刷漆、涂油、镀铬等,讨论,3,、对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？,废品收购站为什么要收购废铁、废铜、和易拉罐等金属？,二、金属资源保护,2,、金属资源保护,（,2,）回收和利用废旧金属,据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜,20%,，而且还可节约金属资源和,95%,的能源。,1t,废钢铁回炉冶炼可炼成近,1t,的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约,11t,煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒,11kg,。,目前世界上已有,50%,以上的铁的,90%,以上的金得到了回收利用。废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。,你知道吗？,讨论,废弃金属的回收有什么意义？,可节约金属资源,由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源,降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品,可减少金属对环境的污染,二、金属资源保护,2,、金属资源保护,（,1,）防止金属腐蚀,（,2,）回收和利用废旧金属,（,3,）合理开采矿物,（,4,）寻找金属的代用品,（,5,）物尽其用,小结,铁,生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。,破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。,防止铁生锈的方法为：保持铁制品表面干燥和洁净 在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、“烤蓝”等制成合金钢,保护金属资源的有效途径是：防止金属腐蚀回收利用废旧金属合理有效的开采矿物寻找金属的代用品物尽其用,我会做,1,、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？,（,1,）在干燥的空气中,（,2,）在潮湿的空气中,（,3,）部分浸入食盐水中,（,4,）浸没有植物油中,2,、下列做法能防止铁制品生锈的是（,）,A,、,自行车脏了用清水冲洗,B,、,用废酸液冲洗铁制污水管道,C,、,在铁制篮球架上刷一层油漆,D,、,切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干,(3),、,(4),C、D,我会做,3,、随着人们生活质量的提高，各种电池使用量大幅度增加，废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来。其首要原因是,(),A,回收利用电池外壳的金属材料,B,防止电池中汞、镉、铅等重金属对土壤和水源的污染,C,减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀,D,回收利用电池中的石墨电极,C,我会做,4,、（,1,）下列家庭生活垃圾：废旧书刊报纸 废电池 废弃橡胶、塑料制品 易拉罐饮料瓶 废弃电线 破旧铁锅、铝壶 变质剩饭菜 瓜皮果壳 废弃玻璃物品等，其中可回收利用的有。回收利用与保护金属资源的相关联的是。,（,2,）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议,:,；,防止金属腐蚀,寻找金属的代用品,我会做答案,1,、（,3,）（,4,）,2.C D 3.C,(1),(2),防止金属腐蚀 寻找金属的代,用品,