金属资源的利用和保护课件1、__2课时ppt

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第八单元金属和金属材料•课题3:金属资源的利用和保护•(两课时)•授课教师:刘老师•单位名称:八角楼学校第一课时磁铁矿(主要成分Fe3O4)赤铁矿(主要成分Fe2O3)黄铁矿(主要成分FeS2)菱铁矿(主要成分FeCO3)想一想:⑴假如你是炼铁厂的厂长,你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料?⑵除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来,氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁?70%72.4%48.3%46.7%⑴实验过程中能观察到什么现象?⑵酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么?铁演示将铁矿石中的SiO2转变为炉渣点燃⑴C+O2===2CO2高温⑵C+CO2===2CO(Fe2O3)生铁出铁口炉渣出渣口⑶Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温高炉气体高炉气体①产生一氧化碳②提供热量焦炭AB铁①高温过量空气②高温焦炭③高温赤铁矿石某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石(主要含有Fe2O3)、焦炭、空气等,主要反应过程如下图示:⑴炼铁厂用于炼铁的主要设备是:____。⑵在上述框图中A、B所对应的有关反应生成物的化学式分别是:_____、_____。⑶写出上述反应的化学方程式。①_________;②_________③_______________⑷在此过程中,焦炭的作用是_______、_____。高炉一氧化碳点燃C+O2===CO2高温C+CO2===2COFe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温产生一氧化碳提供热量二氧化碳涉及到杂质问题的计算:化学方程式所表达的都是纯净物质发生化学变化时的相互关系,各化学式所规定的化学量,反映的是纯净物之间的数量系.在实际生产中,所用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此,在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。当参与反应的物质含杂质时,应先要把含杂质物质的质量换算成纯净物质的质量,再进行计算.纯物质质量=不纯物质总量×纯物质所占质量分数例3、计算多少吨铁的质量分数为96%的生铁中含铁560t?例2、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少?解:1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为:1000t×(1-20%)=800t解:生铁的质量为:560t÷96%=583t例4、某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,该厂理论上每天可以炼出含铁96%的生铁多少吨?解1:设每天可炼出的生铁质量为XFe2O3+3CO===2Fe+3CO21601121000t×80%X×96%160800t112X×96%X=560t答:略高温解2:设每天以炼出的铁质量为XFe2O3+3CO===2Fe+3CO21601121000tX160800t1000tXX=700t答:略高温×80%112537.6t生铁的质量=537.6t÷96%=560t练习:要炼出含2%杂质的生铁1600吨,需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨?解:设需要含为80%的赤铁矿石的质量为x生铁1600吨含纯为1600吨×(1-2%)=1568吨Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160112x×80%1568吨160/112=x.80%/1568tx=2800吨答:需这种赤铁矿石2800吨。高温练习:[例5]某同学晚上帮妈妈做饭,切完青菜就将菜刀放在砧板上,第二天早晨发现菜刀生锈了.试问:(1)菜刀上是否发生了化学反应?(2)菜刀为什么会生锈?(3)为了防止这把菜刀生锈,该同学应该怎么做?答案:(1)菜刀生锈,生成了与铁不同的物质,即生成了新物质,发生了化学反应.(2)用菜刀切青菜,刀上必沾水,放在砧板上又与空气中的氧气接触,满足了铁锈蚀的条件,所以生锈.(3)为防止菜刀生锈,可将菜刀洗净擦干,放在干燥处即可,或再涂上一层食用油,起到隔绝空气的作用.•1.(2011.河南)在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生。则反应后所得溶液中含有的金属离子有;反应后溶液的质量比原混合溶液的质量(填“大”或“小”);有关反应的化学方程式为(写出一个即可)。2.如图测所示,弹簧秤下挂着一重物A,烧杯中盛有溶液B,试根据要求回答下列问题:(1)若A为铁块,B为稀硫酸,则将A放入B中,过一会儿,弹簧秤的读数将(填“变大”、“变小”或“不变”,下同)_____________;(2)若A为铁块,B为硫酸铜溶液,则将A放人B中,过一会儿,弹簧秤的读数将_________。铁生锈的条件:•与氧气(或空气)接触•与水接触其它影响因素:温度、盐等思考:根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生锈的条件又是什么?•与氧气、水和二氧化碳接触实验:探究铁生锈的条件钢铁的生锈和防锈钢铁的生锈,实际上是铁跟空气中的氧气、水等物质发生一系列的化学反应,生成铁锈.铁锈是一种复杂的铁的氧化物的水合物,可用Fe2O3·xH2O表示.针对铁生锈的条件,人们想出了种种方法跟金属生锈作斗争.最常见的方法是给容易生锈的钢铁穿上“防护盔甲”.你看,大街上跑着的五颜六色小轿车,喷上了亮闪闪的油漆;自行车的钢圈、车把镀上了抗蚀能力强的铬或镍;金属制品、机器零件出厂前,在表面涂上一层油脂等等,都是用的这种方法.更彻底的方法是给钢铁“服用免疫药”,即在钢铁中加入适量的铬和镍,制成“不锈钢”.这种钢具有很强的抵御水和氧气侵蚀的能力;另外还有一种特殊的做法,是将钢铁制品表面做上另一种铁锈——四氧化三铁,它呈蓝黑色,它跟氧化铁的性质不同,它也像铝的氧化物那样致密,对钢铁也有保护作用,这种做法叫烤蓝.你看,战士用的枪支,建筑用的钢筋、铁板,都不是铁原来的银白色,而是黑黝黝的,闪烁着蓝光,这就是经过了烤蓝处理.3.4加快铁生锈速率的情况酸性污染物的存在(酸雨)加快生锈速度离子化合物的存在(氯化钠)高溫(加快化学反应速度)与活泼性较低金属接触(置换反应)经刮擦或凹凸扭曲表面(增加接触面)金属资源保护矿物的储量有限,而且不能再生.总有一天,这些金属资源会消耗殆尽的.怎样保护金属资源呢?除了前面介绍的应防止金属的腐蚀外,另一条有效途径是金属的回收和利用.在能源紧张的今天,铝作为贮存能源的“银行”备受青睐.富裕的电力无法贮存,可用来炼铝,炼1千克铝耗电十七八度,铝锭又不锈蚀能长期存放.回收铝所需的能量只有炼铝的1/20,是回收钢铁的1/8,而且回收起来极少损耗.所以国外大量采用铝质包装箱、周转箱.连汽水瓶、罐头盒都是铝膜制的软罐头,建筑行业的脚手架也用铝质的,这一切都为了便于回收,节约能源.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对环境有害的金属元素,如果将废旧电池随意丢弃,汞等渗出会造成地下水和土壤的污染,威胁人类健康.将汞等金属回收利用,不仅可以节约金属资源,还可以减少对环境的污染,所以金属的回收和利用具有重要意义.保护金属资源的第三条有效途径是应有计划、合理地开采矿物,严禁不顾国家利益乱采矿.另外还可以开发新材料替代金属.例如:已经能用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮,还可以将玻璃经过特殊处理,制成玻璃钢,玻璃钢的硬度极高,与钢铁不相上下,但它十分轻盈,不生锈、不导电,用途十分广泛,可用来制作轿车车身、汽艇外壳、火车车厢、轻型坦克等.保护金属资源的方法:•防止金属的腐蚀•回收利用废旧金属•有计划、合理地开采矿物资料二: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%。思考•1、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么呢?•2、金属腐蚀的条件是什么?如何防腐?•3、如何保护金属资源?•1.有等质量的A、B两金属,相对原子质量Ar(A)<Ar(B),将A放入质量分数为15%的稀硫酸中,B放入质量分数为15%的稀盐酸中,在反应中A、B均为正二价,产生氢气的质量随反应时间变化曲线如右图下列说法正确的是()A.产生氢气的速率A<BB.反应后A、B一定都有剩余C.消耗的稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等D.消耗B的质量一定小于A的质量练一练C2.实验室里,用如右图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。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,证明该反应有二氧化碳生成B.实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁C.反应后,玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了,证明一定有铁生成D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置C•3.A~G七种物质之间具有如下图所示的转化关系。已知:A是一种含铁的矿石的主要成分,其中金属与非金属元素的原子个数比为1:2;B中铁的质量分数为70﹪,C是有刺激性气味的无色气体,它是形成酸雨的物质之一;F可溶于G的稀溶液并产生气体,该气体是有利于环境保护的理想燃料。请回答下列问题:①A的化学式为,已知A转化为B时金属元素的化合价升高,则A中非金属元素的化合价是②B与CO反应的化学方程式是③C→D反应的化学方程式是④B与G的稀溶液反应的化学方程式是。

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