人教版第八单元课题3金属资源的利用和保护.ppt

2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,课题3 金属资源的利用和保护,第一课时 金属资源的利用,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,自然界中以单质形式存在的金属,金（Au）,银（Ag）,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,请同学们观察课本P14页”金属元素在地壳中的含量”,排在前两位的是_、_。,铝,铁,请同学们观察课本P15页 常见的矿石,矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,赤铁矿,黄铁矿FeS2,菱铁矿（FeCO3）,黄铜矿,辉铜矿,（Fe2O3）,磁铁矿（Fe3O4）,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,孔雀石 Cu2(OH)2CO3,赤铜矿 Cu2O,铝士矿,如何从矿石中提炼出金属单质？,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,铁的冶炼,早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,上海宝山钢铁公司炼铁高炉,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,为纪念1996年中国钢产产量突破1亿吨而发行而发行的邮箱,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,1、原料：,黄铁矿 FeS2,赤铁矿 Fe2O3,菱铁矿 FeCO3,磁铁矿 Fe3O4,2、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,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,铁矿石,焦炭,热空气,炉渣出口,生铁出口,石灰石,高炉炼铁图：,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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。,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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：,Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O,2CO+O2 2CO2,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,铁的冶炼,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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？,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,解：氧化铁的质量：1000t 80%=800t,设：理论上可炼出铁的质量为XFe2O3+3CO=2Fe+3CO2 160 2X56800 t X,800t x=560t256 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。,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,练习：某钢铁厂每天消耗2000t含氧化铁80%的赤 铁矿，理论上可以炼出含铁98%的生铁多 少吨？,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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）。,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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%。,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,铁生锈条件的探究,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）,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,铁,铁锈成分复杂，主要是Fe2O3XH2O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。,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较,疏松多孔,完全锈蚀,致密结实,使铝“自我保护”,铁,铁锈,与空气（氧气）接触,与水接触,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,想一想,阅读教材P1819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。,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,讨论,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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？,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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？,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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,2013-12-24,第八单元 金属和金属材料,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,