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1、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,金属资源的利用和保护,第一课时,磁铁矿（主要成分Fe3O4）,赤铁矿（主要成分Fe2O3）,想一想： 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？, 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%, 实验过程中能观察到什么现象？, 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,（Fe2O3）,生铁,出铁口,炉渣,出渣口,高炉气体,高炉气体, 产生一氧化碳 提供热量
2、,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：, 炼铁厂用于炼铁的主要设备是：。 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：、 。 写出上述反应的化学方程式。 ； 在此过程中，焦炭的作用是 、 。,高炉,一氧化碳,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
3、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：560t96%=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？,80%,112,537.6t,生铁的质量=537.6t96%=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
4、%的赤铁矿石的质量为x 生铁1600吨含纯为1600吨（12%）= 1568吨 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 x80% 1568吨 160/112=x.80%/1568t x = 2800吨 答：需这种赤铁矿石2800吨。,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
5、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
6、“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Fe2O3xH2O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
7、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
8、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
9、 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
10、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AB B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
11、的质量一定小于A的质量,练一练,C,2.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 .AG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： A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 B与CO反应的化学方程式是 CD反应的化学方程式是 B与G的稀溶液反应的化学方程式是 。,
