1、课题3 金属资源的利用和保护,1.知道一些常见的金属(铁等)矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法 2.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的办法 3.知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性,自然界中以单质形式存在的金,自然界中以单质形式存在的银,新 知 导 学,赤铁矿（主要成分是Fe2O3),黄铁矿,菱铁矿,铝土矿,黄铜矿,辉铜矿,1.金属资源的存在：_。 2.金属元素在地壳中的含量：排在前两位的是_、_。 3.自然界中金属的存在形式：_、_。 4.以化合物形式存在的金属具体表现为：_。 5.我国矿物种类和储量情况：_。,铝,铁,地壳和海洋,单质,化合物,矿石,齐全、丰富,早在春秋
2、战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。,上海宝山钢铁公司炼铁高炉,为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票,铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。,一氧化碳与氧化铁的反应,一、铁的冶炼,实验原理,实验步骤,实验现象,实验应注意哪些问题？（先加热还是先通气？实验完毕时先停止加热吗？）,实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？）,一氧化碳还原氧化铁实验 实验原理：,实验操作： 1.按上图组装仪器，并检查气密性 2.把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻轻转动玻璃管，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上,3.把
3、硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排出管内的空气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。 4.当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。,将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O ；红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁。,红棕色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。,实验现象：,问题讨论： 1.如何验证反应中生成了什么物质？,把尾气烧掉，防止污染空气。,2.装置中右边的酒精灯起什么作用？,3.石灰水的作用有哪些？,澄清石灰水用来
4、检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳，便于处理尾气。,1.一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。 2.实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。防止高温的条件下，生成的铁再被氧化。,注意事项：,实验改进： 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球或方 便袋收集，这样收集得到的未燃的一氧化碳气体可重复利用,1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 2.设备：高炉 3.反应原理： CO2 CO2 CO2C 2CO Fe2O33CO 2Fe3CO2 CaCO3 CaOCO2 CaOSiO2 CaSiO3,工业炼铁,
5、实际生产中，所用原料或产物一般都含有杂质，如何进行计算？,例题：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少吨？,如何防止生锈？,二、金属资源保护,铁的生锈过程,铁生锈的实质：铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。 铁锈的主要成分为：氧化铁 铁制品锈蚀的条件: 铁制品与氧气（或空气）、水蒸气同时接触,研究性学习:铁的生锈过程,钢铁防锈,金属的防护,(1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水,联想：你通常采用哪些措施防止自行车生锈？ 具体防锈方法: a.“穿外衣”加一层保护膜（如：刷油漆、涂油、电镀、致密的氧化膜） b.“打强心针”在铁中加入其他金属改变其内部
6、结构（如：制成不锈钢） c.保持铁制品洁净干燥。,怎样保护金属资源呢? 1.防止金属的腐蚀 2.废旧金属的回收与利用 3.有计划、合理地开采矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿 4.其他途径：寻找金属的代用品,【典例1】钢铁是使用最多的金属材料，但每年因锈蚀而损失的数量巨大，如何防止金属腐蚀已成为科学研究中的重大问题。以下有关金属腐蚀的叙述错误的是 （ ） A.钢铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈 B.钢铁锈蚀的实质是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化 C.铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比钢铁差 D.在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁锈蚀,C,知识点一、金属的锈蚀,经 典 例 题,知识
7、点二、炼铁,B,【典例2】 （1）磁铁矿的主要成分是： （填化学式）； （2）写出CO与Fe2O3在高温条件下反应的化学方程式：； （3）高炉炼铁得到的主要产品是 （填序号）。A纯铁 B生铁 C钢,Fe3O4,1.铁钉在下列哪些情况下容易生锈（ ） A.在干燥的空气中 B.在潮湿的空气中 C.部分浸入食盐水中 D.浸没于植物油中 2. 关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是（ ） A.铁丝燃烧产生白烟 B.铁丝生锈是缓慢氧化 C.铁丝燃烧的产物是Fe2O3 D.铁锈的主要成分是Fe3O4,BC,B,3.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液 面使高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下
8、列推断错误的是（ ） Ab管中铁钉不会锈蚀 BL端与R端液面高度仍然保持一致 C该实验说明铁锈蚀与空气、水有关 D若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀,B,4.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相关联的是。,5. 人类每年都要从大自然中提取大量的金属，用于满足日常生活和工农业生产的需要。 （1）钢铁是我们日常生活中使用最多的金属材料。高炉炼铁常以焦炭、铁矿石、石灰石、空气等为原料。 一氧化碳和Fe2O3反应的化学方程式为_。 （2）我国钢铁年
9、产量很高，但因锈蚀造成的损失也很惊人。人们常采取在铁制品表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法，以防止其锈蚀。上述方法所依据的原理是 。,将铁制品与空气和水隔绝,（3）我国矿物储量很丰富，但人均占有量并不多，请保护金属资源！下面几种做法中，可有效保护金属资源的是 （填字母）。a.回收利用废旧金属制品b.任意开采铁矿石c.铁制品不加处理，存放在潮湿的环境中d.寻找、开发金属的代用品,ad,1.金属资源的存在形式：单质、化合物 2.工业炼铁的主要化学反应原理是： 3.钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。 4.金属资源的保护：防腐、回收、合理并有计划地开采、寻找金属的代用品。,课 堂 小 结,
