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金属资源的利用和保护课件1、__2课时ppt

发布时间:2014-02-06 09:39:09  

九年级下册化学教学课件 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:高 廉 杨 川 ? 单位名称:剑阁县武连七一中学

赤铁矿(主要成分Fe2O3) 磁铁矿(主要成分Fe3O4)

70%

72.4%

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?

菱铁矿(主要成分FeCO3) 黄铁矿(主要成分FeS2)

48.3%

46.7%

⑴ 实验过程中能观察到什么现象? 铁

演示

⑵ 酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么?

(Fe2O3)
高炉气体
① 产生一氧化碳 ② 提供热量

将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 高炉气体

⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
高温 点燃

高温

⑵ C + CO2 === 2CO ⑴ C + O2 === 2CO2

出铁口

炉渣 生铁

出渣口

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:

焦炭

① 高温 过量空气

A

② 高温
焦炭

B

③ 高温 赤铁矿石



高炉 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 二氧化碳 一氧化碳 学式分别是:_____、 _____。 ⑶ 写出上述反应的化学方程式。 点燃 高温 C + O2 === CO2 C + CO2 === 2CO ① _________; ② _________ Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 ③ _______________ 产生一氧化碳 ⑷ 在此过程中,焦炭的作用是 _______、 提供热量 _____。
高温

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 例3、计算多少吨铁的质量分数为96%的生铁中含铁560t? 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X 解2:设每天以炼出的铁质量为X
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 160 112
高温

Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 160 1000t×80% 160 112 112 X

高温

1000t×80%
160 800t

X×96%
112 X×96%

1000t 800t

X

X = 560t 答:略

X =

700t 537.6t

生铁的质量=537.6t÷96%=560t
答:略

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
高温

Fe2O3+3CO
160

2Fe+3CO2
112

x×80%

1568吨
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.

实验:探究铁生锈的条件
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

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
离子化合物的存在 (氯化钠) 酸性污染物的存在 (酸雨) 高溫 (加快化学反应速度) 经刮擦或凹凸扭曲 表面(增加接触面) 与活泼性较低金属 接触(置换反应)

加快生锈 速度

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%。 ? 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?

思 考


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