8.3 金属资源的利用和保护课件—2022-2023学年九年级化学人教版下册

第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 我国丰富的金属资源 自然界中以单质形式存在的金、银： 常见的铁矿石： Au Ag 赤铁矿（Fe2O3） 磁铁矿（Fe3O4） 菱铁矿（FeCO3） 常见的铝矿石： 铝土矿（Al2O3） 常见的铜矿石： 黄铜矿（CuFeS2） 辉铜矿（Cu2S） 铁的冶炼 　　古代的炼铁方法是块炼铁，即在较低的冶炼温度下，将铁矿石固态还原获得海绵铁，再经锻打成的铁块。冶炼块炼铁，一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种。 我国块炼铁始于春秋时代，在掌握块炼铁技术的不久，就炼出了含碳2%以上的液态生铁，并用以铸成工具。 战国初期，我国已掌握了脱碳、热处理技术方法，发明了韧性铸铁。 战国后期，又发明了可重复使用的“铁范”（用铁制成的铸造金属器物的空腹器）。 西汉时期，出现坩埚炼铁法。同时，炼铁竖炉规模进一步扩大。 炼铁原理：一氧化碳还原氧化铁。 红色粉末变黑 澄清石灰水变浑浊 点燃尾气，防止CO污染空气 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 炼铁工业 宝钢炼铁高炉 1996年钢产量突破1亿吨 2010年粗钢产量突破6亿吨 高炉炼铁 原料：铁矿石、焦炭、石灰石 原理： Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 提高炉体温度、产生CO 将矿石中的SiO2转变为炉渣 产物：生铁 含杂计算 【例题】用1000 t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？ 【分析】题目中共出现三个数据，但都不是纯量，这三个数据间的关系为： 赤铁矿石 → Fe2O3 → Fe → 生铁 1000 t → 1000 t×80% →化学方程式计算出纯铁质量→纯铁质量÷96% 解：1000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000 t × 80% = 800 t 设：800 t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x。 Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2 160 2×56 800 t 　　　x = 160 t 800 t 2×56 x = x = 560 t 折合为含铁96%的生铁的质量为：560 t÷96%=583 t 答：略。 学完本课我知道了 几种常见金属矿石的主要成分。 高炉炼铁的原理。 在实际生产中，含有杂质的化学方程式计算的一般方法。 金属锈蚀带来了巨大的损失 据有关报导，现在全世界每年被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%-40%，这是多么惊人的数字！ 结论：铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用，生成铁锈。 生锈 严重 不生锈 不生锈 活动一 探究铁生锈的条件 生锈 盐水 蒸馏水 蒸馏水 干燥空气 植物油 1.煮沸蒸馏水，除去蒸馏水中溶解的氧气。 2.加植物油，防止空气中的氧气再次溶解到水中。 3.加干燥剂，保证空气中没有水蒸气。 探究铁生锈的条件 活动二：探究加快铁生锈的条件 猜想： 1.增大氧气、水蒸气的浓度 2.升高温度 3.使用催化剂 探究加快铁生锈的条件 实验用品： 5%的过氧化氢溶液、二氧化锰、铁钉、蒸馏水、酒精灯、带导管的单孔塞、氯化钠、火柴、试管、烧杯、石棉网、三脚架 温馨提示： 1.小组内分工合作 2.控制药品用量 3.注意安全 活动三 谈谈铁生锈的利和弊 弊：铁生锈会加快铁制品腐蚀，造成资源浪费。 利：利用铁生锈缓慢氧化产生的热量，制造输液加温器，暖身贴等。 活动四：谈谈如何防止铁生锈 破坏生锈的条件。 即隔绝氧气或者水蒸气。 1.保持铁制品表面洁净干燥 铁锹、斧头、铁锅、菜刀等洗净后擦干可有效地防止其生锈。 (1)涂上油漆、塑胶层或油脂 2.在表面形成保护层 (2) 镀上其他金属, 如镀锡或铬等 (3) 铁表面形成一层致密的氧化膜，例如烤蓝 制成合金，例如将铁制成不锈钢 3.改变金属内部结构 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？ 刷油漆 镀铬 涂油 学以致用 活动五：保护金属资源的途径 阅读教材，了解保护金属资源的有效途径有哪些。 1.防止金属的腐蚀； 2.回收利用废旧金属； 3.合理地开采矿物； 4.寻找金属的代用品。 课堂小结 1.铁生锈的条件 2.铁生锈的利和弊 3.防止铁生锈的方法 4.保护金属资源的有效途径 $