《金属资源的利用和保护》金属和金属材料PPT课件
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1>某校同学以“比较AI 、X 、Cu 三种金属的活动性”为 课题进行实验探究。
【所用药品】溶质质量分数相同的稀盐酸,大小形状都相 ⑶三种金属的活动性由强到弱的顺序是
一 AI>X>Cu 。
同的AI 、X 、Cu 三种金属。
【分析与结论】 (1) 实验开始时,铝表面几乎无气泡产生的原因是 虽表面有一层氧化铝薄膜。
(2) 铜表面始终无气泡产生的原因是.铜不能与稀盐酸发 生反应
金属在自然界的存在方式:
单质:少数化学性质较不活泼的金属,如金、银等。
化合物:化学性质较活泼的金属,如铁、铝、铜等。
赤铁矿[Fe2O3]黄铁矿[FeSJ 菱铁矿[FeCO3J
铝士矿[AI2O3]黄铜矿[CuFeSJ 辉铜矿[Cu2S]矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。
利由反应
二、实验室炼铁的步骤:1、连接并检查装置的气密性
2、装入药品并固定装置
3、向玻璃管中通入CO—会儿
4、点燃酒精灯
5、点燃酒精喷灯
6、熄灭酒精喷灯
7、停止通入CO 8、熄灭酒精灯
证明产物中有铁粉的方法是:用
磁铁吸(或加稀盐酸有气泡)L
尾气处理
■ m①用燃着的洒精灯将凰毛点燃
||或②用毛球收集凡毛
红色的Fe2O3ij^X色,同对潦请的石庆水变坪浊,毛处产生蓝色火
烙,
分析一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(黑刨与二氧化碳
反应式Fe
2O3+3CO高温2Fe+3CO
现象包化鉄
理化碳
—、铁的冶炼
1、、我国古相炼铁(生熟炼铁炉)O
2、我国现代炼铁(高炉炼铁)o
工业炼铁的原理: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里还原出来O 工业炼铁的原料:铁矿石、焦炭、石灰石等。
铁矿石:提供铁元素。
焦炭的作用:是燃烧放出热量为炼铁提供高温,并产生co 作还原剂
石灰石:将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
工业炼铁的设备:高炉。
含杂质的物质的化学方程式的计算: 列比例时,一定要用纯量。
不纯物质、纯物质、纯度之间的关系:
m(纯)=m(不纯)X纯度m(不细=m(纯)十纯度
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?
解:氧化铁的质量:1000t X 80% =800t
设:理论上可炼出铁的质量为X
Fe2O3 + 3CO 整2Fe +
2
160 112
800t X
160 — 800t
112 — X
160 X =11 2 X 800t
X = 560t
折合为含铁96%的生铁的质量为560" 96%=583t
答:1000t可炼出生铁为583to
练习:要炼出含杂质3%的生铁2000吨,需要含四氧化三铁90%的磁铁矿石的质量是多少?
解:需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为X
高温
Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2
2323X56
X 90%2000t X (1-3%)
2323X56
X=2977t
答:磁铁矿石的质量为2977t o
作业:P22 3、4
订正作业(教师介绍)C 。
某化学兴趣小组用一 氧化碳与氧化铁的反 应来探究炼铁的原理, 装置如下图所示。
请 回答有关问题:
1、为避免一氧化碳污染空气,并回收利用一氧化碳,方 框中连接的是C 和D,导管接口的连接顺序a^d_^b_^^o C 装置中NaOH 的作用是除去残余的二氧化碳
b
会弩NaOH 美寻/溶液
F S O 3
B
”目的赶尽玻璃管内的空气,鸟璃
管畴__________________________ [
巧乙J 1—1 9•・・・•・■ • " — r-w p • " y ▼
执/桔“圧如轨审;苗
2、实验开始时,
CO”或“先通CO
3、丈验讲行一段时问后,
固体由红棕色变成黑色:应方程式为__________________ 。
4、除CO外,还有哪些物质可以还原FegO? C或出储写一
物质的化学式)。
Fe2O3 + 3C0過臺2Fe + 3CO2
二、金属资源保护
资料一: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% o
回16年资料二:矿物的储量有限,而且
不能再生。
根据区1丄7年已探明的一些矿物的储藏量,并目前这些金属的苛264消耗速度,有人估计一些矿物、可供开采的年限
"年如课本图所示(不包括今后新探明的矿物储量,Zn gf—些国家的金属储备和金属的回收利用等)。
Cu |42年
Fe195年
Al 257年
Pb
植物油 亠亠
/ 请思考:
哪种条件下,铁最 易生锈?%什么?
不生锈侑。
2无水) 不生锈(有水无。
2)
在水与空气的交界面最易生锈 (有水和。
2)
铁的生锈过程
用橡皮塞 塞紧管口
乩蛊干爆空毛中 b ・澡没蛊水中 c ・半藏澡没淮.水中
b
金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。
为了减少损失,需要 探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用.
结论:在水、氧气同时存 在
的环境中铁能生锈。
(缓慢氧化,放热) 问题:铝的化学性质比铁 活泼为什么不生锈呢?
条件 现象 分 析
① 水、氧气 生锈
①② 可得铁生锈与氧气有关 ①③ 可得铁生锈与水有关
② 水 不生锈 ③
氧气
不生锈
活动与探究(铁生锈条件的探究)
铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜,能覆盖在铝表面, 从而保护里层的铝不再与氧气反应;而铁与氧气、水等反 应生成的铁锈[Fe 2O 3.H 20]却很疏松,不能阻碍里层的铁 心―、水等反应,因此铁制品可以全部锈蚀。
结论:
金属锈蚀的条件:①要有能够发生反应的物质,②反应物 要能相互接触,③生成物不会对反应起阻碍作用等。
请同学们根据燃烧条件和灭火的方法结合铁生锈的条件, 说出防止铁生锈的方法。
(1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水
、钢圈等,分别采取了 对防止铁制品锈蚀的建议:
讨论:自行车的构件如券架、 存么防锈措谕? —
刷油漆丨 涂油
镀锯
1、改变金属的内部结制成合金,如不锈钢
2、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(镀辂、锌、锡)、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等
3、改善腐蚀环境等等
保持铁制品表面干燥和洁净
2、金属资源保护保护金属资源的主要途径:
1、防止金属的腐蚀
2、金属的回收和利用
3、有计划合理地开采矿物
4、寻找金属代用品
5、物尽其用
学完本课题你应该知道:P21
学生练习:1、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
A 、铁丝不变化
B 、铁丝逐渐消失
C 、试管中的液面不变化
D 、试管中的液面上升
2、通过实验回答, 铁钉在 下列哪些情况下容易生锈? (1) 在干燥的空气中 (2) 在潮湿的空气中 (3) 部分浸入食盐水中 (4)浸没在植物油中
3、如图所示实验,装置中出现的现象是(D
4、下列关于金属资源的说法,不正确的是(B )
A、自然界中除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外,其余都以化合物形式存在
B、自然界中的金属资源是取之不尽的
C、防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境
D、合理开发矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径5、手机、笔记本电脑等电子产品中使用的锂电池,具有体积小、充电时间短、放电时间长等优点,放电时的工作原理是锂(Li)跟二氧化猛作用生成LiMnO2o 1)在LiMnO2里,锂元素显+1价,则猛元素的化合价为±3 2)写出锂电池放电时的化Li+MnO2=LiMnO2
(3)锂电池充电时,是将电能转化为化学能。
6、图表资料可以为我们提供很多信息,下列从图表中 获取的信息及应用不正确的是K )
A 、 根据
腐蚀
B 、 根据金属的熔点数据表,判断金属的导电性强弱
C 、 根据溶解度曲线图,选择从溶液中获得晶体的方法
D 、 根据元素周期表,查找元素的原子序数、元素符号、 相对原子质量
作业:复习本单元小结 7、 A 下列有关对自行车的做法不合理的是C )
车架表面喷涂油漆 露天放置,日晒雨淋
B 、钢圈表面镀防护金属
D 、链条表面涂机油。