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金属资源的利用和保护 (23张PPT)

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金属资源的利用和保护ppt1

金属资源的利用和保护ppt1
高温
有关杂质问题的计算 例: 1000t含氧化铁 含氧化铁80%的赤铁矿石，理 的赤铁矿石， 含氧化铁 的赤铁矿石 论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多 论上可炼出含铁 的生铁的质量是多 少？
解：氧化铁的质量： 1000t× 80% =800t 氧化铁的质量 设：理论上可炼出铁的质量为X 理论上可炼出铁的质量为 Fe2O3+3CO
在高温下， 在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁 从铁矿石中还原出来 化学方程式： 化学方程式： Fe2O3+3CO 3、设备：高炉 设备：
高温 2Fe+3CO
2
高炉炼铁图： 高炉炼铁图：
焦炭
铁矿石
石灰石
热空气 生铁 出口
炉 渣 出 口
工业上 高炉是个竖直的圆筒形炉 高炉是个竖直的圆筒形炉 圆筒形 炉壳用钢板制成， 钢板制成 子，炉壳用钢板制成，内 部用耐火砖作衬里。 耐火砖作衬里 部用耐火砖作衬里。炼铁 铁矿石、 的主要原料是铁矿石 的主要原料是铁矿石、焦 石灰石和空气。 炭、石灰石和空气。 高温下，用还原剂（ 高温下，用还原剂（主要是 氧化碳） 一氧化碳）从铁矿石里把铁 还原出来
（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 炉渣 生铁 出渣口
出铁口
某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（ 某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有 ）、焦炭 空气等，主要反应过程如下图示 焦炭、 图示： Fe2O3 ）、焦炭、空气等，主要反应过程如下图示：

第八单元 课题3 金属资源的利用和保护 知识归纳(含思维导图)课件 初中化学人教版九年级下册

第八单元 课题3 金属资源的利用和保护 知识归纳(含思维导图)课件 初中化学人教版九年级下册
（2）实验步骤： ①检查装置的气密性；②装入药品并固定装置；③向玻璃管内通入CO气体；④加热氧化铁； ⑤停止加热；⑥停止通入CO气体。 （3）实验现象：红棕色粉末逐渐变成黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧产生蓝色火焰。
知识归纳
（4）化学方程式：
高温
① 3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2 (硬质玻璃管中)； ②Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(试管中)；
3．我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、 钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要的地位。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业 生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。
知识归纳
二、金属的冶炼 1．一氧化碳还原氧化铁 （1）实验装置。
初中化学 人教版 九年级下册
第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护
思维导图
知识归纳
一、金属资源 1．存在形式 金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除少数极不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外， 其余都以化合物形式存在。 2．几种常见的金属矿石及主要成分 名称 赤铁矿 磁铁矿 黄铁矿 菱铁矿 黄铜矿 辉铜矿 铝土矿 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeS2 FeCO3 CuFeS2 Cu2S Al2O3
谢谢观看
（2）某物质的质量=混合物的总质量×该物质的质量分数
（3）混合物的总质量=
某物质的质量 该物质的质量分数
知识归纳
2．计算步骤 （1）将含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量； （2）将纯净物的质量代入化学方程式进行计算； （3）将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质的质量。 炼铁方法的区别 1．还原剂不同。 工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气，焦炭和空气发生一系列化学反应，得到 一氧化碳，而实验室“炼铁”采用直接通入一氧化碳气体的方法。 2．设备不同。 工业炼铁使用高炉，而实验室“炼铁”使用硬质玻璃管，用酒精喷灯来实现“高温”条件。 3．产物不同。 工业炼铁的产物是含碳量较高的生铁，实验室“炼铁”能得到较纯净的铁。

金属资源的利用和保护

金属资源的利用和保护
金属资源短缺对人类社会
议 发展意味着什么？ 一 议
二、金属资源保护
1、金属的腐蚀和防护 （1）铁制品锈蚀条件的探究
铁生锈条件的探究
现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸 迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干 燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品 锈蚀的条件。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
一、在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没 在水中
实验注意事项
• 实验顺序：“气灯灯气” • 先通入CO的目的：
排尽管内空气，防止爆炸。
• 先撤酒精灯的原因：
防止生成的铁重新被氧化。
2.工业炼铁：
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
⑴原理： 焦炭在高温条件下跟O2反应生成CO,
CO作还原剂，在高温条件下把铁矿石中 的铁还原出来。
反应的化学方程式：
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 CO是还原剂；Fe2O3是氧化剂
完全锈蚀
使铝“自我保 护”
金属防腐蚀的方法：
（1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水 • 改变金属的内部结构
– 制成合金，如不锈钢
• 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（镀铬、锌、锡）、
通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等
• 改善腐蚀环境等等
– 保持铁制品表面干燥和洁净
，
B中观察到的现象是_______澄_清__的__石__灰_水变浑浊 。
(4)该装置的不足之处是
没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）
。
含杂质的物质的化学方程式的计算：
在实际生产时,所用的原料或产物一般都含 有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质 问题。

《金属资源的利用和保护》

《金属资源的利用和保护》

铁钉浸没一半的在食盐水中：浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈
铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界面处生锈 铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈 铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）： 铁未生锈
结论:
1 ．铁生锈是铁与氧气、水等物质相互 作用。（缓慢氧化,放热）
2.在有酸性和盐条件下会加快生锈速率
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
现代化的钢铁企业—鞍钢夜景
四川攀枝花炼铁厂
赤铁矿（主要成分Fe2O3）
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
生铜绿
CO2;H2O ;O2
金属防腐蚀的方法：
（1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水 • 改变金属的内部结构制成合金，如不锈钢
• 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（镀铬、锌、锡） 、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄 膜等 • 改善腐蚀环境等等 – 保持铁制品表面干燥和洁净
铁易生锈而铝不易生锈的原因:
Fe2O3 ·XH2O很疏松，易吸水，不 能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸 气反应，如不及时除去，会加快铁 制品的生锈，使铁全部被腐蚀。 而铝不同，铝与氧气反应生成致密 的Al2O3薄膜，覆盖在铝的表面，从 而保护里层的铝不再与氧气反应， 所以铝耐腐蚀。
实验：探究铜生锈的条件
还可防止石灰水倒吸。
2.工业炼铁：
原料：铁矿石、焦炭、石灰石

人教版初中化学九年级下册第八单元_课题3金属资源的利用和保护-课件

人教版初中化学九年级下册第八单元_课题3金属资源的利用和保护-课件

证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡 )
现象
红色的Fe2O3变成灰黑色，同时产生的气体使澄清的 石灰水变浑浊
分析
一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳
反应式
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
尾气处理 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气
先通CO后点 灯X·85% Nhomakorabea2850t
160 = X·85%
112 2850t
X≈4790t
答：⑴该3000 t生铁中含纯铁2850t。 ⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石为4790t。
2.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。
①
②
（1）写出图中标有序号的仪器名称① 铁架台，② 试管。
(2)实验过程中，先要进行的是_______Ⅱ_______ 。（填Ⅰ或Ⅱ）
金属活动性由强逐渐减弱
金属的存在形式
• 单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、 银、铜等
• 化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、铝、 锌、钠和钙等
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
闪锌矿
一、铁的冶炼
一、铁的冶炼
一、铁的冶炼
1.实验室用一氧化碳还原氧化铁
（通点熄停）
为什么？
反应原理
Fe2O3 + 3CO ==高温= 2Fe + 3 CO2
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。
设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe + 3CO2
160 800t
112 X

九年级化学下册第八单元课题3金属资源的利用和保护

九年级化学下册第八单元课题3金属资源的利用和保护

铝
7.73
镁
2.00
铁
4.75
锌
0.008
钙
3.45
铜
0.007
钠
2. 74
银
0.00001
钾
2.47
金
0.0000005
一、铁的冶炼：
生熟炼铁炉一
生熟炼铁炉二
图8-19 我国古代炼铁图
图8-20 上海宝山钢铁公司炼铁高炉
图8-21 为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票
1.实验室用一氧化碳复原氧化铁
①.按以下图组装仪器，并检查其气密性。 一氧化碳还原氧化铁 必须在封闭的硬质玻 管中进行，防止一氧 化碳污染空气。
②把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。 ③把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体 排除空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口 处的酒精灯(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。待排尽 后，点燃酒精喷灯，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，停顿加热，再通入一 会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。
单质( 少数，如金和银)
金属的存在形式：
化合物( 大多数，如各种铁矿石)
除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存 在外,其余都以化合物形式存在。
图8-16 自然界以单质形式存在的金 图8-17 自然界以单质形式存在的银
图8-18 常见的矿石
黄铜矿〔主要成分是CuFeS2〕 辉铜矿〔主要成分是Cu2S〕
讨论： 自行车防锈措施有哪些？
⑴三角架： 刷漆 ⑵钢线(辐条〕： ⑶钢圈： 镀一层耐腐蚀的金属 ⑷链条： 涂油等 平时要保持自行车的干净与枯燥〔或涂油〕！
2.金属资源保护 ⑴为什么要保护金属资源？

金属资源的利用和保护课件九年级下册化学人教版

金属资源的利用和保护课件九年级下册化学人教版

小林同学发现铜制眼睛框表面出现了绿色物质,通过化学学习知道该物质为 铜锈,俗称铜绿,主要成分是Cu2(OH)2CO3 [提出问题]铜在什么条件下锈蚀的? [猜想]根据铜锈的化学式,猜想铜生锈可能是铜和水、_____、_____ 共同作 用的结果. [设计与实验]借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验,小林设计了“铜片锈蚀条 件的探究”实验如图所示.
知识点讲解
1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 2.原理：
3.设备：高炉 4.产品：生铁 5.注意事项： 焦炭的作用：生成还原剂CO；产生热量提 高高炉的温度。 石灰石作用：将铁矿石中的二氧化硅转化 为炉渣除去
知识点讲解
6.高炉内有关反应
(1).产生CO，提供能量 C + O2 ——点—燃— CO2 (2).在高温下，CO还原Fe2O3
随堂练习
某同学根据铜绿Cu2(OH)2CO3的成分作出猜想：金属铜锈蚀 的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳。为证明“必须 有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的（ ）
A.甲和乙
B.甲和丁
C.乙和丁
D.丙和丁
知识点讲解
1.原理：（1）隔绝空气或氧气 （2）隔绝水 2.改变金属的内部结构：制成合金，如不锈钢 3.形成保护层： （1）刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法） （2）电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡），通过化 学反应使表面形成致密得到氧化物薄膜等。 （3）改善腐蚀环境等，如保持铁制品表面干燥和洁净（食 盐水和酸碱等会加快金属的腐蚀）
2.CO要“早出晚归”，酒精喷灯要“迟到早退” 实验开始时先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO与空气 混合，加热时发生爆炸 实验完毕后要继续通入CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温 下的铁与空气接触，被氧化
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思 会发展意味着什么呢？
• 2 、金属腐蚀的条件是什么？
考 如何防腐？
• 3、如何保护金属资源？
12
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
13
在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水 等物质相互作用，发生一系列复杂的化 学变化，使铁转化为铁的化合物的过程。
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 )×纯度
m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度
10
二、金属资源的保护
资料一：根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消 耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图 所示。
11
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
X·85%
2850t
160 = X·85%
112 2850t
X≈4790t
答：⑴该3000 t生铁中含纯铁2850t。
⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁
⑴该3000 t生铁中含纯铁多少吨？
⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿 石多少吨？（计算结果保留整数）
解：⑴生铁中含纯铁：3000t×(1－5%)=2850t.
⑵设需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为x。
高温
Fe2O3 + 3CO=== 2Fe + 3CO2
160
112
赤铁矿 Fe2O3
黄铁矿FeS2
菱铁矿FeCO3
铝 士 矿
赤铜矿 Cu2O
孔黄铜雀矿石 Cu2(OH)2辉C铜O矿3
4
一.铁的冶炼 1.实验室用一氧化碳还原氧化铁
【实验8-3】
一氧化碳还原氧化铁必须在封闭 的硬质玻管中进行，防止一氧化 碳污染空气。
③把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体 排①除.按空下气图，组防装止仪一器氧，化并碳检与查空其气气混密合性受。热爆炸。点燃出 气口处的酒精灯(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。 待②排把尽少后量，研点细燃的酒氧精化喷铁灯粉，末并装观进察硬装质置玻中璃所管发中生。的变化。 ④当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通入 一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。
课题3
1
人类生活离不开金属
2
单质( 少数，如金和银)
金属的存在形式：
化合物( 大多数，如各种铁矿石)
除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在 外,其余都以化合物形式存在。
图8-16 自然界以单质形式存在的金 图8-17 自然界以单质形式存在的银
3
矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
因此，铁与空气接触，又有水分时，最 易生锈！
铁锈成分复杂，主要是Fe2O3·XH2O 它是一种疏松多孔的物质
铁锈这种多孔性的物质，能让水分 和空气穿过它的空隙，不断向里层渗透， 继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。
14
怎么防止钢铁生锈呢？
镀铜
在 车 在机械表面涂防锈油
船
此外，还可以在7
高炉是个竖直的圆筒形 炉子，炉壳用钢板制成， 内部用耐火砖作衬里。 炼铁的主要原料是铁矿 石、焦炭、石灰石和空 气。 高温下，用还原剂（主 要是一氧化碳）从铁矿 石里把铁还原出来
8
例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石， 理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。
5
证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡 )
现象
红色的Fe2O3变成灰黑色，同时产生的气体使澄 清的石灰水变浑浊，点燃尾气有蓝色火焰
分析 一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳
反应式
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
尾气处理 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气
化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等
• 改善腐蚀环境等等
– 保持铁制品表面干燥和洁净
16
讨论
对于金属资源除了采取防止金属 腐蚀的措施外，还可以通过什么途径 来使金属资源得到保护呢？
废品收购站为什么要收购废铁、废 铜、和易拉罐等金属？
17
二、金属资源保护
（2）回收和利用废旧金属
18
讨论
废弃金属的回收有什么意义？
表
起保护作用的其他
面
金属。
喷
油 漆
在面盆、杯子、 等表面烧涂搪瓷
如：在钢铁表面镀 锡、镀锌、和镀铬
15
金属防腐蚀的方法：
（1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水 • 改变金属的内部结构
– 制成合金，如不锈钢
• 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（镀铬、锌、锡）、通过
6
一.铁的冶炼 2. 工业上 1、原料：
含铁量
赤铁矿 Fe2O3 70%
石灰石、铁矿石 焦炭、空气
菱铁矿 FeCO3 48.27% 磁铁矿 Fe3O4 72.41%
黄铁矿 FeS2
46.67%
2、原理：
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳 把铁从铁矿石中还原出来
化学方程式： Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
160
112
800t
X×96% (杂化纯)
160 :112＝800t :X×96%
X＝583t
答： 1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼 出含铁96%的生铁为583t。
9
3.含杂质的物质的化学方程式的计算：
在实际生产时,所用的原料或产物一般都 含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到 杂质问题。
❖ 可节约金属资源 ❖ 由于金属冶炼需在高温下进行，回收废
弃金属并再利用可节约能源
❖ 降低金属制品的生产成本，可方便人们
得到物美价廉的金属制品
❖ 可减少金属对环境的污染
19
二、金属资源保护
（1）防止金属腐蚀 （2）回收和利用废旧金属 （3）合理开采矿物 （4）寻找金属的代用品
20
练习：1.某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：
设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe
160
112
800t
X
+ 3CO2
160 = 112
800t
X
X＝560t
折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t(纯化杂)
或设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe + 3CO2