課題3金屬資源的運(yùn)用和保護(hù)人類生活離不開金屬金屬有廣泛的用途，對于人類社會起著不可替代的作用!軍事與科技也需要大量的金屬金屬元素在地殼中的含量請你閱讀元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)／﹪元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)／﹪鋁鐵鈣鈉鉀7.734.753.452.742.47鎂鋅銅銀金2.000.0080.0070.000010.0000005一、金屬在自然界的存在方式：1、以單質(zhì)形式存在如：金、銀等少數(shù)不活潑的金屬。金銀2、以化合物形式存在如：鐵赤鐵礦（重要成分為Fe2O3）菱鐵礦（重要成分FeCO3）黃鐵礦（重要成分FeS2）磁鐵礦（重要成分為Fe3O4）2、以化合物形式存在如：銅輝銅礦（重要成分是Cu2S）黃銅礦（重要是CuFeS2）鋁土礦（重要成分是Al2O3）鋁記憶：礦石赤鐵礦黃鐵礦磁鐵礦菱鐵礦主要成分Fe2O3FeS2Fe3O4FeCO3礦石黃銅礦輝銅礦孔雀石鋁土礦主要成分CuFeS2Cu2SCu2（OH）2CO3Al2O3我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國家這一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界觀上也占有重要志地位。大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提煉數(shù)以億噸計的金屬用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是鐵。

人類使用鐵的歷史能夠追溯到四千五百數(shù)年以前，但是那時的鐵是從太空掉下的隕鐵（其中含鐵90％以上）。我國在商代就開始用鐵，在河北、北京、河南的某些地區(qū)出土過用隕鐵打制的鐵刃銅鉞。我國最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺出土的春秋初年秦國的銅柄鐵劍，這闡明春秋初年我國已掌握了冶鐵技術(shù)。二、鐵的冶煉為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐

Fe2O3?Fe

1、加熱氧化鐵使其分解。2、使用氫氣、碳、一氧化碳等還原劑奪去氧化鐵中的氧。從成本等各方面討論使用哪種辦法、哪種試劑更適宜？思考現(xiàn)象：一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)室原理紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁。點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色火焰一氧化碳還原氧化鐵方程式：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2OFe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫2CO+O2===2CO2點(diǎn)燃化學(xué)方程式：反應(yīng)原理：在高溫條件下，利用爐內(nèi)反應(yīng)生成的一氧化碳將鐵從鐵礦石里還原出來用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是：避免一氧化碳污染空氣石灰水的作用：檢查生成的二氧化碳實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中注意點(diǎn)1、實(shí)驗(yàn)開始時，要先通CO再加熱，目的：將玻璃管中的空氣排盡避免加熱時CO與空氣混合發(fā)生爆炸；2、實(shí)驗(yàn)完畢后，停止加熱后要繼續(xù)通CO至冷卻。目的：避免高溫下的生成物鐵與空氣接觸而被氧化，同時還可避免石灰水倒吸。高爐煉鐵圖：鐵的冶煉原料主要反應(yīng)原理主要設(shè)備產(chǎn)品鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣高溫在高溫下，利用爐內(nèi)反應(yīng)生成的一氧化碳將鐵從鐵礦石里還原出來。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高爐生鐵原料中多個物質(zhì)的作用是焦炭：提供熱量，產(chǎn)生一氧化碳石灰石：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣鐵礦石：提供鐵元素?zé)掍摰倪^程中可能發(fā)生的反映產(chǎn)生還原劑C+O2===CO2

CO2+C===2CO形成生鐵Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2點(diǎn)燃高溫高溫在實(shí)際生產(chǎn)時,所用的原料或產(chǎn)物普通都含有雜質(zhì),在計算用料時和產(chǎn)量時,應(yīng)考慮到雜責(zé)問題三、有關(guān)雜責(zé)問題的計算純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（純度）例1：有300t含碳酸鈣80％的石灰石，理論上能夠鍛燒出生石灰（CaO）多少t?（Ca：40C：12O：16）解：m(CaCO3)=300t×80%=240t設(shè)能夠鍛燒出CaO的質(zhì)量為xCaCO3===CaO+CO2↑高溫10056240tX10056240tX=X=133.4t答:能夠生成氧化鈣133.4t解：氧化鐵的質(zhì)量=1000t×80%=800t1602×56800txX=560t含鐵96%的生鐵的質(zhì)量=560t÷96%=583t。例2：用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上能夠煉出含鐵96％的生鐵多t?Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫1602×56800tx=設(shè)理論上能夠煉出鐵的質(zhì)量為x答：可煉出生鐵583t。解：設(shè)理論上能夠煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x1602×561000t×80％x·96%X=583t答：可煉出生鐵583t。例2：用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上能夠煉出含鐵96％的生鐵多t?Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫1602×561000t×80％x·96%=根據(jù)質(zhì)量守恒定律，鐵元素在反映前后質(zhì)量相等辦法二1000t×80％=583t練習(xí)1、冶煉2000t含雜質(zhì)3％的生鐵，需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石多少噸?2323×56X·90％2000t×(1-3%)2323×56X·90％2000t×(1-3%)x=2976.7t答：略。解：需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量為xFe3O4+4CO3Fe+4CO2高溫

本課小結(jié)1.煉鐵的重要反映原理是什么?分別寫出用赤鐵礦,磁鐵礦煉鐵的化學(xué)反映方程式.在高溫下，運(yùn)用還原劑一氧化碳把鐵從鐵氧化物里還原出來Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫Fe3O4+4CO===3Fe+4CO2高溫

診療賠償，點(diǎn)擊中考一、選擇題：請將唯一對的答案代量填入下列空格內(nèi)1人類每年從自然界中提取大量的金屬鐵，下列有關(guān)鐵的說法對的的是（）A、煉鐵的過程是把單質(zhì)鐵變成氧化鐵B、鋼是很純的鐵C、生鐵是含少量碳的鐵合金D、被腐蝕的鐵制品屬于不可回收的垃圾2鐵是人類生活中重要的一種材料，工業(yè)上可用以下化學(xué)反映制得鐵，F(xiàn)e2O3+3CO＝2Fe+3CO2，該反映中，發(fā)生還原反映的物質(zhì)是（）A、Fe2O3B、COC、FeD、CO23做一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)后，清洗試管壁上留下的黑色物質(zhì)時可選用的辦法是（）A、用大量水邊沖邊洗B、用試管刷左右、上下激烈刷C、用鹽酸或稀硫酸清洗后再用水沖D、用肥皂粉清洗后再用水沖洗CAC作業(yè)：四、金屬資源保護(hù)首先，人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以億噸計的金屬。另首先，據(jù)有關(guān)資料報道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相稱于年產(chǎn)量的20%~40%。因此，避免金屬腐蝕已成為科學(xué)研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重大問題。即使人們采用了許多方法，但一年全世界因生銹而損失的鐵約占世界年產(chǎn)量的四分之一??！校園里在諸多的設(shè)施都是用鐵制成，如：但設(shè)施普遍受到腐蝕的影響。被腐蝕的鐵跟原來有什么不同?ABC活動與探究植物油棉花和CaCl2現(xiàn)有干凈無銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸快速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設(shè)計實(shí)驗(yàn)以證明鐵制品銹蝕的條件。鐵生銹條件的探究現(xiàn)象分析結(jié)論試管A試管B

試管C生銹不生銹不生銹鐵既與水接觸，又與氧氣接觸鐵只與水接觸鐵只與氧氣接觸

在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹四、金屬資源保護(hù)1、金屬的腐蝕和防護(hù)（1）鐵制品銹蝕條件的探究

在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能銹蝕。鐵銹-------混合物(重要成分Fe2O3·xH2O)疏松多孔，會加速鐵的銹蝕加緊鐵生銹速率的狀況酸性污染物的存在

(酸雨)加緊生銹速度離子化合物的存在

(氯化鈉)高溫

(加緊化學(xué)反映速度)與活潑性較低金屬

接觸（置換反映)經(jīng)刮擦或凹凸扭曲表面(增加接觸面)想一想閱讀教材P18頁，回答下列問題：1、試管Ⅱ中為什么要用煮沸過的蒸餾水，且要加入植物油？

2、鋁與氧氣反映生成的氧化鋁能起到保護(hù)里層鋁的作用。鐵銹與否也能保護(hù)里層的鐵呢？

3、你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出避免鐵制品生銹的原理嗎？是為了避免蒸餾水中溶有氧氣。不能，由于鐵銹是疏松的。四、金屬資源保護(hù)1、金屬的腐蝕和防護(hù)（1）鐵制品銹蝕條件的探究（2）鐵制品的防護(hù)方法避免鐵生銹的原理－－就是破壞鐵生銹的條件在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能銹蝕。鐵銹的重要成分是Fe2O3·xH2O，且很疏松。①隔絕空氣②隔絕水③隔絕水和空氣④改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)（3）防銹辦法⑴.加上油漆、塑膠層或涂油等⑵.鍍上耐磨或耐腐蝕的金屬,如鍍鎳、鉻或錫等⑶.通過化學(xué)反映在鐵制品表面生成一層致密的氧化物薄膜(如烤藍(lán))⑷.在鐵中加入其它金屬變化其內(nèi)部構(gòu)造，制成鐵合金（如不銹鋼）自行車支架、鏈條、鋼圈分別采用了什么防銹方法？支架除了防銹還需要美觀，普通用噴漆的辦法。鏈條最易磨損，經(jīng)常涂上潤滑油的辦法來防銹。鋼圈規(guī)定美觀耐磨，常鍍上耐磨的金屬鉻。討論礦物的儲量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量，并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖所示（不包括今后新探明的礦物儲量、一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等）。四、金屬資源保護(hù)

據(jù)估算，回收一種鋁制飲料罐比制造一種新飲料罐要便宜20%，并且還可節(jié)省金屬資源和95%的能源。1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節(jié)省11t煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11kg?，F(xiàn)在世界上已有50%以上的鐵的90%以上的金得到了回收運(yùn)用。你懂得嗎？討論廢棄金屬的回收有什么意義？可節(jié)省金屬資源由于金屬冶煉需在高溫下進(jìn)行，回收廢棄金屬并再運(yùn)用可節(jié)省能源減少金屬制品的生產(chǎn)成本，可方便人們得到物美價廉的金屬制品可減少金屬對環(huán)境的污染四、金屬資源保護(hù)2、金屬資源保護(hù)如何保護(hù)金屬資源？（1）避免金屬腐蝕（2）回收和運(yùn)用廢舊金屬（3）計劃、合理開采礦物（4）尋找金屬的代用品通過學(xué)習(xí)你有什么收獲？?小結(jié)鐵生銹的重要條件是與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸。破壞鐵生銹的條件就能避免鐵生銹。避免鐵生銹的辦法為：

保持鐵制品表面干燥和干凈

在鐵制品表面刷油漆、涂油、鍍鉻、“烤藍(lán)”等

制成合金鋼保護(hù)金屬資源的有效途徑是：

避免金屬腐蝕

回收運(yùn)用廢舊金屬

合理有效的開采礦物

尋找金屬的代用品

物盡其用1、在下列狀況下，埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的是（）A、在潮濕、致密的土壤中B、在干燥、致密的土壤中C、在潮濕、疏松的土壤中D、在干燥、疏松的土壤中2、下列物品需采用防銹方法的是（）A鐵制防盜網(wǎng)B不銹鋼菜刀C鋁合金窗D、金戒指3、日常生活中的某些鐵制品經(jīng)常會被銹蝕。下列做法不能起防銹作用的是（）①在鐵制品表面鍍鋅。②在鐵制品表面涂油脂。③保存鐵件表面的鐵銹作保護(hù)層④在鐵制品表面刷油漆⑤自行車臟了用清水洗⑥用廢酸液沖洗鐵制污水管道⑦切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干。