第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护
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
赤铁矿: Fe2O3
黄铁矿: FeS2
菱铁矿: FeCO3
铝土矿: Al2O3
黄铜矿:CuFeS2
辉铜矿:Cu2S
金属活动性顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
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
1.实验室用一氧化碳还原氧化铁
2.工业炼铁:Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
反应原理:高温下,一氧化碳还原氧化铁,生成铁粉和二氧化碳。
实验步骤:
① 按下图组装仪器,并检查其气密性。
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。
一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳。
操作中应注意:先通CO后点灯,先熄灭酒精灯后停止通CO。
原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
工业炼铁设备:炼铁高炉。
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。
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。
含杂质的物质的化学方程式的计算:设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X,解得X = 560t,折合含铁96%的生铁的质量为583t。
练习:用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。
二、金属资源保护
金属资源的保护资料一:矿物的储藏量和目前消耗速度,估计一些矿物可供开采的年限。
资料二: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%。
金属资源保护措施:
1. 防止金属的腐蚀。
2. 金属的回收利用。
3. 合理地开采矿物。
4. 寻找金属的代用品。
防止金属腐蚀的方法:
1. 改变金属的本质,制成合金钢。
2. 形成保护层,如刷油漆、涂油、电镀等。
3. 改善腐蚀环境。
自行车的构件如支架、链条、钢圈等,分别采取了刷油漆、涂油、镀铬等防锈措施。
思考题:
1. 金属资源短缺对人类社会发展意味着什么?
2. 金属腐蚀的条件是什么?如何防腐?
3. 如何保护金属资源?
铁生锈的条件:与氧气(或空气)接触、与水接触。
实验:探究铁生锈的条件。
金属防腐蚀的方法:改变金属的本质、形成保护层、改善腐蚀环境。
练习:菜刀在不同情况下发生锈斑的严重程度顺序是C。
埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是D。
铝比铁容易氧化,但铝制品耐用而铁制品却容易锈蚀,因为铝被氧化后在其表面形成一层致密的氧化膜,而铁氧化易生锈。
沿海地区,尤其是南方沿海地区的钢铁制品比北方容易锈蚀,因为沿海地区气候较潮湿。
谢谢大家的合作。
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学科:化学
类型:PPT课件
年级:初中三年级
版本:人教版
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