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1、課題課題3 3 金屬資源的利用和保護金屬資源的利用和保護學習目標學習目標 知識目標：知識目標： 1.1.知道一些常見的金屬（鐵、鋁、銅等）礦物，知道一些常見的金屬（鐵、鋁、銅等）礦物，知道從鐵礦石中將鐵還原出來的方法；知道從鐵礦石中將鐵還原出來的方法； 2.2.了解防止金屬生銹的簡單方法，。了解防止金屬生銹的簡單方法，。過程與方法：過程與方法： 理解化學反應在實際生活中的應用理解化學反應在實際生活中的應用情感態(tài)度與價值觀：情感態(tài)度與價值觀：1 1、認識廢舊金屬回收對金屬資源保護的重要性。認識廢舊金屬回收對金屬資源保護的重要性。2 2、知道廢舊金屬對環(huán)境的污染，樹立保護金屬資、知道廢舊金屬對環(huán)境
2、的污染，樹立保護金屬資 源和環(huán)境的保護意識。源和環(huán)境的保護意識。自學指導自學指導1 1、金屬在自然界存在方式怎樣？、金屬在自然界存在方式怎樣？ 哪些以單質形式存在？哪些以單質形式存在？2 2、什么叫礦石？哪些礦石適宜冶鐵？、什么叫礦石？哪些礦石適宜冶鐵？3 3、我國哪些金屬的儲量居世界前列？、我國哪些金屬的儲量居世界前列？4 4、我國從什么時候開始生產和使用鐵器？、我國從什么時候開始生產和使用鐵器？5 5、冶鐵的原料、設備、原理是什么？、冶鐵的原料、設備、原理是什么？6 6、鐵銹蝕的條件是什么？怎樣防止鐵生銹？、鐵銹蝕的條件是什么？怎樣防止鐵生銹？7 7、怎樣保護金屬資源？、怎樣保護金屬資源？
3、 金屬的回收利用有哪些意義？金屬的回收利用有哪些意義？一、金屬的存在形式：一、金屬的存在形式：單單 質質化化合合物物赤鐵礦赤鐵礦: :主要成分是主要成分是 FeFe2 2O O3 3黃鐵礦黃鐵礦: :主要成分主要成分FeSFeS2 2菱鐵礦菱鐵礦: :主要成分主要成分FeCOFeCO3 3礦石：礦石：工業(yè)上把能用來提煉工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物叫礦石。金屬的礦物叫礦石。常見鐵礦石：常見鐵礦石：鋁土礦鋁土礦: :主要成分主要成分AlAl2 2O O3 3黃銅礦：主要成分黃銅礦：主要成分CuFeSCuFeS2 2輝銅礦：主要成分輝銅礦：主要成分CuCu2 2S S我國儲量居世界前列金屬有：我國儲
4、量居世界前列金屬有： 鎢、鉬、鈦、錫、銻等鎢、鉬、鈦、錫、銻等 鐵的冶煉：鐵的冶煉： 早在早在春秋戰(zhàn)國春秋戰(zhàn)國時期，時期，我國就開始生產和使用我國就開始生產和使用鐵器（比歐美冶鐵早鐵器（比歐美冶鐵早19001900多年多年），從），從公元公元1 1世世紀紀起，鐵便成了一種最起，鐵便成了一種最主要的金屬材料主要的金屬材料。 19961996年年中國鋼產產量突中國鋼產產量突破破1 1億噸。億噸。 1949 1949年年產量年年產量1515萬噸，萬噸，居世界居世界2626位。位。實驗室一氧化碳還原氧化鐵：實驗室一氧化碳還原氧化鐵：裝置：裝置：步驟：步驟：現(xiàn)象：現(xiàn)象：檢查氣密性檢查氣密性 、裝藥品固定
5、、通、裝藥品固定、通COCO、加熱、反應結束先停止加、加熱、反應結束先停止加熱，冷卻后再停止通熱，冷卻后再停止通COCO玻璃管內固體由紅色逐玻璃管內固體由紅色逐漸變黑，試管內澄清石漸變黑，試管內澄清石灰水變渾濁灰水變渾濁結論：結論：氧化鐵加熱時能被氧化鐵加熱時能被COCO還還原成鐵，同時生成原成鐵，同時生成COCO2 2：FeFe2 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2高溫高溫工業(yè)制法工業(yè)制法原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的的COCO把鐵從鐵礦石里還原出來。把鐵從鐵礦石里還原出來。設備：高爐設備：高爐原料：鐵礦石、焦
6、炭、石灰石（空氣）原料：鐵礦石、焦炭、石灰石（空氣）方程式：方程式：C+OC+O2 2=CO=CO2 2 CO CO2 2+C=2CO+C=2COFeFe2 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2爐渣反應：爐渣反應：CaCOCaCO3 3=CaO+CO=CaO+CO2 2 CaO+SiO CaO+SiO2 2=CaSiO=CaSiO3 3高溫高溫高溫高溫點燃點燃高溫高溫高溫高溫二、金屬資源的保護二、金屬資源的保護資料一：資料一：根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量和目前消根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量和目前消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖耗速度，有人估計一些礦
7、物可供開采的年限如下圖所示。所示。資料二：資料二：據(jù)有關資料報道，現(xiàn)在世界上每年因據(jù)有關資料報道，現(xiàn)在世界上每年因 腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于 年產量的年產量的20% 40%20% 40%。思考思考1 1 、金屬資源短缺對人、金屬資源短缺對人類社會發(fā)展意味著什類社會發(fā)展意味著什么呢？么呢？2 2 、金屬腐蝕的條件是、金屬腐蝕的條件是什么？如何防腐？什么？如何防腐？3 3、如何保護金屬資源？、如何保護金屬資源？鐵生銹的條件：鐵生銹的條件： 與氧氣（或空氣）接觸與氧氣（或空氣）接觸; ;與水接觸與水接觸其它影響因素：酸、鹽等其它影響因素：酸、鹽等思考：根據(jù)銅綠
8、的化學式思考：根據(jù)銅綠的化學式CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3分析分析銅生銹的條件又是什么？銅生銹的條件又是什么？ 與氧氣、水和二氧化碳接觸與氧氣、水和二氧化碳接觸實驗：探究鐵生銹的條件請解釋下列實驗的現(xiàn)象液面處鐵液面處鐵銹較多銹較多干燥劑干燥劑干燥空氣中干燥空氣中部分浸沒水中部分浸沒水中浸沒水中浸沒水中部分浸沒食鹽水中部分浸沒食鹽水中鐵生銹的本質：是鐵與空氣中的氧氣、鐵生銹的本質：是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等物質發(fā)生的復雜的化學反應水蒸氣等物質發(fā)生的復雜的化學反應。鐵銹的主要成分為氧化鐵（鐵銹的主要成分為氧化鐵（） 除銹的方法：除銹的方法： 1 1、物理方法：刀刮、砂紙擦、
9、物理方法：刀刮、砂紙擦 2 2、化學方法：用、化學方法：用適量適量的酸擦洗（或擦拭）的酸擦洗（或擦拭）金屬防腐蝕的方法：金屬防腐蝕的方法：1、保持鐵制品表面干燥和潔凈、保持鐵制品表面干燥和潔凈 2、形成保護層、形成保護層 刷刷油漆油漆、涂油涂油、燒制搪瓷、電鍍上一層耐、燒制搪瓷、電鍍上一層耐腐蝕的金屬、通過化學方法使表面形成氧腐蝕的金屬、通過化學方法使表面形成氧化物薄膜等化物薄膜等改變金屬的結構改變金屬的結構 制成合金鋼，如不銹鋼制成合金鋼，如不銹鋼 自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈等，自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？分別采取了什么防銹措施？保護金屬資源的方法：保護金屬
10、資源的方法：1 1、防止金屬的腐蝕、防止金屬的腐蝕2 2、回收利用廢舊金屬、回收利用廢舊金屬3 3、有計劃、合理地開采礦物、有計劃、合理地開采礦物板書設計板書設計 1 1、金屬資源概礦：、金屬資源概礦： （1 1）存在）存在 （2 2）主要的礦石）主要的礦石 2 2、鐵的冶煉：、鐵的冶煉：（1 1）實驗室制法：原理、步驟、現(xiàn)象、方程式）實驗室制法：原理、步驟、現(xiàn)象、方程式（2 2）工業(yè)制法：原料、設備、原理）工業(yè)制法：原料、設備、原理 3 3、金屬資源的保護、金屬資源的保護 （1 1）鐵生銹的條件）鐵生銹的條件 （2 2）防銹的方法）防銹的方法 （3 3）除銹的方法）除銹的方法 （4 4）金屬
11、資源的保護）金屬資源的保護在實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，當用酒精在實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，當用酒精燈給氧化鐵加熱一段時間后，我們將看到固體由燈給氧化鐵加熱一段時間后，我們將看到固體由_色變成色變成_色，這時氧化鐵變成色，這時氧化鐵變成_，實驗中，實驗中石灰水會變石灰水會變_，用酒精燈點燃尾氣的作用，用酒精燈點燃尾氣的作用是是_。紅紅黑黑鐵鐵白色渾濁白色渾濁防止一氧化碳污染空氣防止一氧化碳污染空氣請寫出相關的化學方程式：請寫出相關的化學方程式：_Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O1 1、回答下列問題：、回答下列問題： （1
12、 1）為什么沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢？）為什么沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢？ （2 2）切過咸魚的刀不經洗凈抹干，為什么很）切過咸魚的刀不經洗凈抹干，為什么很快就生銹？快就生銹？ （3 3）被雨水淋濕的自行車，為什么須先用干）被雨水淋濕的自行車，為什么須先用干布擦凈后才能用帶有油的布擦？布擦凈后才能用帶有油的布擦？課堂練習課堂練習1.H1.H2 2和和COCO在加熱時都能和氧化銅反應，實驗裝置如在加熱時都能和氧化銅反應，實驗裝置如圖所示：圖所示： （1 1）分別寫出）分別寫出A A裝置中發(fā)生反應的化學方程式。裝置中發(fā)生反應的化學方程式。（2 2）裝置）裝置A A中試管口向下傾斜的原因是什么？中試管
13、口向下傾斜的原因是什么？（3 3）H H2 2和和COCO都是氣體，裝置都是氣體，裝置A A設計簡單，但不用裝設計簡單，但不用裝置置A A做做COCO還原氧化銅的實驗，而用裝置還原氧化銅的實驗，而用裝置B B，原因是，原因是什么？什么？在實驗生產中，所用的原料或產物一般含有雜質，在實驗生產中，所用的原料或產物一般含有雜質，在計算用料和產量時，應考慮到雜質問題在計算用料和產量時，應考慮到雜質問題例題：用例題：用1000t含氧化鐵含氧化鐵80%的赤鐵礦，理論上可以的赤鐵礦，理論上可以 煉出含鐵煉出含鐵96%的生鐵多少噸？的生鐵多少噸？練習：某鋼鐵廠每天消耗練習：某鋼鐵廠每天消耗2000t含氧化鐵含氧化鐵80%的赤的赤 鐵礦，理論上可以煉出含鐵鐵礦，理論上可以煉出含鐵98%的生鐵多的生鐵多 少噸？少噸？
課題3金屬資源的利用和保護 (4)
