課題3金屬資源的利用和保護(hù) (4)

課題課題3 3 金屬資源的利用和保護(hù)金屬資源的利用和保護(hù)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)： 1.1.知道一些常見(jiàn)的金屬（鐵、鋁、銅等）礦物，知道一些常見(jiàn)的金屬（鐵、鋁、銅等）礦物，知道從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的方法；知道從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的方法； 2.2.了解防止金屬生銹的簡(jiǎn)單方法，。了解防止金屬生銹的簡(jiǎn)單方法，。過(guò)程與方法：過(guò)程與方法： 理解化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用理解化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：1 1、認(rèn)識(shí)廢舊金屬回收對(duì)金屬資源保護(hù)的重要性。認(rèn)識(shí)廢舊金屬回收對(duì)金屬資源保護(hù)的重要性。2 2、知道廢舊金屬對(duì)環(huán)境的污染，樹(shù)立保護(hù)金屬資、知道廢舊金屬對(duì)環(huán)境的污染，樹(shù)立保護(hù)金屬資 源和環(huán)境的保護(hù)意識(shí)。源和環(huán)境的保護(hù)意識(shí)。自學(xué)指導(dǎo)自學(xué)指導(dǎo)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(zhì)形式存在？哪些以單質(zhì)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(guó)哪些金屬的儲(chǔ)量居世界前列？、我國(guó)哪些金屬的儲(chǔ)量居世界前列？4 4、我國(guó)從什么時(shí)候開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器？、我國(guó)從什么時(shí)候開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器？5 5、冶鐵的原料、設(shè)備、原理是什么？、冶鐵的原料、設(shè)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(hù)金屬資源？、怎樣保護(hù)金屬資源？ 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：?jiǎn)螁?質(zhì)質(zhì)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(lái)提煉工業(yè)上把能用來(lái)提煉金屬的礦物叫礦石。金屬的礦物叫礦石。常見(jiàn)鐵礦石：常見(jiàn)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(guó)儲(chǔ)量居世界前列金屬有：我國(guó)儲(chǔ)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(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)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(jì)紀(jì)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(guó)鋼產(chǎn)產(chǎn)量突中國(guó)鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破破1 1億噸。億噸。 1949 1949年年產(chǎn)量年年產(chǎn)量1515萬(wàn)噸，萬(wàn)噸，居世界居世界2626位。位。實(shí)驗(yàn)室一氧化碳還原氧化鐵：實(shí)驗(yàn)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、通、裝藥品固定、通COCO、加熱、反應(yīng)結(jié)束先停止加、加熱、反應(yīng)結(jié)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(nèi)固體由紅色逐玻璃管內(nèi)固體由紅色逐漸變黑，試管內(nèi)澄清石漸變黑，試管內(nèi)澄清石灰水變渾濁灰水變渾濁結(jié)論：結(jié)論：氧化鐵加熱時(shí)能被氧化鐵加熱時(shí)能被COCO還還原成鐵，同時(shí)生成原成鐵，同時(shí)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(yīng)生成原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的的COCO把鐵從鐵礦石里還原出來(lái)。把鐵從鐵礦石里還原出來(lái)。設(shè)備：高爐設(shè)備：高爐原料：鐵礦石、焦炭、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(yīng)：爐渣反應(yīng)：CaCOCaCO3 3=CaO+CO=CaO+CO2 2 CaO+SiO CaO+SiO2 2=CaSiO=CaSiO3 3高溫高溫高溫高溫點(diǎn)燃點(diǎn)燃高溫高溫高溫高溫二、金屬資源的保護(hù)二、金屬資源的保護(hù)資料一：資料一：根據(jù)已探明的一些礦物的儲(chǔ)藏量和目前消根據(jù)已探明的一些礦物的儲(chǔ)藏量和目前消耗速度，有人估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限如下圖耗速度，有人估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限如下圖所示。所示。資料二：資料二：據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，現(xiàn)在世界上每年因據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，現(xiàn)在世界上每年因 腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于 年產(chǎn)量的年產(chǎn)量的20% 40%20% 40%。思考思考1 1 、金屬資源短缺對(duì)人、金屬資源短缺對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展意味著什類(lèi)社會(huì)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(hù)金屬資源？、如何保護(hù)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)銅綠的化學(xué)式思考：根據(jù)銅綠的化學(xué)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(shí)驗(yàn)：探究鐵生銹的條件請(qǐng)解釋下列實(shí)驗(yàn)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(méi)水中部分浸沒(méi)水中浸沒(méi)水中浸沒(méi)水中部分浸沒(méi)食鹽水中部分浸沒(méi)食鹽水中鐵生銹的本質(zhì)：是鐵與空氣中的氧氣、鐵生銹的本質(zhì)：是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等物質(zhì)發(fā)生的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)水蒸氣等物質(zhì)發(fā)生的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。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、物理方法：刀刮、砂紙擦 2 2、化學(xué)方法：用、化學(xué)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(hù)層、形成保護(hù)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(guò)化學(xué)方法使表面形成氧腐蝕的金屬、通過(guò)化學(xué)方法使表面形成氧化物薄膜等化物薄膜等改變金屬的結(jié)構(gòu)改變金屬的結(jié)構(gòu) 制成合金鋼，如不銹鋼制成合金鋼，如不銹鋼 自行車(chē)的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，自行車(chē)的構(gòu)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(hù)金屬資源的方法：保護(hù)金屬資源的方法：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(jì)劃、合理地開(kāi)采礦物、有計(jì)劃、合理地開(kāi)采礦物板書(shū)設(shè)計(jì)板書(shū)設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)室制法：原理、步驟、現(xiàn)象、方程式）實(shí)驗(yàn)室制法：原理、步驟、現(xiàn)象、方程式（2 2）工業(yè)制法：原料、設(shè)備、原理）工業(yè)制法：原料、設(shè)備、原理 3 3、金屬資源的保護(hù)、金屬資源的保護(hù) （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）金屬資源的保護(hù)）金屬資源的保護(hù)在實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用酒精在實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用酒精燈給氧化鐵加熱一段時(shí)間后，我們將看到固體由燈給氧化鐵加熱一段時(shí)間后，我們將看到固體由_色變成色變成_色，這時(shí)氧化鐵變成色，這時(shí)氧化鐵變成_，實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)中石灰水會(huì)變石灰水會(huì)變_，用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用，用酒精燈點(diǎn)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(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式：請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式：_Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O1 1、回答下列問(wèn)題：、回答下列問(wèn)題： （1 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(guò)咸魚(yú)的刀不經(jīng)洗凈抹干，為什么很）切過(guò)咸魚(yú)的刀不經(jīng)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(chē)，為什么須先用干）被雨水淋濕的自行車(chē)，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(xí)課堂練習(xí)1.H1.H2 2和和COCO在加熱時(shí)都能和氧化銅反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如在加熱時(shí)都能和氧化銅反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：圖所示： （1 1）分別寫(xiě)出）分別寫(xiě)出A A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但不用裝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但不用裝置置A A做做COCO還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，而用裝置還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，而用裝置B B，原因是，原因是什么？什么？在實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中，所用的原料或產(chǎn)物一般含有雜質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中，所用的原料或產(chǎn)物一般含有雜質(zhì)，在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)，應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)，應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)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?lài)崳康纳F多少?lài)?？練?xí)：某鋼鐵廠(chǎng)每天消耗練習(xí)：某鋼鐵廠(chǎng)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?lài)?？少?lài)崳?