1、课题3 金属资源的利用和保护,一.金属的存在形式,单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等 化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠和钙等,孔雀石(Cu2(OH)2CO3 ),自然界中以单质 形式存在的金,自然界中以单质形 式存在的银,赤铁矿,主要成分是 Fe2O3,黄铁矿,主要成分是FeS2,主要成分是FeCO3,菱铁矿,黄铜矿,主要成分是CuFeS2,铝土矿,主要成分是Al2O3,辉铜矿,主要成分是Cu2S,在地壳中，矿物常与岩石混合共存在一起，形成矿石,二.铁的冶炼, 实验过程中能观察到什么现象？, 酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么？,铁,演示,实验现象：红色粉末变成黑色，生成的
2、气体能使澄清的石灰水变浑浊。,实验步骤：,1.检验装置的气密性。2.装入药品并固定。 3.点燃酒精灯。4.通入CO。5.点燃酒精喷灯。6.反应结束后熄灭酒精喷灯 7.冷却后停止通入CO。8.熄灭酒精灯。,注意：1.实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止发生爆炸。2.实验结束继续通入CO，防止生成的铁粉再次被氧化。,实验改进： 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球或方便袋收集，这样收集得到的未燃的一氧化碳气体可重复利用,把尾气烧掉，防止污染空气,一、铁的冶炼,1、原料：,焦炭、石灰石、铁矿石,黄铁矿 FeS2,赤铁矿 Fe2O3,菱铁矿 FeCO3,磁铁矿 Fe3O4,2、原理：,在高温下，
3、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,将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣,（Fe2O3）,生铁,出铁口,炉渣,出渣口,高炉气体,高炉气体, 提供还原剂CO 提供热量,某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有Fe2O3 ）、焦炭、空气等，主要反应过程如下图示：, 炼铁厂用于炼铁的主要设备是：。 在上述框图中A、B所对应的有关反应生成物的化学式分别是：、 。 写出上述反应的化学方程式。 ； 在此过程中，焦炭的作用是 、 。,高炉,一氧化碳,产生一氧化碳,提供热量,二氧化碳,知识点二、炼铁,B,【典例2】（2010常州中考） （1）磁铁矿的主要成分是： ；（填化学式） （2）写
4、出CO与Fe2O3在高温条件下反应的化学方程式：（3）高炉炼铁得到的主要产品是 ；（填序号）A纯铁 B生铁 C钢,Fe3O4,涉及到杂质问题的计算：化学方程式所表达的都是纯净物质发生化学变化时的相互关系，各化学式所规定的化学量，反映的是纯净物之间的数量系在实际生产中，所用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此，在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。当参与反应的物质含杂质时，应先要把含杂质物质的质量换算成纯净物质的质量，再进行计算,例3、计算多少吨铁的质量分数为96%的生铁中含铁560t？,例2、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？,解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
5、1000t(1-20%)=800t,例4、某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁96%的生铁多少吨？,80%,800t,537.6t,生铁的质量=537.6t96%=560t,练习：要炼出含2%杂质的生铁1600吨，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？,解：设需要含为80%的赤铁矿石的质量为x 生铁1600吨含纯为1600吨（12%）= 1568吨 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 x80% 1568吨x = 2800吨 答：需这种赤铁矿石2800吨。,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
6、剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。,铁生锈条件的探究,铁生锈条件的探究,生锈,不生锈,不生锈,铁既与水接触，又与氧气接触,铁只与水接触,铁只与氧气接触,在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈,铁生锈的实质：铁与空气中的氧气.水蒸气等发生化学反应的过程。,铁锈的成份很复杂,主要为氧化铁Fe2O3.xH2O,铁制品锈蚀的条件:(1)要有能够发生反应的物质.(2)反应物要能相互接触(3)生成物不会对反应起障碍作用,铁制品的防护措施,防止铁生锈的原理就是破坏铁生锈的条件,金属防腐蚀的方法：,保持铁制品表面洁净干燥 在铁制品表面刷漆涂油 制成合金钢，如不锈钢 在铁制品表面镀一层耐腐蚀的金属 使表面
7、形成氧化物薄膜,自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？,刷油漆,涂油,镀铬,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。,三.我国稀土资源的合理利用和保护,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,中国稀土：储量第一，生产量第一， 出口量第一，消费量第一。,某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下：（1）操作a、b的名称分别是_、_。 （2）写出流程中有关反应的化学方程式： _、_ 。 以上两个反应
8、能够发生的原因是,过滤,蒸发,Fe+H2SO4=FeSO4+H2,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,知识实践,反馈练习,铁可以拉制成铁丝，是因为它具有_性；铁锅可以用来炒菜，是因为铁是_的导体。,要完成FeFeSO4的转化，可以让铁和_和_发生置换反应。,盛入在油罐车内的石油产品振荡时可产生静电，容易引起火灾，所以油罐车尾部有一条拖地的铁链， 是利用了铁具有_的性质。,钢铁生锈，实际上是铁、_ _等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应。防止铁制品生锈，最常用的方法是_。,知识实践,反馈练习,在下列条件下，铁最容易生锈的是A.有氧气存在 B.有水存在C.在潮湿空气中 D.表面有油污,下列有关使用铁器时的注意事项中，正确的是 A.避免接触干燥的空气 B.能盛放盐酸 C.不能盛放硫酸铜溶液 D.避免接触潮湿空气,练习巩固,请说出铁有哪些主要的物理性质；请写出铁与氧气、盐酸、硫酸及硫酸铜溶液反应的化学方程式，并注明反应类型；,一根质量为10g的铁钉，投入一定浓度的CuSO4溶液中，过一段时间后取出铁钉，洗净干燥后称其质量为12g。请计算生成的Cu的质量为多少？,课后练习,