第24讲 8.3金属资源的利用和保护

于箱老师最牛课堂之初三化学知识点第24讲金属资源的利用和保护温故知新•1、背诵金属活动性顺序表。•2、金属活动性顺序有哪些应用？•3、金属有哪些化学性质？•4、写出下列化学反应的化学方程式：•（1）镁、锌、铁与盐酸的反应（2）铁钉与硫酸铜溶液、铜丝与硝酸银溶液的反应。•1、背诵金属活动性顺序表。•3、金属有哪些化学性质？•2、金属活动性顺序有哪些应用？•KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu•判断金属的活动性；判断金属与酸的反应；判断金属与盐的反应。金属与氧气反应，生成金属氧化物；金属与酸反应，生成盐和氢气；金属与某些盐溶液反应。生成新金属和新盐。•4、写出下列化学反应的化学方程式：•（1）镁、锌、铁与盐酸的反应（2）铁钉与硫酸铜溶液、铜丝与硝酸银溶液的反应。（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑（2）Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag自然界除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银一、金属元素在自然界中的存在形式其余都以化合物形式存在于地壳和海洋中。金属元素在地壳中的含量元素名称质量分数/%元素名称质量分数/%铝（Al）7.73镁（Mg）2.00铁（Fe）4.75锌（Zn）0.008钙（Ca）3.45铜（Cu）0.007钠（Na）2.74银（Ag）0.00001钾（K）2.47金（Au）0.0000005矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物。赤铁矿[Fe2O3]磁铁矿（Fe3O4）黄铁矿:FeS2菱铁矿:FeCO3铝土矿:Al2O3孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿Cu2O黄铜矿CuFeS2辉铜矿Cu2S铜矿石实验：一氧化碳还原氧化铁[Fe2O3]现象:红色粉末变成黑色，Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温澄清的石灰水变浑浊。CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O用酒精灯点燃尾气的作用是防止CO污染空气2CO+O22CO2点燃二、铁的冶炼实验结束时，先熄灯后停CO，是为了防止温度降低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化；还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管，使之炸裂。1、先通CO还是先点燃酒精灯？为什么？2、先熄灭酒精灯还是先停止通CO？为什么？先通后点的原因是为了防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。1、原料：黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O42、原理：在高温下，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Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温石灰石、铁矿石焦炭、空气化学方程式：70%48.27%46.67%72.41%含铁量铁的冶炼（工业上）高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来3、设备：高炉炼铁时各物质的作用：石灰石：把杂质转化为炉渣焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。CO2+C=2CO高温3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温C+O2==CO2高温CaO+SiO2==CaSiO3高温CaCO3==CaO+CO2高温提供热量提供还原剂造渣，除去二氧化硅用1000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁多少t?解：设理论上可以炼出的纯铁质量为x1602×561000t×80％X1601000tX80%2×56XX=560t答：可以炼出纯铁560t。3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温如果炼出含铁为96%的生铁多少t？生铁的质量560t÷96%=583t可以炼出生铁铁583t。含杂质问题的计算：纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的质量分数不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的质量分数注意：带入化学方程式计算的数据应是:纯净物的质量三、金属资源保护资料一：据有关资料报道，现在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%。资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。可供开采的年限如图所示。取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面的实验步骤1:在试管1中加入少量蒸馏水,使铁钉一半浸没在水中步骤2:在试管2中注满迅速冷却的沸水、植物油步骤3:在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞1.金属的腐蚀与防护铁钉浸没一半在水中铁在空气、水的界面处生锈铁钉完全浸没在水中，上面还加植物油铁未生锈铁钉放在干燥的空气中，加干燥剂等铁未生锈全浸在水中一半在水中干燥空气中铁生锈条件的探究现象分析结论试管Ⅰ试管Ⅱ试管Ⅲ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。（缓慢氧化，放热）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学变化，使铁转化为铁的化合物的过程。因此，铁与空气接触，又有水时，最易生锈！铁锈成分复杂，主要是Fe2O3·XH2O它是一种疏松多孔的物质铁锈这种多孔性的物质，能让水分和空气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较铁锈(Ｆe2Ｏ3)氧化铝(Al2O3)结构特点若不除去结果疏松多孔完全锈蚀致密结实使铝“自我保护”讨论通过对铁制品锈蚀条件的探究，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？1、保持铁制品表面干燥和洁净2、在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等3、制成合金钢，如不锈钢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2、金属资源保护保护金属资源的主要途径：1、防止金属的腐蚀2、金属的回收和利用3、有计划合理地开采矿物4、寻找金属代用品学生练习：根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生锈的条件又是什么？与氧气、水、二氧化碳接触可节约金属资源由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品可减少金属对环境的污染废弃金属的回收有什么意义？