金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護第一課時P14圖8-16自然界以單質形式存在的金圖8-17自然界以單質形式存在的銀

除少數不活潑的金屬如金、銀等有單質形式存在外,其余都以化合物形式存在。金屬的存在形式：單質(少數，如金和銀)化合物(大多數，如各種鐵礦石)赤鐵礦（主要成分是Fe2O3

）菱鐵礦（主要成分是FeCO3

）圖8-17常見的礦石硫鐵礦(主要成分是FeS2

)磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）實驗步驟：①.按下圖組裝儀器，并檢查其氣密性。②把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質玻璃管中。③把硬質玻璃管接入裝置系統中，先通入一氧化碳氣體排除空氣，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點燃出氣口處的酒精燈(或用氣球收集)，防止一氧化碳污染空氣。待排盡后，點燃酒精噴燈，并觀察裝置中所發生的變化。④當紅棕色粉末已轉變成黑色后，停止加熱，再通入一會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止Fe被氧化。原料：鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫2.工業煉鐵：反應的化學方程式：CO是還原劑；Fe2O3是氧化劑⑴原理：焦炭在高溫條件下跟O2反應生成CO,CO作還原劑，在高溫條件下把鐵礦石中的鐵還原出來。⑵設備：煉鐵高爐鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫CO2＋C2CO

高溫C

+

O2

CO2

點燃

在實際生產時,所用的原料或產物一般都含有雜質,在計算用料時和產量時,應考慮到雜質問題。不純物質、純物質、純度之間的關系：列比例時，一定要用純量。3.含雜質的物質的化學方程式的計算：m(純)=m(不純)×純凈物的質量分數m(不純)=m(純)÷純凈物的質量分數⑵設需含Fe2O3質量分數為85%的赤鐵礦石的質量為x。解：⑴生鐵中含純鐵：3000t×(1－5%)=2850t.Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2112X·85%2850t

高溫160X·85%=1122850tX≈4790t答：⑴該3000t生鐵中含純鐵2850t。⑵該煉鋼廠每天需含Fe2O3質量分數為85%的赤鐵礦石為4790t。

1.【06自貢】某煉鋼廠日產含雜質5%的生鐵3000t，試計算：⑴該3000t生鐵中含純鐵多少噸？⑵該煉鋼廠每天需含Fe2O3質量分數為85%的赤鐵礦石多少噸？（計算結果保留整數）練習：3.右下圖是金屬活動性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規模開發、利用的大致年限。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu約6000年前約200年前約600年前約2500年前⑴選擇編號填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，原因是

；目前鋁在多個領域替代易生銹的鋼鐵，其主要原因是

。①鋁的密度小②鋁很活潑③地殼中鋁的含量高④鋁的表面易生成致密的保護膜②①④第八單元

金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護第二課時P17~20為什么要保護金屬資源？二、金屬資源保護保護金屬資源的原因：⑴每年大量開采(數以億噸計)⑵每年大量的金屬被腐蝕(相當于年產量的20%~40%)P171.金屬的腐蝕和防護人們采取了許多措施，但每年全世界因生銹而損失的鋼鐵約占世界年產量的四分之一！如何防銹？——a.在干燥空氣中b.浸沒在水中c.半截浸沒在水中鐵的生銹過程哪種條件下,鐵最易生銹?為什么?不生銹(有水無O2)

不生銹(有O2無水)在水與空氣的交界面最易生銹————植物油abc請思考：用橡皮塞塞緊管口(有水和Ｏ2)鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發生化學反應。鐵銹的成份很復雜,主要為氧化鐵Fe2O3·XH2O。(Fe2O3·XH2O很疏松，易吸水，不能阻礙里層的鐵繼續與氧氣、水蒸氣反應，如不及時除去，會加快鐵制品的生銹，使鐵全部被腐蝕。而鋁不同，鋁與氧氣反應生成致密的Al2O3薄膜，覆蓋在鋁的表面，從而保護里層的鋁不再與氧氣反應，所以鋁耐腐蝕。)鐵生銹的條件：⑴要有能夠發生反應的物質(Fe、H2O、O2)；鐵制品銹蝕的條件:⑵反應物要能相互接觸；⑶生成物不會對反應起阻礙作用。4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3·XH2O

(緩慢氧化)⑴三角架：⑵鋼線(輻條）：⑷鏈條：刷漆鍍一層耐腐蝕的金屬涂油等平時要保持自行車的潔凈與干燥（或涂油）！自行車防銹措施有哪些？討論：⑶鋼圈：

圖8-25據估計一些礦物可供開采的年限2.金屬資源保護⑴為什么要保護金屬資源？礦物的儲量是有限的，而且不能再生。圖8-26金屬的回收利用回收一個鋁制的易拉罐比制造一個新的鋁制的易拉罐要便宜20%，而且還可以節約金屬資源和95%能源。目前世界上有50%以上的鐵和90%以上的金得到回收利用。反饋練習1.在下列情況下，埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最快的是（）

A.在潮濕、致密的土壤中

B.在干燥、致密的土壤中

C.在潮濕、疏松的土壤中

D.在干燥、疏松的土壤中2.某運輸用鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是(

)CBA.水面上的船頭部分B.水面附近的船體部分C.水面下的船底部分D.各部分都一樣速度生銹4.全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占世界鋼鐵年產量的1/4。某學生想探究鐵生銹的條件，他將干凈的鐵釘分別同時入放A、B、C三支試管中進行研究。⑴請你幫助該學生完成下列實驗設計的內容：編號操作方法實驗目的A探究鐵在干燥空氣中的生銹情況B放入鐵釘，注入蒸餾水浸沒鐵釘，并用植物油液封C探究鐵在有空氣和水時的生銹情況加熱烘干試管，小心放入鐵釘，塞上塞子

探究鐵在有水而無空氣（氧氣）時的生銹情況小心放入鐵釘，注入蒸餾水，使鐵釘部分浸入水中⑵一周后，編號為________的試管中的鐵釘最易生銹。⑶用相同材料制作，經過相同時間防銹處理的鐵欄桿，安裝在南方比安裝在北方更易生銹，其原因是___________________________________。C南方比北方天氣潮濕，鐵更易生銹ABC鐵在干燥空氣中鐵在有水而無空氣（氧氣）時鐵在有空氣和水時用植物油液封用橡皮塞塞緊管口4.某課外興趣小組對一批鐵樣品（含有雜質，雜質不溶于水，也不與稀硫酸反應）進行分析，甲、乙、丙三位同學分別進行實驗，其中只有一位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應。實驗數據如下表：

請你認真分析數據，回答下列問題：⑴哪位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應；⑵計算樣品中鐵的質量分數；⑶若生產1000t這種純度的鐵，至少需要含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦多少噸？甲乙丙燒杯＋稀硫酸200g150g150g加入的鐵樣品9g9g14g充分反應后，燒杯＋剩余物208.7g158.7g163.7g改正：(燒杯的質量為25.4g；計算結果精確到0.1%)解：⑵乙反應生成氫氣的質量為150g+9g-158.7g＝0.3g。

設Fe的質量為X。Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

2X0.3g則Fe%＝8.4g9g×100%=93.3%⑵計算樣品中鐵的質量分數；答：樣品中鐵的質量分數為93.3%。56X20.3g=X=8.4g⑶若生產1000t這種純度的鐵，至少需要含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦多少噸？解：⑶需要含氧化鐵80%的赤鐵礦的質量為Y。1000t這種純度的鐵含純鐵的質量為1000t×93.3%＝930t。3CO+

Fe2O3

2Fe

+

3CO2

====高溫160112Y×80%930t160:112=Y×80%:930tY=1666.1t答：生產1000t這種純度的鐵，至少需要含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦為1666.1t。3CO+

Fe2O3

2Fe

+

3CO2

；====高溫1.把鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程，其主要反應原理是在高溫條件下CO作還原劑，奪取鐵礦石里的氧，將鐵還原出來。2.在實際生產時,所用的原料或產物一般都含有雜質,在計算用料時和產量時,應考慮到雜質問題。

3.鐵生銹的條件是鐵與空氣中的氧氣、水(或水蒸氣)直接接觸，如果隔絕了空氣和水，就能在一定程度上防止鋼鐵生銹。在鐵表面涂油、刷漆、鍍上耐磨和耐腐蝕的鉻及制造耐腐蝕的合金，如不銹鋼等，就能防止鋼鐵生銹。

4.保護金屬資源的有效途徑是防止金屬的腐蝕、回收與利用廢舊金屬、合理有效地地開采礦物,以及尋找金屬代用品等。列比例時，一定要用純量。m(純)=m(不純)×純度4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3·XH2O本單元小結：一、金屬和金屬材料金屬與非金屬物理性質的比較：物理性質金屬非金屬狀態

在常溫下，除汞(Hg)是液體外，其余都是固體

在常溫下，有固、液、氣三態密度

一般較大

一般較小光澤

有

一般無導電性導熱性能導電、導熱

一般不導電、不導熱延展性有沒有

2.金屬材料包括純金屬和合金。把兩種或兩種以上的金屬熔合在一起，或者把金屬和非金屬熔合在一起，就可以得到具有金屬特性的合金。由于合金的很多性能一般比組成它們的純金屬更好，因此，在實際中大量使用的金屬材料是合金。二、金屬的化學性質

1.很多金屬都能與氧氣、鹽酸和稀硫酸等起反應，但反應的難易和劇烈程度不同。)以Fe、Al、Cu為例，寫出它與氧氣、稀硫酸反應的化學方程式。

，

。

Fe

+

H2SO4

＝

FeSO4

+

H2↑2Al

+3H2SO4

＝

Al2(SO4)3

+3H2↑3Fe

+

2O2Fe3O4點燃4Al

+

3O22Al2O3點燃2Cu

+

O2

2CuO

△Cu

+

H2SO4→不反應

2.由一種單質和一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應叫做置換反應。例如如果用A+B→C來表示化合反應的話，請用相似的方法來表示分解反應和置換反應。置換反應：A+BC→B+AC分解反應：AB→A+B

，

。

Zn

+

H2SO4

＝ZnSO4

+

H2↑Fe

+

CuSO4

＝

FeSO4

+

Cu3.