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1、 课题课题3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护第一课时第一课时8/19/20231金属概述金属概述 地球上的金属资源地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存其余都以化合物形式存在。在。第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料8/19/20232金属元素在地壳中的含量金属元素在地壳中的含量元素名称元素名称质量分数质量分数/%元素名称元素名称质量分数质量分数/%铝（铝（Al）7.73镁（镁（Mg）2.00铁（铁（Fe）4.75锌（
2、锌（Zn）0.008钙（钙（Ca）3.45铜（铜（Cu）0.007钠（钠（Na）2.74银（银（Ag）0.00001钾（钾（K）2.47金（金（Au）0.00000058/19/20233常见的铁矿石常见的铁矿石磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)褐铁矿褐铁矿(Fe2O3nH2O)黄铁矿黄铁矿(FeS2)赤铁矿赤铁矿(Fe2O3)8/19/20234常见的铜矿石常见的铜矿石黄铜矿黄铜矿(CuFeS2)蓝铜矿蓝铜矿(Cu2(CO3)2(OH)2)孔雀石孔雀石(Cu2(OH)2CO3)8/19/20235其它矿石金红石金红石(TiO2)闪锌矿闪锌矿8/19/20236矿矿产产与与数数字字中国已探明储量的金属
3、矿产有中国已探明储量的金属矿产有54种。种。铁矿：全国已探明的铁矿区有铁矿：全国已探明的铁矿区有1834处。处。锰矿：全国已探明的锰矿区共有锰矿：全国已探明的锰矿区共有213处处 铬铁矿：有铬铁矿：有56处产地。处产地。铜矿：已探明矿区铜矿：已探明矿区910处。处。铝土矿：有铝土矿：有310处产地。处产地。铅锌矿：有产地铅锌矿：有产地700多处。多处。镍矿：有产地镍矿：有产地近百近百处。处。钼矿：有产地钼矿：有产地222处。处。钨矿：探明产地钨矿：探明产地252处。处。锡矿：探明产地锡矿：探明产地293处。处。汞、锑矿：探明汞产地汞、锑矿：探明汞产地103处、锑产地处、锑产地111处。处。金矿
4、：探明矿区金矿：探明矿区1265处。处。银矿，探明产地银矿，探明产地569处处。8/19/20237铁的冶炼8/19/20238Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温演示实验演示实验原理：在高温条件下，利用原理：在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出化碳把铁从铁矿石里还原出来。来。一、铁的冶炼一、铁的冶炼例题例题1：用：用800 t氧化铁，理论上可以炼氧化铁，理论上可以炼出铁多少出铁多少 t?解：设理论上可以炼出铁的质量为解：设理论上可以炼出铁的质量为xFe2O3 +3CO =2 Fe +3 CO2 160 256 800t x 160
5、 256 800t x x=256800t 160=560 t答：答：可以炼出铁可以炼出铁560 t。高温高温8/19/202310例题例题2：用：用1000 t含氧化铁含氧化铁80的赤铁矿石，的赤铁矿石，理论上可以炼出铁多少理论上可以炼出铁多少 t?解：设可炼出铁的质量为解：设可炼出铁的质量为xFe2O3 +3CO =2 Fe +3 CO2 160 2561000t80 x 160 256 1000t80 x x=2561000t80 160=560 t答：答：可以炼出铁可以炼出铁560 t。高温高温8/19/202311例题例题3：用：用800 t氧化铁，理论上可以炼出氧化铁，理论上可以炼
6、出含铁含铁96的生铁多少的生铁多少 t?解：设可炼出含铁解：设可炼出含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为xFe2O3 +3CO =2 Fe +3 CO2160 256 800t x 96%160 256 800t x96%x=256800t 16096%=583 t答：答：可以炼出含铁可以炼出含铁96的生铁的生铁583 t。高温高温8/19/202312例题例题4：用：用1000 t含氧化铁含氧化铁80的赤铁矿的赤铁矿石，可以炼出含铁石，可以炼出含铁96的生铁多少的生铁多少 t?解：设可炼出含铁解：设可炼出含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为xFe2O3 +3CO =2 Fe +3 CO2
7、160 2561000t80 x 96%160 256 1000t80 x96%x=2561000t80 16096%=583 t答：答：可以炼出含铁可以炼出含铁96的生铁的生铁583 t。高温高温8/19/202313练习：练习：1、某钢铁厂每天需消耗、某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁含氧化铁76的赤铁矿石，该厂理论上可以日产的赤铁矿石，该厂理论上可以日产Fe98的生铁多少的生铁多少t?2、冶炼、冶炼2000t含杂质含杂质3的生铁，需要的生铁，需要含含Fe3O4的的磁铁矿磁铁矿石多少石多少t?8/19/202314解：设可炼出解：设可炼出生铁生铁的的质量为质量为X X Fe2O3+3CO
8、=2Fe+3CO2高温高温160 1125000t5000t 76%X X 98%1605000t5000t 76%=112 X X 98%X X=5000t5000t 76%112160 98%=答：可炼出答：可炼出生铁生铁的的质量为质量为2714.3 t2714.3 t8/19/202315解：设需要解：设需要磁磁铁矿的质量为的质量为X X Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2高温高温232 168X X 90%2000t X（I 3%）232X X 90%=168 2240 t 97%X X=2000 t 97%232168 90%=答：需含答：需含Fe3O4质量分数为质量分数为90%的
9、的磁磁铁矿2976.7 t2976.7 t8/19/202316作业作业课本22页第3、4、5题8/19/202317 课题课题3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护第二课时第二课时8/19/202318资料一：资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示有人估计一些矿
10、物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）属储备量和金属的回收利用等）。8/19/202319议议一一议议1、金属资源短缺对人类社会、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？发展意味着什么？2、金属腐蚀可给我们带来哪、金属腐蚀可给我们带来哪些危害？些危害？资料二：资料二：据有关资料报道，现在世界上每年因据有关资料报道，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腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%40%。8/19/202320二、金属资源保护二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护、
11、金属的腐蚀和防护（1）铁制品锈蚀条件的探究）铁制品锈蚀条件的探究8/19/202321 现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的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、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。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8/19/202322铁生锈条件的探究铁生锈条件的探究现象现象现象现象分析分析分析分析结论结论结论结论试管试管试管试管试管试管试管试管试管试管试管试管生锈生锈生锈生锈不生锈不生锈不生锈不生锈不生锈不生锈不生锈不生锈铁既与水接触，铁既与水接触，铁既与水接触，
12、铁既与水接触，又与氧气接触又与氧气接触又与氧气接触又与氧气接触铁只与水接触铁只与水接触铁只与水接触铁只与水接触铁只与氧气接触铁只与氧气接触铁只与氧气接触铁只与氧气接触在水、在水、在水、在水、氧气同氧气同氧气同氧气同时存在时存在时存在时存在的环境的环境的环境的环境中铁能中铁能中铁能中铁能生锈生锈生锈生锈8/19/202323想一想想一想阅读教材阅读教材阅读教材阅读教材P19P19页，回答下列问题：页，回答下列问题：页，回答下列问题：页，回答下列问题：1 1、试管、试管、试管、试管中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要中为什么要用煮沸过的蒸
13、馏水，且要加入植物油？加入植物油？加入植物油？加入植物油？2 2、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？3 3、你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生、你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生、你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生、你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的措施吗？锈的措施吗？锈的措施吗？锈的措施吗？是为了防止
14、蒸馏水中溶有氧气。是为了防止蒸馏水中溶有氧气。是为了防止蒸馏水中溶有氧气。是为了防止蒸馏水中溶有氧气。不能，因为铁锈是疏松的。不能，因为铁锈是疏松的。不能，因为铁锈是疏松的。不能，因为铁锈是疏松的。8/19/202324二、金属资源保护二、金属资源保护 1 1、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护（1 1）铁制品锈蚀条件的探究）铁制品锈蚀条件的探究）铁制品锈蚀条件的探究）铁制品锈蚀条件的探究 在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀 铁锈的主要成分是铁锈的主要成分是
15、铁锈的主要成分是铁锈的主要成分是FeFe2 2OO3 3 xH xH2 2OO（2）铁制品的防护措施）铁制品的防护措施防止铁生锈的原理：防止铁生锈的原理：防止铁生锈的原理：防止铁生锈的原理：破坏铁生锈的条件破坏铁生锈的条件破坏铁生锈的条件破坏铁生锈的条件隔绝空气隔绝空气隔绝空气隔绝空气隔绝水隔绝水隔绝水隔绝水8/19/202325讨论讨论1、在实际生活和生产中我们应该采取哪、在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？些具体方法来防止铁制品生锈呢？防止铁制品生锈的具体方法为：防止铁制品生锈的具体方法为：防止铁制品生锈的具体方法为：防止铁制品生锈的具体方法为：v 保持铁制品表面
16、干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净v 在铁制品表面涂一层保护膜。如：刷油漆、在铁制品表面涂一层保护膜。如：刷油漆、在铁制品表面涂一层保护膜。如：刷油漆、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、高温涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行灼烧金属，进行灼烧金属，进行灼烧金属，进行“烤蓝烤蓝烤蓝烤蓝”处理等处理等处理等处理等v 制成合金钢，如不锈钢制成合金钢，如不锈钢制成合金钢，如不锈钢制成合金钢，如不锈钢8/19/2023
17、26讨论讨论2、自行车的构件如支架、链条、钢圈、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？等，分别采取了什么防锈措施？答：刷漆、涂答：刷漆、涂油、镀铬等油、镀铬等8/19/2023272、金属资源保护、金属资源保护（2）回收和利用废旧金属）回收和利用废旧金属 （3）合理开采矿物）合理开采矿物 （1）防止金属腐蚀）防止金属腐蚀（4）寻找金属的代用品）寻找金属的代用品 （5）物尽其用）物尽其用8/19/202328讨论讨论废弃金属的回收有什么意义？废弃金属的回收有什么意义？v 可节约金属资源可节约金属资源v 由于金属冶炼需在高温下进行，回收由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并
18、再利用可节约能源废弃金属并再利用可节约能源v 降低金属制品的生产成本，可方便人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们得到物美价廉的金属制品v 可减少金属对环境的污染可减少金属对环境的污染8/19/202329小结小结 铁生锈的主要条件是与空气铁生锈的主要条件是与空气铁生锈的主要条件是与空气铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。和水（或水蒸气）直接接触。和水（或水蒸气）直接接触。和水（或水蒸气）直接接触。破坏铁生锈的条件就能防止破坏铁生锈的条件就能防止破坏铁生锈的条件就能防止破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。铁生锈。铁生锈。铁生锈。防止铁生锈的方法为：防止铁生锈的方
19、法为：防止铁生锈的方法为：防止铁生锈的方法为：保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净 在铁制品表面刷油漆、涂油、在铁制品表面刷油漆、涂油、在铁制品表面刷油漆、涂油、在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、镀铬、镀铬、镀铬、“烤蓝烤蓝烤蓝烤蓝”等等等等制成合金钢制成合金钢制成合金钢制成合金钢保护金属资源的有效保护金属资源的有效保护金属资源的有效保护金属资源的有效途径是：途径是：途径是：途径是：防止金属腐蚀防止金属腐蚀防止金属腐蚀防止金属腐蚀回收利用废旧金属回收利用废旧金属回收利用废旧金属回收利用废旧金属合理有效地开采矿物合理有效地开采矿物合理有效
20、地开采矿物合理有效地开采矿物寻找金属的代用品寻找金属的代用品寻找金属的代用品寻找金属的代用品物尽其用物尽其用物尽其用物尽其用8/19/202330我会做我会做1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？（1）在干燥的空气中）在干燥的空气中（2）在潮湿的空气中）在潮湿的空气中（3）部分浸入食盐水中）部分浸入食盐水中（4）浸没有植物油中）浸没有植物油中2、下列做法能防止铁制品生锈的是（）、下列做法能防止铁制品生锈的是（）A、自行车脏了用清水冲洗、自行车脏了用清水冲洗B、用废酸液冲洗铁制污水管道、用废酸液冲洗铁制污水管道C、在铁制篮球架上刷一层油漆、
21、在铁制篮球架上刷一层油漆D、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干(2)、(3)C、D8/19/202331我会做我会做3、随着人们生活质量的提高，各种电池使用量大幅度、随着人们生活质量的提高，各种电池使用量大幅度增加，废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来。增加，废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来。其首要原因是其首要原因是 ()A 回收利用电池外壳的金属材料回收利用电池外壳的金属材料 B 防止电池中汞、镉、铅等重金属对土壤和水源的防止电池中汞、镉、铅等重金属对土壤和水源的污染污染 C减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀
22、D回收利用电池中的石墨电极回收利用电池中的石墨电极B 8/19/202332我会做我会做 4、（、（1）下列家庭生活垃圾：）下列家庭生活垃圾：废旧书刊废旧书刊报纸报纸 废电池废电池 废弃橡胶、塑料制品废弃橡胶、塑料制品 易易拉罐饮料瓶拉罐饮料瓶 废弃电线废弃电线 破旧铁锅、铝壶破旧铁锅、铝壶 变质剩饭菜变质剩饭菜 瓜皮果壳瓜皮果壳 废弃玻璃物品等，废弃玻璃物品等，其中可回收利用的有其中可回收利用的有 ，回收，回收利用与保护金属资源的相关联的是利用与保护金属资源的相关联的是 。（2）请你联系实际再提出两条节约金属资源）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议的建议:；。；。防止金属腐蚀防止金属腐蚀防止金属腐蚀防止金属腐蚀寻找金属的代用品寻找金属的代用品寻找金属的代用品寻找金属的代用品8/19/202333作业：作业：学习指导学习指导P104-1058/19/202334