珍惜和保护金属资源金属课件省公开课一等奖新名师优质课比赛一等奖课件.pptx

珍惜和保护金属资源第1页为何要保护金属资源？为何要保护金属资源？金属资源保护金属资源保护保护金属资源原保护金属资源原因：因：每年大量开采每年大量开采(数以亿吨计数以亿吨计)每年大量金属被腐蚀每年大量金属被腐蚀(相当相当于年产量于年产量20%40%)第2页1.金属腐蚀和防护人们采取了许多办法，但每年全世界因生锈而损失钢铁约 占世界年产量四分之一！怎样防锈？第3页 a.在干燥空气中b.浸没在水中c.半截浸没在水中铁生锈过程哪种条件下,铁最易生锈?为何?不生锈(有水无O2)不生锈(有O2无水)在水与空气交界面最易生锈 植物油 a b c请思索：用橡皮塞塞紧管口(有水和2)第4页铁与空气中铁与空气中氧气、水蒸气氧气、水蒸气发生化学反应。发生化学反应。铁锈成份很复杂铁锈成份很复杂,主要为氧化铁主要为氧化铁Fe2O3XH2O。(Fe2O3XH2O很疏松，易吸水，不能妨碍里层铁继续与氧气、水蒸气反应，很疏松，易吸水，不能妨碍里层铁继续与氧气、水蒸气反应，如不及时除去，会加紧铁制品生锈，使铁全部被腐蚀。如不及时除去，会加紧铁制品生锈，使铁全部被腐蚀。而铝不一样，铝而铝不一样，铝与氧气反应生成致密与氧气反应生成致密Al2O3薄膜，覆盖在铝表面，从而保护里层铝不再与薄膜，覆盖在铝表面，从而保护里层铝不再与氧气反应，所以铝耐腐蚀。氧气反应，所以铝耐腐蚀。)铁生锈条件：铁生锈条件：要有能够发生反应物质要有能够发生反应物质(Fe、H2O、O2)；铁制品锈蚀条件铁制品锈蚀条件:反应物要能相互接触；反应物要能相互接触；生成物不会对反应起妨碍作用生成物不会对反应起妨碍作用。4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3XH2O(迟缓氧化迟缓氧化)第5页预防铁生锈方法预防铁生锈方法(破坏破坏铁生锈条件即可铁生锈条件即可)：1.保持铁制品表面洁净和干燥。保持铁制品表面洁净和干燥。2.在铁制品表面涂油、刷漆、搪瓷、镀上在铁制品表面涂油、刷漆、搪瓷、镀上耐腐蚀金属、烤蓝耐腐蚀金属、烤蓝（即表面生成致密氧化膜保护层即表面生成致密氧化膜保护层），使铁制品与空气隔绝。），使铁制品与空气隔绝。3.制成耐腐蚀合金，制成耐腐蚀合金，如不锈钢，就是在钢中加入一点镍和铬而如不锈钢，就是在钢中加入一点镍和铬而制成合金。制成合金。第6页三角架：三角架：钢线钢线(辐条）：辐条）：链条：链条：刷漆刷漆镀一层耐腐蚀金属镀一层耐腐蚀金属涂油等涂油等平时要保持自行车洁净与干燥（或涂油）！平时要保持自行车洁净与干燥（或涂油）！自行车防锈办法有哪些？自行车防锈办法有哪些？讨论：讨论：钢圈：钢圈：第7页图8-25 据预计一些矿物可供开采年限2.金属资源保护为何要保护金属资源？矿物储量是有限，而且不能再生。第8页2、怎样保护金属资源呢?预防金属腐蚀。金属回收与利用。有计划,合理地开采矿物,禁止不顾国家利益乱采矿。寻找金属代用具。如以塑代钢。第9页图8-26 金属回收利用回收一个铝制易拉罐比制造一个新铝制易拉罐要廉价20%，而且还能够节约金属资源和95%能源。当前世界上有50%以上铁和90%以上金得到回收利用。第10页反馈练习反馈练习1.在以下情况下，埋在地下铸铁管道腐蚀最快在以下情况下，埋在地下铸铁管道腐蚀最快是（是（）A.在潮湿、致密土壤中在潮湿、致密土壤中B.在干燥、致密土壤中在干燥、致密土壤中C.在潮湿、疏松土壤中在潮湿、疏松土壤中D.在干燥、疏松土壤中在干燥、疏松土壤中2.某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈部位是某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈部位是()CBA.水面上船头部分水面上船头部分B.水面附近船体部分水面附近船体部分C.水面下船底部分水面下船底部分D.各部分都一样速度生锈各部分都一样速度生锈第11页3.日常生活中一些铁制品经常会被锈蚀。日常生活中一些铁制品经常会被锈蚀。以下做法中不能起防锈作用是（以下做法中不能起防锈作用是（）在铁制品表面镀锌在铁制品表面镀锌在铁制品表面涂油脂在铁制品表面涂油脂保留铁件表面铁锈作保护层保留铁件表面铁锈作保护层在铁器表面刷油漆在铁器表面刷油漆自行车脏了用清水冲洗自行车脏了用清水冲洗用废酸液冲洗铁制污水管道用废酸液冲洗铁制污水管道切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干A.B.C.D.B第12页4.全世界每年因生锈损失钢铁约占世界全世界每年因生锈损失钢铁约占世界钢铁年产量钢铁年产量1/4。某学生想探究铁生锈条件，他将。某学生想探究铁生锈条件，他将洁净铁钉分别同时入放洁净铁钉分别同时入放A、B、C三支试管中进行研究。三支试管中进行研究。请你帮助该学生完成以下试验设计内容：请你帮助该学生完成以下试验设计内容：编号编号操作方法操作方法试验目标A探究铁在干燥空气中生锈情况B放入铁钉，注入蒸馏水放入铁钉，注入蒸馏水浸没铁钉，并用植物油浸没铁钉，并用植物油液封液封C探究铁在有空气和水时生锈情况加热烘干试管，小心放入铁钉，塞上塞子 探究铁在有水而无空气（氧气）时生锈情况小心放入铁钉，注入蒸馏水，使铁钉部分浸入水中第13页一周后，编号为一周后，编号为_试管中铁钉最易生锈。试管中铁钉最易生锈。用相同材料制作，经过相同时间防锈处理铁栏杆，安装在南方比安装用相同材料制作，经过相同时间防锈处理铁栏杆，安装在南方比安装在北方更易生锈，其原因是在北方更易生锈，其原因是_。C南方比北方天气潮湿，铁更易生锈南方比北方天气潮湿，铁更易生锈ABC铁在干燥空气中铁在干燥空气中铁在有水而无空气（氧铁在有水而无空气（氧气）时气）时铁在有空气和水时铁在有空气和水时用植物油用植物油液封液封用橡皮塞塞用橡皮塞塞紧管口紧管口第14页4.某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用稀硫酸与铁样品恰好完全反应。实验数据如下表：请你认真分析数据，回答下列问题：哪位同学所取用稀硫酸与铁样品恰好完全反应；计算样品中铁质量分数；若生产1000 t这种纯度铁，最少需要含氧化铁(Fe2O3)80%赤铁矿多少吨？甲甲乙乙丙丙烧杯稀硫酸烧杯稀硫酸200g150g150g加入铁样品9g9g14g充分反应后，烧杯剩下物208.7g158.7g163.7g更正：更正：(烧杯质量为烧杯质量为25.4g；计算结果准确到；计算结果准确到0.1%)第15页解：解：分析表中数据可知，甲、乙、丙三人试验生成气质量都分析表中数据可知，甲、乙、丙三人试验生成气质量都是是0.3g(如甲为如甲为200g+9g-208.7g0.3g),即各人试验中都有一个反应物即各人试验中都有一个反应物完全反应。由甲、乙数据可知，完全反应。由甲、乙数据可知，9g铁样品中铁完全反应，铁样品中铁完全反应，甲中酸过甲中酸过量量。由乙、丙数据可知，。由乙、丙数据可知，(150g25.4g)124.6g稀硫酸中稀硫酸中H2SO4完全完全反应，反应，丙中金属过量丙中金属过量。综合分析可知。综合分析可知乙同学所取用稀硫酸与铁样品乙同学所取用稀硫酸与铁样品恰好完全反应。恰好完全反应。甲甲乙乙丙丙烧杯稀硫酸烧杯稀硫酸200g150g150g加入铁样品9g9g14g充分反应后，烧杯剩下物208.7g158.7g163.7g第16页解：解：乙反应生成氢气质量为乙反应生成氢气质量为150g+9g-158.7g0.3g。设设Fe质量为质量为X。Fe+H2SO4=FeSO4+H2562X0.3g则则Fe%8.4g9g100%=93.3%计算样品中铁质量分数；计算样品中铁质量分数；答：样品中铁质量分数为答：样品中铁质量分数为93.3%。56X20.3g=X=8.4g第17页若生产1000 t这种纯度铁，最少需要含氧化铁(Fe2O3)80%赤铁矿多少吨？解：解：需要含氧化铁需要含氧化铁80%赤铁矿质量为赤铁矿质量为Y。1000t这种纯度铁含纯铁质量为这种纯度铁含纯铁质量为1000t93.3%930t。3CO+Fe2O32Fe+3CO2=高温高温160112Y80%930t160:112=Y80%:930tY=1666.1t答：生产1000 t这种纯度铁，最少需要含氧化铁(Fe2O3)80%赤铁矿为1666.1t。第18页3CO+Fe2O32Fe+3CO2；=高温高温1.把铁矿石冶炼成铁是一个复杂过程，其主要反应原理是把铁矿石冶炼成铁是一个复杂过程，其主要反应原理是在在高温条件下高温条件下CO作还原剂，夺取作还原剂，夺取铁矿石里氧，铁矿石里氧，将铁还原出来。将铁还原出来。2.在实际生产时在实际生产时,所用原料或产物普通都含有杂质所用原料或产物普通都含有杂质,在计算用料在计算用料时和产量时时和产量时,应考虑到杂责问题。应考虑到杂责问题。3.铁生锈条件是铁生锈条件是铁与空气中氧气、水铁与空气中氧气、水(或水蒸气或水蒸气)直接接触，直接接触，假如隔绝了空气和水，就能在一定程度上预防钢铁生锈。假如隔绝了空气和水，就能在一定程度上预防钢铁生锈。在铁表在铁表面涂油、刷漆、镀上耐磨和面涂油、刷漆、镀上耐磨和耐腐蚀铬及制造耐腐蚀合金，如不锈耐腐蚀铬及制造耐腐蚀合金，如不锈钢等，就能预防钢铁生锈。钢等，就能预防钢铁生锈。4.保护金属资源有效路径是预防金属腐蚀、回收与利用废旧金保护金属资源有效路径是预防金属腐蚀、回收与利用废旧金属、合理有效地地开采矿物属、合理有效地地开采矿物,以及寻找金属代用具等以及寻找金属代用具等。列百分比时，一定要用纯量。列百分比时，一定要用纯量。m(纯纯)=m(不纯不纯)纯度纯度4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3XH2O第19页