1、,课题3 金属资源的利用和保护,自然界除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在于地壳和海洋中。,一.金属的存在：,图816 自然界以单质形式存在的金,图817 自然界以单质形式存在的银,赤铁矿: Fe2O3,1.在地壳中，矿物常与岩石混合共存在一起，形成矿石.,磁铁矿：Fe3O4,黄铁矿: FeS2,菱铁矿: FeCO3,铝土矿: Al2O3,黄铜矿：CuFeS2,辉铜矿：Cu2S,2. 矿石是如何变成金属的？,二、铁的冶炼:,早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器， 从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。,新中国成立以后，我国的钢铁工业得到飞速发展，由
2、1949产量只有15万吨，位居世界第26位，跃至1996年的1亿多吨，位居世界首位。,为纪念1996年中国钢产产量突破1亿吨而发行的邮票,实验室冶炼铁的实验装置：,实验前先检验装置气密性； 在通入一氧化碳之前要检验其纯度； 要先通CO以赶尽装置内的空气；（为什么？）实验完毕，要一直通CO直到玻璃管冷却；（为什么？）CO有毒，要进行尾气处理；（用什么方法?)反应完的现象：红色氧化铁变为黑色粉末，且黑色粉末能被磁铁吸引。,防止爆炸,防止石灰水倒吸；防止生成的铁被空气氧化。,点燃尾气或者用储气袋。,一氧化碳还原氧化铁注意事项：,上海宝山钢铁公司炼铁高炉,工业上： （高炉炼铁）,（1）原料：铁矿石、焦
3、炭、石灰石,（2）高炉反应原理：3CO+Fe2O3=3CO2+2FeCO2+C=2CO C+O2=CO2,高温,高温,点燃,【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里还原出来。】,工业上： （高炉炼铁）,在高温条件下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其他杂质转变为气体和炉渣而除去。,炼钢？,例题：用1000 t含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96的生铁多少吨 ?,解：设理论上可以炼出含铁96 的生铁的质量为x。,160 112,1000t80 x96%,= 583.3 t,答：理论上可以炼出含铁96的生铁583.3 t。,在实际生产中，所用的原料或产物一般含
4、有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题.,3CO + Fe2O3 = 3CO2 + 2Fe,高温,X,练习：要得到含杂质3%的生铁1000t，至少需要含 四氧化三铁70%的磁铁矿石的质量为多少？,1913.6t,提醒,一方面，我们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。另一方面，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%。,铁生锈条件的探究,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。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。,分析：铁既与水接触，又与氧气接触,分析：铁只与水接触,分析：铁只与氧气接触,1、金属的
5、腐蚀和防护 （1）铁制品锈蚀条件的探究,三、金属资源的保护,在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O铁与氧气、水等反应生成的铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。,请解释下列实验的现象,液面处铁锈较多,干燥剂,干燥空气中,部分浸 没水中,浸没水中,部分浸没 食盐水中,想一想,阅读教材P17页，回答下列问题： 1、试管中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？ 2、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？ 3、你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的原理吗？,是为了防止蒸馏水中溶有氧气。,不
6、能，因为铁锈是疏松的。,（2）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,对防止铁制品锈蚀的建议：,1、在铁制品的表面涂上一层保护膜。 如在车、船的表面刷油漆、机械上涂油。,2、在铁制品的表面镀其它金属。 如在铁制品的表面镀铬和锌。,3、通过化学反应，使铁制品的表面生成致密的氧化膜。 如锯条上的烤蓝。,4、制造耐腐蚀的合金。如制成不锈钢等。,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、金属资源的保护,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，有人估计一些矿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、一些国家的金属
7、储备量和金属的回收利用等）。,1、防止金属腐蚀。 2、回收利用金属。 3、合理开采矿物。 4、寻找金属的代用品。,怎样保护金属资源？,据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20，而且还可以节约金属资源和95的能源。,小结,铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。 破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。 防止铁生锈的方法为： 保持铁制品表面干燥和洁净 在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、 “烤蓝” 等 制成合金钢,保护金属资源的有效途径是： 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理有效的开采矿物 寻找金属的代用品 物尽其用,我会做,1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？ （1）
8、在干燥的空气中 （2）在潮湿的空气中 （3）部分浸入食盐水中 （4）浸没有植物油中 2、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 B、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 D、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干,(2)、(3),C、D,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 ( )A 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污染 C 减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀 D 回收利用电池中的石墨电极,B,我会做,4、（1）下列家庭生活垃圾：废旧书刊报纸 废电池 废弃橡胶、塑料制品 易拉罐饮料瓶 废弃电线 破旧铁锅、铝壶 变质剩饭菜 瓜皮果壳 废弃玻璃物品等，其中可回收利 用的有。回收利用与保护金 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的建议: ；,防止金属腐蚀,寻找金属的代用品,
