1、课题3 金属资源的利用和保护,前言,地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银、铂等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。,自然界以单质形式存在的金,自然界以单质形式存在的银,矿石,工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。常见的有：赤铁矿Fe2O3；,黄铁矿FeS2,菱铁矿FeCO3,铝土矿Al2O3,黄铜矿CuFeS2,辉铜矿Cu2S,铁的冶炼,我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。 铁器时代是人类发展史中一个极为重要的时代。人类最早发现和使用的铁，是天
2、空中落下来的陨（yn）铁。陨铁是铁和镍、钴等金属的混合物，含铁量较高。在很久以前，人们就曾用这种天然铁制作过刀刃和饰物，这是人类使用铁的最早情况。地球上的天然铁是少见的，所以铁的冶炼和铁器的制造经历了一个很长的时期。当人们在冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术之后，铁器时代就到来了。,中国最早的关于使用铁制工具的文字记载，是左传中的晋国铸铁鼎。在春秋时期，中国已经在农业、手工业生产上广泛使用铁器。 铁在自然界分布极广，是地壳的重要组成元素之一。因为天然的纯铁在自然界几乎不存在，铁矿石的熔点也较高，又不易还原，所以人类利用铁较铜、锡、铅、金等还要晚些，在埃及、西南亚等一些文明古国所发现的最早的
3、铁器，都是由陨铁加工而成的。,生熟炼铁炉,实验,炼铁原理：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里还原出来。 一氧化碳还原氧化铁的实验,注意事项,加热前要通入一段时间的CO，排尽硬质试管中的空气。 酒精喷灯要“迟到早退” 尾气处理：CO有毒,铁生锈条件的实验探究,实验用品：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、干燥剂氯化钙等。 （1）把铁钉的一半浸没在蒸馏水中； （2）铁钉完全浸没在蒸馏水中，再滴入2mL的植物油 （3）铁钉放入试管中，在瓶口放置干燥剂，再塞上塞子。 注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周，做好记录。,实验结果,铁制品的锈蚀,铁制品锈蚀
4、的过程，实际上是铁在空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程，铁制品锈蚀需要条件。例如，要有能够发生反应的物质，反应物要能相互接触，生成物不会对反应起阻碍作用等等。铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能覆盖在铝表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应。而铁与氧气、水蒸气等反应生成的铁锈（主要成分是Fe2O3xH2O）却很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气等反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。,防止铁生锈的方法,金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。据估计，世界各发达国家
5、每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.54.2，超过每年各项大灾（火灾、风灾及地震等）损失的总和。有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨！因此，研究腐蚀机理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。 金属防腐蚀的方法很多，主要有改善金属的本质，把被保护金属与腐蚀介质隔开，或对金属进行表面处理，改善腐蚀环境以及电化学保护等。,防止铁生锈的方法,A.采用保护膜是最普遍又重要的防锈措施。如在生产和生活实践中，人们常把暂时不用的钢铁制品表面，进行清洁干燥后，再涂上防锈材料，如机油、凡士林、防锈油脂等。若长期防锈常用保护膜法，如钢铁表面涂油漆、沥青、橡胶、搪瓷等非金属材料
6、。还可以利用某些金属如锌、锡、铬、镍等表面形成一层致密氧化膜的性质，用电镀法、浸镀法、喷镀法等，将上述金属镀在钢铁制品的表面，防止空气和水对金属铁的锈蚀。,金属资源的保护,B.组成合金，以改变金属内部组织的结构。例如，在钢中加入镍可增强防锈能力，含铬18和镍8的合金钢常称为“铬镍不锈钢”。 （2）金属资源的保护 防止金属锈蚀；金属回收利用；有计划、合理地开采矿物，严禁乱采滥挖；寻找金属的代用品。,含杂质物质的化学方程式的计算,冶炼2000t含杂质3%的生铁,需要含Fe3O490%的磁铁矿石多少吨？ 分析：这是一道“双杂质”的综合化学方程式计算题。对化学方程式的计算不论反应物还是生成物都要求“纯物质质量”。那么应按怎样的步骤进行解呢？ 一般有如下几步： 第一步：将含有杂质物质质量换算成纯物质的质量：纯物质质量含杂质物质质量纯度,含杂质物质的化学方程式的计算,第二步：将纯物质质量代入化学方程式进行计算 第三步：将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量。 含杂质物质质量纯物质质量/纯度,解析,再见,再见！,
