课题3 金属资源的利用和保护

课题3 金属资源的利用和保护,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属资源的利用和保护,金属资源的概况,地球上的金属资源（,广泛存在于地壳和海洋中）,多数以化合物形式存在（如各种矿石中）,少数以单质形式出现（如：Au、Ag等）,金属活动性顺序表：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb,(H),Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性由强逐渐减弱,自然界以单质形式存在的金属,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: Fe,2,O,3,黄铁矿: FeS,2,菱铁矿: FeCO,3,绝大多数金属以化合物的形式存在于矿石中,铝土矿: Al,2,O,3,黄铜矿：CuFeS,2,辉铜矿：Cu,2,S,磁铁矿,（,主要成分,Fe,3,O,4,）,赤铁矿,（,主要成分,Fe,2,O,3,）,黄铁矿（,主要成分,FeS,2,）,菱铁矿（,主要成分,FeCO,3,）,想一想,：, 假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？, 除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来 ，氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？,70%,72.4%,48.3%,46.7%,金属的存在形式,单质：,少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等,化合物：,化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠和钙等,孔雀石(Cu,2,(OH),2,CO,3,),闪锌矿,我国矿物种类比较齐全，储量也丰富,其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列；,铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要位置。,一、铁的冶炼,铁的冶炼,一、铁的冶炼,（原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气）,Fe,2,O,3,+ CO = Fe + CO,2,高温,3 2 3,CO与氧化铁反应,1、,实验开始时，为什么要先通一会儿CO后点燃酒精灯？,2、,实验中你观察到了什么现象？,3、,反应后生成的物质是什么，分别可用什么物质来检验它们？,4、,实验结束时，你认为应先停止通CO还是先撤酒精灯？为什么？,5、,尾气中的气体主要是什么？你有哪些好的方法来处理它呢？,将铁矿石中的 SiO,2,转变为炉渣,点燃, C + O,2,= 2CO,2,高温, C + CO,2,= 2CO,（Fe,2,O,3,）,生铁,出铁口,炉渣,出渣口, Fe,2,O,3,+ 3CO = 2Fe + 3CO,2,高温,高炉气体,高炉气体, 产生一氧化碳, 提供热量,在实验生产中，所用的原料或产物一般含有杂质，,在,计算用料和产量,时，应,考虑到杂质,问题,例题：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可以,炼出含铁96%的生铁多少吨？,注意：纯度（,）=纯物质质量物质总质量x100,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 t ?,解：设理论上可以炼出含铁96,的生铁的质量为x,高温,Fe,2,O,3,+ 3CO = 2Fe + 3CO,2,160 256,1000t80 x96%,160,256,1000t80 x96%,x=,256 1000t80,16096%,= 583 t,答：,理论上可以炼出含铁96,的生铁的质量为583t.,二、金属资源的保护,资料一：,根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示。,你知道吗？,一年全世界因生锈而损失的铁约,占世界年产量的四分之一,！,资料2：,资料二：,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20% 40%。,思考,1 、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么呢？,2 、金属腐蚀的条件是什么？如何防腐？,3、如何保护金属资源？,铁锈-混合物,(主要成分氧化铁),结构疏松多孔,铁生锈的条件：,与氧气（或空气）接触,与水接触,其它影响因素：温度、盐、酸等,思考：,根据铜绿的化学式Cu,2,(OH),2,CO,3,分析铜生锈的条件又是什么？,与氧气、水和二氧化碳接触,实验：探究铁生锈的条件,想一想,阅读教材P19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。,不能，因为铁锈是疏松的。,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,金属防腐蚀的方法：,改变金属的本质,制成合金钢，如不锈钢,形成保护层,刷油漆、涂油、烧制搪瓷、电镀上一层耐腐蚀的金属、通过化学方法使表面形成氧化物薄膜等,改善腐蚀环境等等,保持铁制品表面干燥和洁净,请看一组图片,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,1、防止金属的腐蚀， 2、金属的回收利用，,3、合理地开采矿物， 4、寻找金属的代用品。,怎样保护金属资源？,保护金属资源的方法：,防止金属的腐蚀,回收利用废旧金属,有计划、合理地开采矿物,寻找金属的代用品,（1）汞与稀盐酸 （2）铝与硫酸铜溶液,（3）银与硫酸锌溶液 （4）锌与硝酸银溶液,（5）铜与稀硫酸,1、下列物质能否发生反应？写出能发生反应的化学方程式。,2、回答下列问题：,（1）为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？,（2）切过咸鱼的刀不经洗净抹干，为什么很快就生锈？,（3）被雨水淋湿的自行车，为什么须先用干布擦净后才,能用带有油的布擦？,课后练习：,我会做,3、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,（2）在潮湿的空气中,（3）部分浸入食盐水中,（4）浸没在植物油中,4、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,5、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,6、（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,