资源描述
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: Fe2O3,黄铁矿: FeS2,菱铁矿: FeCO3,绝大多数金属以化合物的形式存在于矿石中,铝土矿: Al2O3,黄铜矿:CuFeS2,辉铜矿:Cu2S,磁铁矿(主要成分Fe3O4),赤铁矿(主要成分Fe2O3),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(Cu2(OH)2CO3 ),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),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 SiO2转变为炉渣,(Fe2O3),生铁,出铁口,炉渣,出渣口,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 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2,160 256,1000t80 x96%,= 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Cu2(OH)2CO3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,
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