1、8.3 金屬資源的利用和保護(hù),第八單元 金屬和金屬材料,地球上的金屬資源，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)存在外，其余的都以化合物的形式存在。,金屬元素在地殼中的含量,資料,工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物叫做礦石。,赤鐵礦(Fe2O3),黃鐵礦(FeS2),菱鐵礦(FeCO3),鋁土礦(Al2O3),黃銅礦(CuFeS2),輝銅礦(Cu2S),我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國家之一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上占有重要的地位。 人類每年要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以億噸計(jì)的金屬。其中，提取量最大的是鐵。,一、鐵的

2、冶煉,早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器，從公元1世紀(jì)起，鐵便成了一種主要的金屬材料。我國在1996年鋼的產(chǎn)量就突破了1億噸。,工業(yè)上煉鐵時(shí)，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。,原理：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,高溫,Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,2CO+O2 2CO2,點(diǎn)燃,將鐵礦石中的 SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣,（Fe2O3）,生鐵,出鐵口,爐渣,出渣口,高爐氣體,高爐氣體, 產(chǎn)生一氧化碳 提供熱量,二、含雜質(zhì)物質(zhì)利用化學(xué)方程式的計(jì)算,在實(shí)際的生產(chǎn)中，原料和成品一般是含有雜質(zhì)的混合物。含有雜質(zhì)的物

3、質(zhì)用于化學(xué)方程式的計(jì)算時(shí)，要把混合物的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成純凈物的質(zhì)量。因?yàn)?，能代入化學(xué)方程式的量只能是純凈物的量。,純凈物的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量 純度,【例】用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？,解法一,【解】1000t赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為1000t80%=800t 設(shè)：800t氧化鐵理論上可以煉出純鐵的質(zhì)量為x,Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2,高 溫,160,112,800t,x,160,112,800t,x,X=560t,折合為含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為560t96%=583t,答：1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵

4、583t。,解法二,設(shè)：1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵質(zhì)量為X,Fe2O3,2Fe,160,112,1000t80%,96%X,解得 X=583t,答：1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵583t。,1000t80%,96%X,練習(xí)：,1、某鋼鐵廠每天需消耗5000t含氧化鐵76的赤鐵礦石， 該廠理論上可以日產(chǎn)Fe98的生鐵多少t?,2、冶煉2000t含雜質(zhì)3的生鐵，需要含F(xiàn)e3O4的赤鐵礦 石多少t?,作業(yè),P21 4、5、6,三、金屬資源的保護(hù),一方面，我們每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以億噸計(jì)的金屬。 另一方

5、面，世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%40%。防止金屬腐蝕已經(jīng)成為科學(xué)研究和技術(shù)領(lǐng)域中的重大問題。,現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以證明鐵制品銹蝕的條件。,鐵生銹條件的探究,生銹,不生銹,不生銹,鐵既與水接觸，又與氧氣接觸,鐵只與水接觸,鐵只與氧氣接觸,在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能生銹,怎么防止鋼鐵生銹呢？,在車船的表面噴油漆,在機(jī)械表面涂防銹油,在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷,此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能起保護(hù)作用的其他金屬。 如：在鋼鐵表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻,鍍銅,總結(jié)：防止鋼鐵制品生銹的方法：,鋁比鐵更

6、容易跟氧氣和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，生成的氧化鋁形成一層致密而結(jié)實(shí)的膜覆蓋在鋁的表面，防止鋁繼續(xù)與氧氣反應(yīng)，從而起來“自我保護(hù)”的作用,（1)隔絕空氣或氧氣 (2)隔絕水,具體方法: 1.“穿外衣”加一層保護(hù)膜（如：刷油漆、涂油、電鍍、致密的氧化膜） 2.“打強(qiáng)心針”在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，（如：制成不銹鋼）,討論,2、自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？,答：刷漆、涂油、鍍鉻等,2、金屬資源的保護(hù),一.防止金屬的腐蝕 二.回收利用廢舊金屬,三.合理有效開采礦物 四.尋找金屬的代用品,請同學(xué)們閱讀課本總結(jié)如何有效保護(hù)金屬資源？,小結(jié),鐵生銹的

7、主要條件是與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸。 破壞鐵生銹的條件就能防止鐵生銹。 防止鐵生銹的方法為：保持鐵制品表面干燥和潔凈 在鐵制品表面刷油漆、涂油、鍍鉻、 “烤藍(lán)” 等制成合金鋼,保護(hù)金屬資源的有效途徑是：防止金屬腐蝕回收利用廢舊金屬合理有效的開采礦物尋找金屬的代用品,我會做,1、通過實(shí)驗(yàn)回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？ （1）在干燥的空氣中 （2）在潮濕的空氣中 （3）部分浸入食鹽水中 （4）浸沒在植物油中 2、下列做法能防止鐵制品生銹的是（） A、自行車臟了用清水沖洗B、用廢酸液沖洗鐵制污水管道C、在鐵制籃球架上刷一層油漆D、切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干,(2)、(3),C、D,我會做,3、隨著人們生活質(zhì)量的提高，各種電池使用量大幅度增加，廢電池進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程上來。其首要原因是 ( ) A、回收利用電池外殼的金屬材料 B、防止電池中汞、鎘、鉛等重金屬對土壤和水源的污染 C、減輕電池中滲漏的液體對其他物品的腐蝕 D、回收利用電池中的石墨電極,C,我會做,4、（1）下列家庭生活垃圾：廢舊書刊報(bào)紙 廢電池 廢棄橡膠、