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金属资源的利用和保护讲述
课题3 金属资源的利用和保护
华塘中学 叶小英
第八单元
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、铂等以单质形式存在外,其余都以化合物形式存在。
矿石
能用来提炼金属的矿物叫矿石。
赤铁矿
黄铜矿
菱铁矿
辉铜矿
一、铁的冶炼
1、原料:
焦炭、石灰石、铁矿石
黄铁矿 FeS2
赤铁矿 Fe2O3
菱铁矿 FeCO3
磁铁矿 Fe3O4
2、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中还原出来。
一氧化碳还原氧化铁
现象:玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑,澄清的石灰水变浑浊。
从安全角度考虑,就注意哪些方面?
化学方程式:
一氧化碳还原 时
注意:(1)实验前应先通CO把装置内空气排干净,然后再加热;反应完成后,须待试管内物质冷却后再停止通CO(目的:防止生成的铁在高温下与空气中的氧气反应)。
(2)反应完毕后,把得到的黑色粉末倒在白纸上观察,并试验它能不能被磁铁吸起,以判断反应中是否生成了铁。
例题:用1 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以
炼出含铁96%的生铁的质量是多少 ?
解:设理论上可以炼出含铁96的生铁的质量为x
160 2×56
1000t×80% x·96%
= 583 t
答:理论上可以炼出含铁96的生铁的质量为583 t 。
二、金属资源保护
资料一: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% 。
资料二:矿物的储量有限,而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量,并目前这些金属的消耗速度,有人估 计一些矿物、可供开采的年限如课本图所示(不包括今后新探明的矿物储量,一些国家的金属储备和金属的回收利用等)。
思考:金属是怎样生锈的?如何防止金属锈蚀,保护金属资源?
铁生锈条件的探究
结论:在水、氧气同时存在的环境中铁易生锈。
条 件
现象
分 析
①
水 、氧气
生锈
①②可得铁生锈与氧气有关
①③可得铁生锈与水有关
②
水
不生锈
③
氧气
不生锈
想一想?应如何防止铁生锈?
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
镀铬
涂油
防止金属生锈的措施
保持钢铁表面的清洁干燥。
形成保护层 (如:镀金、刷油漆、涂油、烧制搪瓷等方法)
在钢铁里加入金属或非金属形成耐腐蚀合金 如:不锈钢(加Cr、Ni)
怎样保护金属资源
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。
【1】 下列说法正确的是 ( )
A.铁在潮湿的空气中容易生锈
B.金属的活动性:Zn>Ag>Cu
C.合金属于纯净物
D.铝是地壳中含量最多的元素
【2】埋在地下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢 ( )
A.在干燥、致密的土壤中
B. 在干燥、疏松的土壤中
C. 在潮湿、致密的土壤中
D. 在潮湿、疏松的土壤中
课堂练习
【3】金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)人类每年从自然界提取大量的金属,其中提取量最大的是铁。用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。
(2)北京奥运会用到多种材料。下列应用中使用金属材料的有 (填序号)。
①使用金、银和铜等制作奖牌;②使用纯羊毛和聚酯纤维制作“福娃”;③使用新型钢材建造“鸟巢” ④使用聚氟乙烯制造“水立方”外层膜。
(3)金属矿物的储量有限,而且不能再生,所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径是 (答出两条即可)。
计算题:
【1】某钢铁厂每天需消耗5 000 t含氧化铁76%的赤铁矿石, 该厂理论上可日产含Fe98%的生铁多少吨?
学完本课题你应该知道:P21
作业P22(3,5)
再见
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