课题3金属资源的利用和保护.ppt

课题3　金属资源的利用和保护 （第一课时） 金属资源概况 极少数不活泼的金属有单质形式存在： 金、银等 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中 Au Ag Ag 赤铁矿 菱铁矿FeCO3 铝土矿Al2O3 黄铜矿CuFeS2 辉铜矿Cu2S Fe2O3 大多数金属资源以化合物的形式存在，而且金属化合物在自然界中以矿物的形式存在 磁铁矿Fe3O4 一、铁的冶炼 春秋战国时期 新中国成立后 为纪念1996年中国钢产产量突 破1亿吨而发行的邮票 宝钢炼铁高炉 中国古代炼铁图 冶炼原理：CO还原Fe2O3 复习：CO还原CuO 实验现象： 试管里的黑色固体变红，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 化学方程式： CO +CuO Cu + CO2 1、实验室炼铁： 实验现象： 试管里的红色固体逐渐变黑，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 相关的化学方程式： CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+ H2O Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 2CO + O2 2CO2 点燃 注意 反应前：先通入CO气体，再点燃酒精喷灯。 目的：排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸 反应后：先熄灭酒精喷灯，等玻璃管冷却后再停止通入CO 目的：防止灼热的铁和玻璃管中的氧气反应，重新生成氧化铁 尾气处理装置（燃着的酒精灯） 目的：燃烧掉未反应完CO，防止污染空气 （1）原料： （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 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 （3）设备： 化学方程式： 黄铁矿 FeS2 赤铁矿 Fe2O3 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 石灰石、铁矿石 焦炭、空气 70% 48.27% 46.67% 72.41% 含铁量 2、工业炼铁： 高炉 铁矿石 焦炭 热空气 炉渣出口 生铁出口 石灰石 高炉炼铁图： 3、有关杂质问题的计算 例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？ 氧化铁的质量： 1000t×(1- 20%)=800t 纯物质的质量= 不纯物质的质量×纯物质的质量分数（纯度） 例2、某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁96%的生铁多少吨？ 解1:设每天可炼出的生铁质量为X Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 160 112 1000t×80% X×96% 160 112 800t X×96% X = 583t 答：略 高温 解2:设每天以炼出的铁质量为X Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 160 112 1000t×80% X 160 112 800t X X = 560t 生铁的质量：560 96%=583t 答：略 高温 ÷ 课题3　金属资源的利用和保护 第二课时 资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据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下图所示 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% 二、金属资源保护 1、金属的腐蚀和防护 （1）铁制品锈蚀条件的探究 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。 在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀 结论： 铁锈的主要成分是Fe2O3 · xH2O，它很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,因此铁制品可以完全锈蚀。 思考: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？  （2）铁制品的防护措施 破坏铁生锈的条件 ①隔绝空气和水：如在铁制品表面涂油、刷漆、电镀等 ②改变金属的内部结构：可制成合金，比如不锈钢等 ③及时除铁锈，保持铁制品表面干燥洁净 讨论 1、切菜后的刀应该如何放置才能防止生锈？ 答：洗净、擦干，放到干燥的地方 讨论 2、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？ 镀铬 刷油漆 涂油 讨论 3、对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？ 2、金属资源的保护 有效措