课题3 金属资源的利用和保护.ppt

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 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 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8 16自然界以单质形式存在的金 图8 17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 323 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1000t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 1602 56 1000t 80 x 96 583t 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