课题3_金属资源利用和保护

课题3金属资源的利用和保护,黑石渡中心学校悠悠闲鹤制作,一、概况,1、金属的分类：,（1）黑色金属和有色金属。黑色金属包括铁、铬、锰及其合金，主要是铁碳合金。(即钢铁)。有色金属是指除去铁、铬、锰之外的所有金属,（2）按密度分为轻有色金属和重有色金属。以4.5g/cm3为界。包括密度等于4.5g/cm3。轻有色金属的密度(0.53g/cm3至4.5g/cm3),这类金属化学性质活泼，与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。重有色金属的密度大于4.5g/cm3。,（3）贵金属。包括金、银和铂族(钌、铑、钯、锇、铱、铂),（4）稀有金属,（5）准金属,各种金属的化学活泼性相差很大，在自然界的存在形式也各不相同。少数化学性质不活泼的元素，在自然界中以单质游离存在，活泼的元素总是以其最稳定的化合物存在。可溶性的化合物，大都溶解在海水、湖水中，少数埋藏于不受流水冲刷的岩石下面。难溶的化合物则形成五光十色的岩石，构成坚硬的地壳。,如自然界里，金、铂只有游离态，游离状态的银和铜比较少，游离的汞、锡等金属就更少。性质较活泼的一些轻金属仅呈化合状态存在，一般轻金属常以氯化物、碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐等盐的形式存在，个别轻金属也有形成氧化物的。,如常见的食盐(主要成分NaCl)。光卤石(KClMgCl26H2O)、菱镁矿(MgCO3)、重晶石(BaSO4)、石膏(CaSO42H2O)等。,重金属则主要形成氧化物有：磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)、软锰矿(MnO2)、锡石(SnO2)、赤铜矿(Cu2O)等,重要的硫化物矿物有:方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)、辉铜矿(Cu2S)、黄铜矿(CuFeS2)、黄铁矿(FeS2)等。,除各种金属矿藏外，人们也越来越重视海水中的金属资源。除海底有丰富的矿藏外，海水中含有80多种元素，其中多数为金属元素，主要呈盐类形式存在。其中除含大量的钠、钾、钙、镁外，还有各种稀有、贵重金属，如铷、锶、铀、锂、钡等。海水中金属浓度虽低，但因海水量巨大，所以金属总量非常可观，,如海水中铀的总量达40亿吨以上，相当于陆地铀储量的4000倍。海水中约有500万吨黄金，8千万吨镍，1亿6千万吨银，8亿吨钼。,2、防止金属生锈的方法P1821,（1）改变金属的内部结构（2）在金属表面覆盖保护层（3）电化学保护法,以钢铁制品的保护为例:,（1）常温下，在干燥的空气中，铁钉不容易生锈。（2）在隔绝空气的条件下，铁钉与水接触也不容易生锈。（3）铁钉只有在潮湿的空气中(既有水，又有氧气存在的条件下)容易生锈。,二、常见金属铁的冶炼,P17现象：红色固体变为灰黑色，澄清的石灰水变浑浊,化学方程式：,炼铁的原理：,用CO,在高温下夺取铁矿石中的氧,把铁还原出来。矿石中的二氧化硅与生石灰生成炉渣而除去。用化学方程式表示为:,三、关于有不纯物质的计算,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？,解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t80%=800t,设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。,160256=112800tX,=560t,折合含铁96%的生铁的质量为,560t96%=583t,答：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可以炼出含铁96%的生铁583t。,不纯物质的质量A与纯物质的质量B之间的换算:,A,B,纯物质所占的质量分数,纯物质所占的质量分数,物质的纯度=,纯物质质量,混合物质量,100%,产率即转化率,=,实际产量,理论产量,100%,课堂练习：P23、4,例：把8g铁和铜的混合物放到盛有酸的烧杯中，充分反应后烧杯中物质全部的质量比反应前铁和铜的混合物与盐酸总质量减少