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,金属概述,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、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。,金属元素在地壳中的含量,资料,常见的铁矿石,磁铁矿(Fe3O4),赤铁矿(Fe2O3),褐铁矿(Fe2O3nH2O),黄铁矿(FeS2),罕见的铁矿石,七彩针铁矿这不是一种稀有矿物，也没有完整的结晶，但它因晕彩而呈现出七彩颜色十分吸引人。,常见的铜矿石,黄铜矿(CuFeS2),蓝铜矿(Cu2(CO3)2(OH)2),孔雀石(Cu2(OH)2CO3),罕见的铜矿石,毛赤铜矿(Cu2O),其它矿石,金红石(TiO2),闪锌矿,矿石背景介绍,丰富多彩的金属矿石和我国的矿产资源资源是人类赖以生存和发展的物质基础，对国民经济的发展起着极为重要的作用。一个国家的工业化过程，首先是对矿物原料产品需求的迅速增长，我国经济正在高速发展，目前，95以上的能源和80以上的工业原料来自于矿产资源。矿产泛指一切当今科学技术和经济条件下可供人类开发利用的天然矿物和岩石。矿产可以有不同的分类：按其基本属性可分为无机矿产（如多数的金属矿产）和有机矿产（如化石燃料），也可分为金属矿产和非金属矿产；从矿产所具有的资源利用特性，可分为利用其物质组分的矿产和利用其物理、化学性质的矿产等。科学技术的进步和社会需求的多样化，使得开发利用矿产资源的范围不断扩大，矿产品种类别也不断增多。可供开采利用的矿物（体）也称为矿床。固态矿床一般由有用的矿石矿物（如铜矿中的含铜矿物）和经济价值不大的脉石矿物构成。矿石的成分往往比较复杂，一般描述时，常指出其主要成分。矿石中含有某种有用矿物成分多，叫做高品位矿（或富矿），反之称为低品位矿（或贫矿）。,铁的冶炼,一、铁的冶炼,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,高温,课时1,演示实验,例题用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？,解:1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000tx80%=800t设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为SFe2O3+3CO2Fe+3CO2160112800tS160112=S=560t生铁质量为：800tS560t96%=583t答：略,金属资源的利用和保护,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（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。,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,在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O,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。,铁生锈条件的探究,铁生锈条件的探究,生锈,不生锈,不生锈,铁既与水接触，又与氧气接触,铁只与水接触,铁只与氧气接触,在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈,想一想,阅读教材，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措施吗？,是为了防止蒸馏水中溶有氧气。,不能，因为铁锈是疏松的。,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,在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O,（2）铁制品的防护措施,防止铁生锈的原理：破坏铁生锈的条件,讨论,1、在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？,防止铁制品生锈的具体方法为：保持铁制品表面干燥和洁净在铁制品表面涂一层保护膜。如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等制成合金钢，如不锈钢,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？,答：刷漆、涂油、镀铬等,2、金属资源保护（1）防止金属腐蚀,（2）回收和利用废旧金属,（3）合理开采矿物（4）寻找金属的代用品（5）物尽其用,据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%，而且还可节约金属资源和95%的能源。1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用。废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。,你知道吗？,讨论,废弃金属的回收有什么意义？,可节约金属资源由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品可减少金属对环境的污染,小结,铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。防止铁生锈的方法为：保持铁制品表面干燥和洁净在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、“烤蓝”等制成合金钢,保护金属资源的有效途径是：防止金属腐蚀回收利用废旧金属合理有效地开采矿物寻找金属的代用品物尽其用,我会做,1、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）浸没有植物油中2、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,3、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,4、（1