金属资源的合理利用与保护

第八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护,一、金属的存在形式,自然界以单质形式存在的金,自然界以单质形式存在的银,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（如金、银等）,二、常见的金属矿石及其主要成分,铝土矿,辉铜矿（主要成分Cu2S）,辰砂(主要成分HgS),铝土矿（主要成分Al2O3）,黄铜矿（主要成分CuFeS2）,常见的金属矿石及其主要成分,赤铁矿（主要成分Fe2O3）,黄铁矿（主要成分FeS2）,菱铁矿(主要成分是FeCO3),磁铁矿（主要成分Fe3O4）,一氧化碳还原氧化铁的实验,实验药品：,一氧化碳气体、氧化铁粉末、澄清石灰水,实验装置：,实验步骤：,检查装置的气密性；装入药品并固定;向硬质玻璃管内通CO气体;点燃酒精喷灯给氧化铁加热；停止加热；停止通CO,实验现象：,红棕色粉末变为黑色；澄清石灰水变浑浊,反应方程式：,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,高温,尾气处理：,尾气中含有CO,CO有毒，不可随意排放到空气中,实验装置：,三、铁的冶炼,实验注意事项：,（1）实验开始时要先通入一氧化碳，以排净玻璃管中的空气，避免加热时发生爆炸。（2）本实验对温度要求较高，应用酒精喷灯作热源，如果只有酒精灯，则须套上网罩加热。（3）实验结束时应先停止加热，继续通入一氧化碳至冷却至室温，防止高温的铁被氧化。（4）由于一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，因此必须有尾气处理装置，装置尾部的酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧化碳气体，防止污染空气。,高炉炼铁,思考：工业炼铁的原料、原理、设备、产品是什么？,铁制品锈蚀的条件探究,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、干燥的空气、棉花、干燥剂设计如下实验以探究铁制品锈蚀的条件。,试管：半根铁钉浸入蒸馏水中，试管敞口；试管：铁钉全部没入蒸馏水中，水面上方加入植物油；试管：铁钉置于干燥空气中，试管密封；,铁制品锈蚀条件的探究,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,四、金属资源保护,1.金属的腐蚀和防护（1）铁制品锈蚀主要条件,与氧气和水（水蒸气）直接接触（铁锈的主要成分是Fe2O3）,（2）防止铁制品锈蚀的原理,破坏铁制品锈蚀的条件之一即可,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？,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”处理等制成耐腐蚀的合金，如不锈钢,讨论：,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,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%以上的铁的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。,资料一：,讨论,3、废品收购站回收废铁、废铜和易拉罐等金属有什么意义？,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,讨论,4.对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过哪些有效的途径来使金属资源得到保护呢？,（1）防止金属的腐蚀（2）废旧金属的回收利用（3）有计划、合理开采矿物（4）寻找金属的代用品,例题：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？,三、有关杂质的计算,工业炼铁是把铁矿石和焦炭等原料一起加入高炉，在高温下通入空气进行一系列反应把铁还原出来。（1）赤铁