第一节常见的金属材料.ppt

课题3金属资源的利用和保护,人类生活离不开金属,金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!,军事与科技也需要大量的金属,地壳中含量最多的金属元素是_，其次是_。,铝,铁,一.金属元素在自然界中的存在,金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属（如金、银等）有_形式存在；,单质,图52地壳中金属的百分含量,其余大多数以的_形式存在。金属化合物在自然界中以的_形式存在。,化合物,矿物,赤铁矿,菱铁矿FeCO3,铝士矿,黄铜矿,辉铜矿,（主要成分Fe2O3）,矿石:含有矿物的岩石称为矿石。铁矿石等都是常见的矿石常见几种金属矿物的成分,磁铁矿（主要成分Fe3O4）,（主要成分Al2O3）,（主要成分Cu2S）,（主要成分CuFeS2）,我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。,大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。,二.铁的冶炼,为纪念1996年中国钢产产量突破1亿吨而发行的邮票,上海宝山钢铁公司炼铁高炉,1、原料：,黄铁矿FeS2,赤铁矿Fe2O3,菱铁矿FeCO3,磁铁矿Fe3O4,2、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,石灰石、铁矿石焦炭、空气,化学方程式：,70%,48.27%,46.67%,72.41%,含铁量,工业上,开始生成生铁形成炉渣,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,高温,生铁,炉渣,出渣口,热空气,出铁口,热空气,C+O2CO2,CO2+C2CO,高温,还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。,B区,A区,高温,3、设备：高炉,还原剂,现象：红棕色粉末变成黑色,一氧化碳还原氧化铁,实验室,相关的化学方程式：,用酒精灯点燃尾气的作用是,防止一氧化碳污染空气,尖嘴导管处观察到得现象：蓝色火焰,现象：澄清的石灰水变浑浊。,检验并吸收反应中产生的CO2,三、有关杂质问题的计算,例1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上炼出中含铁96%的生铁多少吨？,解：氧化铁的质量：1000t80%=800t,设：理论上可炼出生铁的质量为XFe2O3+3CO=2Fe+3CO21602X56800tX96%,答：可以炼出铁583t。,高温,=583t,纯净物的质量=,不纯物质量纯度,2976.7t,练习书P21、6,铁轨的锈蚀,铁钉的生锈,各种铁制品的锈蚀,为了减少损失，需要探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用,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%。,四.金属资源保护,1.金属的腐蚀和防护,取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面的实验,步骤一、在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中步骤二、在试管2中注满迅速冷却的沸水塞紧橡皮塞步骤三、在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞,探究,一周后,水、空气：铁在空气、水的界面处生锈水：铁钉不生锈空气：铁钉不生锈,全浸在水中,一半在水中,干燥空气中,铁钉接触物质实验现象,1铁生锈是铁与空气中的氧气、水等发生化学反应的过程。（缓慢氧化,放热）2.铁锈的主要成分是Fe2O3XH2O,红棕色,结论:,氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较,疏松多孔,完全锈蚀,致密结实,使铝“自我保护”,铁,铁锈,与空气（氧气）接触,与水接触,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？,喷涂防锈漆,涂防锈油,镀耐腐蚀合金,讨论,保持钢铁表面的清洁干燥。镀金属保护层：如镀锡、镀锌、镀铬等；白铁皮镀锌，马口铁镀锡，钢圈镀铬、镍。涂非金属保护层：如喷涂油漆、涂防锈油、在脸盆、杯子表面烧涂搪瓷、用橡胶或塑料包在钢铁表面。形成氧化膜保护层：枪套上形成四氧化三铁、锯条上的烤蓝。在钢铁里加入金属或非金属形成耐腐蚀合金：如不锈钢（加Cr、Ni）,防止铁锈蚀的建议：,怎么防止钢铁生锈呢？,在车船的表面喷油漆,在机械表面涂防锈油,在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷,此外，还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬,镀铜,2.怎样保护金属资源呢?,一.防止金属的腐蚀二.回收利用废旧金属,三.有计划、合理地有效开采矿物四.寻找金属的代用品,我会做,3、（1）下列家庭生活垃圾：废旧书刊报纸废电池废弃橡胶、塑料制品易拉罐饮料瓶废弃电线破旧铁锅、铝壶变质剩饭菜瓜皮果壳废弃玻璃物品等，其中可回收利用的有，回收利用与保护金属资源的相关联的是。（2）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议:；。,防止金属腐蚀,寻找金属的代用品,4、我国古代将炉甘石（ZnCO3)、赤铜（