金属资源的利用与保护

关于金属资源的利用与保护

一、金属的存在形式1、以单质和化合物的形式存在（少数很不活泼的金属以单质的形式存着，如金、银等。）黄金白银第2页,共31页，2024年2月25日，星期天赤铁矿:Fe2O3黄铁矿:FeS2菱铁矿:FeCO3第3页,共31页，2024年2月25日，星期天铝土矿:Al2O3黄铜矿：CuFeS2辉铜矿：Cu2S第4页,共31页，2024年2月25日，星期天一、铁的冶炼第5页,共31页，2024年2月25日，星期天一氧化碳还原氧化铁的实验装置第6页,共31页，2024年2月25日，星期天3、现象（1）红色的氧化铁变黑色（2）石灰水变浑浊4、原理：CO+Fe2O3===Fe+CO2高温323第7页,共31页，2024年2月25日，星期天实验步骤（与CO还原CuO相同）1、先通CO。（排尽试管内的空气，防止加热时爆炸）2、加热。（红色Fe2O3变黑色、澄清石灰水变浑浊）3、停止加热，通CO至试管冷却。（防止刚生成的铁被空气氧化）4、烧掉尾气。(防止CO污染空气）第8页,共31页，2024年2月25日，星期天一、铁的冶炼1、原料：铁矿石、焦炭、石灰石2、设备：高炉第9页,共31页，2024年2月25日，星期天

铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在图中的B区产生气体，A区生产铁。1）写出B区产生气体的所有化学方程式：

2）写出A区生产铁的反应的化学方程式：CO2+C2COC+O2

CO2

2Fe+3CO2

Fe2O3+3CO第10页,共31页，2024年2月25日，星期天5、炼钢：把生铁中多余的碳除去则得到钢民间炼钢是把生铁高温加热中不断锤打，使多余的碳露出与氧反应而除去碳。C+O2

===CO2点燃第11页,共31页，2024年2月25日，星期天三、不纯物的计算

用1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？纯净物的质量==不纯物质量╳纯度赤铁矿中含纯净氧化铁质量为：1000吨╳

80%第12页,共31页，2024年2月25日，星期天解：设可炼出生铁的质量为X

Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温1601121000t

╳80%X96%1601000t

╳80%===112X96%X==1000t

╳80%

╳

112160╳

96%==答：可炼出生铁的质量为583t583t第13页,共31页，2024年2月25日，星期天每日生产的生铁中含纯净的铁质量为：==不纯物╳（1—杂质）纯净物的质量==不纯物质量╳纯度

某钢铁厂日产含杂质4%的生铁2240t，问每日需含质量分数为80%的Fe3O4的磁铁矿石多少吨？2240t╳

（1—4%）第14页,共31页，2024年2月25日，星期天解：设需要磁铁矿的质量为X

Fe3O4+4CO===3Fe+4CO2高温232168X80%2240t（I—4%）232X80%===1682240t╳96%X==2240t╳96%╳

232168╳80%==答：需含Fe3O4质量分数为80%的磁铁矿3712t3712t第15页,共31页，2024年2月25日，星期天练习：1、1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石含氧化铁多少吨？2、如果用一氧化碳作还原剂，炼出铁多少吨？3、实际生产中炼出的铁是生铁，如果生铁含铁量为96%，则实际上炼出的生铁是多少吨？第16页,共31页，2024年2月25日，星期天例题：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x1602×561000t×80％x·96%1602×561000t×80％x·96%

x=2×56×1000t×80％

160×96%=583t答：略。Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温第17页,共31页，2024年2月25日，星期天练习：1、某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76％的赤铁矿石，该厂理论上可以日产Fe98％的生铁多少t?2、冶炼2000t含杂质3％的生铁，需要含Fe3O4的赤铁矿石多少t?第18页,共31页，2024年2月25日，星期天课题3金属资源的利用和保护2

第二课时第19页,共31页，2024年2月25日，星期天三、金属资源保护

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%，因此，防止金属材料的腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题！第20页,共31页，2024年2月25日，星期天金属资源保护第21页,共31页，2024年2月25日，星期天1、金属的腐蚀和防护（1）铁制品锈蚀的主要条件探究：现象铁钉生锈，且与水接触面锈迹最多铁钉没有生锈铁钉没有生锈第22页,共31页，2024年2月25日，星期天实验分析实验结论：铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程，属于缓慢氧化反应。没空气没水铁钉不生锈没有空气有水铁钉不易生锈有空气有水铁钉易生锈第23页,共31页，2024年2月25日，星期天（2）铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应。铁锈的主要成分是氧化铁（Fe2O3.xH2O)（3）铁锈疏松,不能阻碍里层的铁生锈;氧化铝致密,能防止铝生锈.（4）铁制品的防锈蚀讨论:自行车的支架、链条、钢圈如何防锈？①使铁制品与空气隔绝，②使铁制品与水隔绝。如：涂油、喷漆、镀上不易反应的金属、制造合金等。第24页,共31页，2024年2月25日，星期天①保持钢铁表面的清洁干燥。②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。③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。④形成氧化膜保护层：枪套上形成四氧化三铁、锯条上的烤蓝。⑤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）防止铁锈蚀的主要措施：第25页,共31页，2024年2月25日，星期天2、金属资源的保护第26页,共31页，2024年2月25日，星期天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？第27页,共31页，2024年2月25日，星期天回答下列问题：（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？我会做第28页,共31页，2024年2月25日，星期天

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）浸入植物油中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）CD第29页,共31页，2024年2月25日，星期天C

随着人们生活质量的提高，各种电池使用量大