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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题3 金属资源的利用和保护,白庙中心学校 徐中,第1页,世界跨径最大斜拉桥,苏通大桥,苏通大桥总长,8206,米,，斜拉桥主孔跨度,1088,米,，列世界第一；主塔高度,306,米,列世界第一；斜拉索长度,580,米,列世界第一。,第2页,人类生活离不开金属,第3页,金属有广泛用途，对于人类社会起着不可替换作用,!,军事与科技也需要大量金属,第4页,一,.,金属元素在自然界中存在,金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼金属（如铂、金、银等）有,单质形式,存在；,第5页,图,52,地壳中金属百分含量,铝,7.73%,铁,4.75%,钙,3.45%,钠,2.74%,钾,2.47%,镁,2.00%,含有矿物岩石称为,矿石,铁矿石等都是常见矿石,其余大多数以,化合物,形式存在。金属化合物在自然界中以,矿物,形式存在。,第6页,常见几个金属矿物成份,磁铁矿,褐铁矿,赤铁矿,Fe,3,O,4,Fe,2,O,3,XH,2,O,Fe,2,O,3,第7页,孔雀石,Cu,2,(OH),2,CO,3,赤铜矿,Cu,2,O,第8页,赤铁矿,黄铁矿,菱铁矿,铝士矿,黄铜矿,辉铜矿,第9页,我国是世界上已知矿物种类比较齐全少数国家这一，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主要志地位。,大自然向人类提供了丰富,金属矿物资源,，人类每年要提炼数以,亿吨计金属,用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大是,铁,。,第10页,矿产与数字,中国已探明储量金属矿产有,54,种。,铁矿：全国已探明铁矿区有,1834,处。,锰矿：全国已探明锰矿区共有,213,处,铬铁矿：有,56,处产地。,铜矿：已探明矿区,910,处。,铝土矿：有,310,处产地。,铅锌矿：有产地,700,多处。,镍矿：有产地,近百,处。,钼矿：有产地,222,处。,钨矿：探明产地,252,处。,锡矿：探明产地,293,处。,汞、锑矿：探明汞产地,103,处、锑产地,111,处。,金矿：探明矿区,1265,处。,银矿，探明产地,569,处。,第11页,二,.,铁冶炼,第12页,将化合物中金属元素提取出来过程称之为,金属冶炼,，在我国冶炼量最大就是,铁,。,思索：,依据你所学化学知识，可经过哪些路径得到,金属材料,铁,？,第13页,红色,Fe,2,O,3,变成灰黑色，同时产生,气体,使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳还原氧化铁生成铁粉,(,灰黑色,),与二氧化碳,1.,试验室用一氧化碳还原氧化铁,用燃着酒精灯将尾气点燃或,用气球搜集尾气,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,高温,证实产物中有铁粉方法是：,用磁铁吸,(,或加稀盐酸有气泡,),第14页,试验步骤：,.,按下列图组装仪器，,并检验其气密性。,把少许研细氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。,把硬质玻璃管接入装置系统中，,先通入一氧化碳气体排除空气，预防一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口处酒精灯,(,或用气球搜集,),，预防一氧化碳污染空气。待排尽后，点燃酒精喷灯，,并观察装置中所发生改变。,当红棕色粉末已转变成黑色后，,停顿加热，再通入一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，预防,Fe,被氧化。,一氧化碳还原氧化铁必须在,封闭,硬质玻管中进行，,预防一氧化碳污染空气,。,第15页,原料：铁矿石、焦炭、石灰石,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,高温,2.,工业炼铁：,反应化学方程式：,CO,是还原剂；,Fe,2,O,3,是氧化剂,原理：,焦炭在高温条件下跟,O,2,反应生成,CO,CO,作还原剂，在高温条件下把铁矿石中,铁还原出来。,第16页,磁铁矿,（,主要成份,Fe,3,O,4,）,赤铁矿,（,主要成份,Fe,2,O,3,）,黄铁矿（,主要成份,FeS,2,）,菱铁矿（,主要成份,FeCO,3,）,想一想,：,你认为哪种矿石,最不宜,作为 工业炼铁原料？,除了,焦炭,和,一氧化碳,能够还原出铁来，,氢气,也能够。你准备选取哪种物质来炼铁？,70%,72.4%,48.3%,46.7%,第17页,将铁矿石中,SiO,2,转变为炉渣,点燃,C+O,2,=2CO,2,高温,C+CO,2,=2CO,（,Fe,2,O,3,）,生铁,出铁口,炉渣,出渣口,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,高温,高炉气体,高炉气体,产生一氧化碳,提供热量,原料,第18页,1,、原料：,黄铁矿,FeS,2,赤铁矿,Fe,2,O,3,菱铁矿,FeCO,3,磁铁矿,Fe,3,O,4,2,、原理：,在高温下，利用焦炭与氧气反应生成一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,高温,石灰石、,铁矿石,焦炭、空气,3,、设备：高炉,化学方程式：,70%,48.27%,46.67%,72.41%,含铁量,小结：,4,、产品：生铁,第19页,补充：炼钢,视频：工业上生铁炼钢,第20页,高温,解：设天天能够炼出生铁质量为,X,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,160 112,1000t X,160 1000t,112 X,X=700t,答：,该厂理论上天天能够炼出含铁,96%,生铁,700,吨。,=,例,:,某钢铁厂天天需要消耗,1000t,含氧化铁,80%,赤铁矿石，该厂理论上天天能够炼出含铁,96%,生铁多少吨？,第21页,相关杂责问题计算,辅助练习,1,、,1000t,含杂质,20%,赤铁矿石中 含氧化铁质量是多少？,氧化铁质量,：,1000t,（,1-20%,）,=800t,纯物质质量,=,不纯物质质量,物质质量分数,第22页,辅助练习,2,、,计算,560t,铁存在于多少吨铁质量分数为,96%,生铁中？,生铁质量：,560t96%=583.3t,不纯物质质量,=,纯物质质量,物质质量分数,第23页,高温,解：设天天能够炼出生铁质量为,X,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,160 112,1000t X,160 1000t,112 X,X=700t,答：,该厂理论上天天能够炼出含铁,96%,生铁,700,吨。,=,80%,96%,800t,96%x,583.3t,583.3t,第24页,解法,2,：,注意：,带入化学方程式计算数据应是纯净物质量,赤铁矿石,氧化铁,铁,生铁,1000t80%70%96%=583.3t,生铁质量：,第25页,反馈练习：,要炼出含杂质,2%,生铁,3200,吨，需要含氧化铁质量分数为,80%,赤铁矿石多少吨？,生铁,铁,氧化铁,赤铁矿石,3200t,（,1-2%,）,70%80%=4571.5t,赤铁矿石,:,解：设天天需赤铁矿石质量为,X,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,160 112,80%X 3200t,（,1-2%,）,160 80%X,112 3200t98%,X=4571.5t,答：,该厂理论上天天需赤铁矿石,4571.5,吨。,=,高温,第26页,据相关资料报导，现在全世界每年被腐蚀而报废金属设备和材料相当于年产量,20%40%,钢铁最大弱点就是轻易生绣,三,.,金属资源保护,1.,金属腐蚀和防护,第27页,铁轨锈蚀,铁钉生锈,各种铁制品锈蚀,为了降低损失，需要探究,金属锈蚀原因,、,防护方法,和,废金属回收利用,金属锈蚀给人类带来了巨大损失。,第28页,取,3,枚洁净无锈铁钉，分别放入,3,支试管中进行下面试验,步骤一、在试管,1,中加入,少许蒸馏水,，使铁钉二分之一浸没在水中,步骤二,、在试管,2,中注满快速,冷却沸水,塞紧橡皮塞,步骤三,、在试管,3,中加入少许,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,第29页,一周后,铁钉浸没二分之一在水中：,铁在空气、水界,面处生锈,铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）：,铁未生锈,铁钉放在干燥空气中（加干燥剂等）：,铁未生锈,全浸在水中,二分之一在水中,干燥空气中,第30页,铁生锈条件探究,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、氧气同时存在环境中铁能生锈,。（迟缓氧化，放热）,第31页,铁,在空气中锈蚀，实际上是,铁,跟,氧气,、,水,等物质相互作用，发生一系列复杂,化学改变,，使铁转化为,铁化合物,过程,铁锈成份复杂，主要是,Fe,2,O,3,XH,2,O,它是一个,疏松多孔,物质,铁锈,铁锈,这种多孔性物质，能让水分和空气穿过它空隙，不停向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。,第32页,铁与空气中,氧气、水蒸气,发生化学反应。,铁锈成份很复杂,主要为氧化铁,Fe,2,O,3,XH,2,O,。,(Fe,2,O,3,XH,2,O,很疏松，易吸水，不能妨碍里层铁继续与氧气、水蒸气反应，如不及时除去，会加紧铁制品生锈，使铁全部被腐蚀。,而铝不一样，铝与氧气反应生成致密,Al,2,O,3,薄膜，覆盖在铝表面，从而保护里层铝不再与氧气反应，所以铝耐腐蚀。,),铁生锈条件：,要有能够发生反应物质,(Fe,、,H,2,O,、,O,2,),；,铁制品锈蚀条件,:,反应物要能相互接触；,生成物不会对反应起妨碍作用,。,4Fe+3O,2,+2XH,2,O=2,Fe,2,O,3,XH,2,O,(,迟缓氧化,),第33页,在切过咸菜铁质菜刀同一面上选相近三处进行以下试验,一处：用湿棉球湿润；,一处：用干布檫干,一处：用干布檫干后，涂上一层食油；,放置一昼夜，观察菜刀三处表面发生改变,铁,铁锈,与空气（氧气）,接触,与水,接触,第34页,怎么预防钢铁生锈呢？,在车船表面喷油漆,在机械表面涂防锈油,在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷,另外，还能够在钢铁表面镀上一层能起保护作用其它金属。（为何？）,如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬,镀铜？,第35页,三角架：,钢线,(,辐条）,：,链条：,刷漆,镀一层耐腐蚀金属,涂油等,平时要保持自行车洁净与干燥（或涂油）！,自行车防锈办法有哪些,？,讨论：,钢圈：,第36页,小结,：金属防腐蚀方法：,改变金属本质,制成合金钢，如不锈钢,形成保护层,刷油漆、涂油、烧制搪瓷、电镀上一层耐腐蚀金属、经过化学方法使表面形成氧化物薄膜等,改进腐蚀环境等等,保持铁制品表面干燥和洁净,第37页,图8-25 据预计一些矿物可供开采年限,2.,金属资源保护,为何要保护金属资源？,矿物储量是有限，而且不能再生。,第38页,讨论,对于金属资源除了采取预防金属腐蚀办法外，还能够经过什么路径来使金属资源得到保护呢？,废品收购站为何要收购废铁、废铜、和易拉罐等金属？,第39页,图,8-26,金属回收利用,回收一个铝制易拉罐比制造一个新铝制易拉罐要廉价,20%,，而且还能够节约金属资源和,95%,能源。当前世界上有,50%,以上铁和,90%,以上金得到回收利用。,第40页,讨论,废弃金属回收有什么意义？,可节约金属资源,因为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,降低金属制品生产成本，可方便人们得到物美价廉金属制品,可降低金属对环境污染,第41页,2,、怎样保护金属资源呢,?,预防金属腐蚀。,金属回收与利用。,有计划,合理地开采矿物,禁止不顾国家利益乱采矿。,寻找金属代用具。如以塑代钢。,（,5,）物尽其用,第42页,小结,铁生锈主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。,破坏铁生锈条件就能预防铁生锈。,预防铁生锈方法为：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,保护金属资源有效路径是：预防金属腐蚀回收利用废旧金属合理有效开采矿物寻找金属代用具,第43页,（,1,）汞与稀盐酸 （,2,）铝与硫酸铜溶液,（,3,）银与硫酸锌溶液 （,4,）锌与硝酸银溶液,（,5,）钠与稀硫酸,1,、以下物质能否发生反应？写出能发生反应化学方程式。,2,、回答以下问题：,（,1,）为何沙漠地域铁制品锈蚀较慢？,（,2,）切过咸鱼刀不经洗净抹干，为何很快就生锈？,（,3,）被雨水淋湿自行车，为何须先用干布擦净后才,能用带有油布擦？,第44页,1,、,245gKClO3,完全分解能制得多少,O2,？若用电解水方式制等量,O2,，则需水几克？,2.,某钢铁厂天天需消耗,5000t,含氧化铁,76,赤铁矿石，该厂理论上能够日产,Fe98,生铁多少,t?,若用含,90%Fe3O4,磁铁矿,石来代替，则需含,90%Fe3O4,磁铁矿 石多少,t?,第45页,
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