1、课题3 金属资源的利用和保护1.2.3.4.5.世界跨径最大的斜拉桥苏通大桥 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;斜拉索的长度580米,列世界第一。6.人类生活离不开金属7.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8.一.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(如铂、金、银等)有单质形式存在;9.图52 地壳中金属的百分含量 铝 7.73%铁 4.75%钙 3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.00%含有矿物的岩石称为矿石铁矿石等都是常见的矿石 其余大多数以化合物的形
2、式存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。10.常见几种金属矿物的成分磁铁矿褐铁矿赤铁矿Fe3O4Fe2O3XH2OFe2O311.孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿 Cu2O12.赤铁矿黄铁矿菱铁矿铝士矿黄铜矿辉铜矿13.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。14.二.铁的冶炼15.现象:红色粉末变成黑色,产生气体使澄清的石灰水变浑浊。一氧化碳还原氧化铁16.高
3、炉是个竖直的圆筒形炉子,炉壳用钢板制成,内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。高温下,用还原剂(主要是一氧化碳)从铁矿石里把铁还原出来 17.补充:炼钢视频:工业上生铁炼钢18.例题:用1000 t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xFe2O3-2 Fe160 2561000t80 x96%160 256 1000t80 x96%x=256 1000t80 16096%=583 t答:略。19.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
4、、冶炼2000t含杂质3的生铁,需要含90%Fe2O3的赤铁矿 石多少t?20.据有关资料报导,现在全世界每年被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%40%钢铁的最大的弱点就是容易生绣三.金属资源保护1.金属的腐蚀和防护21.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金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。22.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
5、球,把铁钉放在干棉球上,塞紧橡皮塞23.在空气中锈蚀,实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用,发生一系列复杂的化学变化,使铁转化为铁的化合物的过程铁锈成分复杂,主要是Fe2O3XH2O它是一种疏松多孔的物质 铁锈这种多孔性的物质,能让水分和空气穿过它的空隙,不断向里层渗透,继续跟铁反应,直至铁被完全锈蚀。24.在切过咸菜的铁质菜刀同一面上选相近的三处进行下列实验一处: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的变化与空气(氧气)接触与水接触25.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
6、铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。(为什么?)如:在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬镀铜?26.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?刷油漆刷油漆涂油涂油镀铬镀铬27.总结:防止钢铁制品生锈的方法:铝比铁更容易跟氧气和其他物质发生化学反应。铝在空气中与氧气反应,生成的氧化铝形成一层致密而结实的膜覆盖在铝的表面,防止铝继续与氧气反应,从而起来“自我保护”的作用(1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水具体方法:1.“穿外衣”加一层保护膜(如:刷油漆、涂油、电镀、致密的氧化膜)2.“打强心针”在铁中加入其它金属改变其内部结构,(如:制成不锈钢)28.保持钢铁表面的清洁干燥。镀金属保护层:
7、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)防止铁锈蚀的主要措施:29.2.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.合理有效开采矿物 四.寻找金属的代用品30.(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、下列物质能否发生反应?写出能发生反应的化学方程式。2、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?31.1、245gKClO3完全分解能制得多少O2?若用电解水的方式制等量的O2,则需水几克?2.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?若用含90%Fe3O4的磁铁矿石来代替,则需含90%Fe3O4的磁铁矿 石多少t?32.