83 金属资源的利用和保护 23张

1、课题,3,人类生活离不开金属,图,8-16,自然界以单质形式存在的金,图,8-17,自然界以单质形式存在的银,除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在,外,其余都以化合物形式存在,金属的存在形式,单质,少数，如金和银,化合物,大多数，如各种铁矿石,矿石,工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石,黄铁矿,FeS,2,菱铁矿,FeCO,3,铝,士,矿,黄铜矿,辉铜矿,赤铁矿,Fe,2,O,3,孔雀石,Cu,2,OH,2,CO,3,赤铜矿,Cu,2,O,磁铁矿,主要成分,Fe,3,O,4,1,实验室用一氧化碳还原氧化铁,实验,8-3,一,铁的冶炼,把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中,把硬质玻璃管接入

2、装置系统中,先通入一氧化碳气体,排除空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出,气口处的酒精灯,或用气球收集,防止一氧化碳污染空气,待排尽后，点燃酒精喷灯,并观察装置中所发生的变化,当红棕色粉末已转变成黑色后,停止加热，再通入,一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止,Fe,被氧化,按下图组装仪器,并检查其气密性,一氧化碳还原氧化铁必须在,封闭,的硬质玻管中进行,防止一氧化,碳污染空气,现象,分析,反应式,尾气处理,红色,的,Fe,2,O,3,变成灰黑色，同时产生的气体使澄,清的石灰水变浑浊，点燃尾气有蓝色火焰,一氧化碳还原氧化铁生成铁粉,灰黑色,与二氧化碳,用燃着的酒精灯将尾气点燃或用气球收集

3、尾气,Fe,2,O,3,3CO=2Fe+3CO,2,高温,证明产物中有铁粉的方法是,用磁铁吸,或加稀盐酸有气泡,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的一氧化碳,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,2,工业上,一,铁的冶炼,高炉是个竖直的,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

4、,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,例题：用,1000t,含氧化铁,Fe,2,O,3,80,的赤铁矿石,理论上可炼含铁,96,的生铁多少吨,Fe,2,O,3,3CO=2Fe + 3CO,2,高温,解,1000t,赤铁矿石中含氧化铁的质量为,1000t,80,800t,设,800t,氧化铁理论上可以炼出铁的质量为,X,160 112,800t X,160,800t,112,X,X,560t,折合含铁,96,的生铁的质量为,560t,96,583t,纯化杂,答,1000t,含氧化铁,Fe,2,O,3,80,的赤铁矿石，理论上可炼,出含铁,96,的生铁为,583t,或设

5、,800t,氧化铁理论上可以炼,含铁,96,的生铁,质量为,X,Fe,2,O,3,3CO=2Fe + 3CO,2,高温,160 112,800t X,96,160 :112,800t :X,96% X,583t,杂化纯,在实际生产时,所用的原料或产物一般都,含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到,杂质问题,不纯物质、纯物质、纯度之间的关系,列比例时，一定要用纯量,3,含杂质的物质的化学方程式的计算,m,纯,m,不纯,纯度,m,不纯,m,纯,纯度,二、金属资源的保护,资料一,根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消,耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图,所示,资料二,据有关资料报道，现在世

6、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,思,考,1,金属资源短缺对人类社会,发展意味着什么呢,2,金属腐蚀的条件是什么,如何防腐,3,如何保护金属资源,铁生锈的条件,与氧气（或空气）接触,与水接触,其它影响因素：温度、盐等,实验：探究铁生锈的条件,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,因此，铁与空气接触，又有水分时，最,易生锈,铁锈成分复杂，主要是,Fe,2,O,3,XH,2,O,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

7、，直至铁被完全锈蚀,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,金属防腐蚀的方法,改变金属的内部结构,制成合金，如不锈钢,形成保护层,刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法,电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通过,化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等,改善腐蚀环境等等,保持铁制品表面干燥和洁净,1,隔绝空气或氧气,2,隔绝水,讨论,对于金属资源除了采取防止金属,腐蚀的措施外，还可以通过什么途径,来使金属资源得到保护呢,废品收购站为什

8、么要收购废铁、废,铜、和易拉罐等金属,二、金属资源保护,2,回收和利用废旧金属,讨论,废弃金属的回收有什么意义,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,二、金属资源保护,1,防止金属腐蚀,2,回收和利用废旧金属,3,合理开采矿物,4,寻找金属的代用品,设需含,Fe,2,O,3,质量分数为,85,的赤铁矿石的质量为,x,解：生铁中含纯铁,3000t,1,5%)=2850t,Fe,2,O,3,3CO= 2Fe + 3CO,2,160 112,X,85% 2850t,高温,160,X,85,112,2850t,X4790t,答,该,3000 t,生铁中含纯铁,2850t,该炼钢厂每天需含,Fe2O3,质量分数为,85,的赤铁,矿石为,4790t,1,某炼钢厂日产含杂质,5,的生铁,3000t,试计算,该,3000 t,生铁中含纯铁多少吨,该炼钢厂每天需含,Fe,2,O,3,质量分数为,85,的赤铁矿,石多少吨？（计算结果保留整数,练习,2,下图是课堂中模拟炼铁的实验装置,1,写出图中标有序号的仪器名称,2,实验过程中，先要进行的是,_,填,或,加热,通一氧化碳,3)A,中反应的化学方程式是