课题3金属资源的利用和保护 (2)

1、 化 学九年级下册九年级下册 第八单元第八单元课题课题3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护制作人制作人:刘建运刘建运人类生活离不开金属人类生活离不开金属军事与科技也需要大量的金属军事与科技也需要大量的金属金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护 一、金属资源概况一、金属资源概况 二、铁的冶炼二、铁的冶炼 三、有关杂质问题的计算三、有关杂质问题的计算 四、金属的腐蚀和防护四、金属的腐蚀和防护 1. 1.金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护 2.2.金属资源保护金属资源保护 五、小结五、小结 六、练一练六、练一练一一.金属资源概况金属资源概况 金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属元素

2、在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属有金属有单质形式单质形式存在存在，如铂、金、银等。如铂、金、银等。图图52 地壳中金属的百分含量地壳中金属的百分含量 铝铝 7.73% 铁铁 4.75% 钙钙 3.45% 钠钠2.74% 钾钾2.47% 镁镁2.00%常见几种金属矿物的成分常见几种金属矿物的成分磁铁矿磁铁矿 褐铁矿褐铁矿赤铁矿赤铁矿Fe3O4Fe2O3XH2OFe2O3 孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿赤铜矿 Cu2O赤铁矿赤铁矿黄铁矿黄铁矿菱铁矿菱铁矿 铝士矿铝士矿黄铜矿黄铜矿辉铜矿辉铜矿 我国是世界上已知矿物种类比较齐全我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也

3、很丰富，其中的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钨、钼、钛、锡、锑钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，等储量居世界前列，铜、铝、铜、铝、锰锰等储量在世界上也占有重要地位。等储量在世界上也占有重要地位。 大自然向人类提供了丰富的大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源金属矿物资源，人类每年要提炼数以人类每年要提炼数以亿吨计的金属亿吨计的金属用于工农业用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁铁。二、铁的冶炼二、铁的冶炼 铁矿石是怎样铁矿石是怎样炼成铁的？炼成铁的？主要原理主要原理:Fe2O3+ CO= Fe+ CO2332高温高温一氧化碳还原氧化铁一氧化碳

4、还原氧化铁高炉是个竖直的高炉是个竖直的圆筒形圆筒形炉子，炉壳用炉子，炉壳用钢板钢板制成，制成，内部用内部用耐火砖耐火砖作衬里。作衬里。炼铁的主要原料是炼铁的主要原料是铁矿铁矿石、焦炭、石灰石和空石、焦炭、石灰石和空气气。 高温下，用还原剂高温下，用还原剂（主要是一（主要是一氧化碳氧化碳）从铁矿石里把铁还原从铁矿石里把铁还原出来。出来。 阅阅 读读三、有关杂质问题的计算三、有关杂质问题的计算 用用1000t含氧化铁含氧化铁75%的的赤铁矿石赤铁矿石,可以炼出含铁可以炼出含铁95%的生铁多少的生铁多少t? 用用1000t含氧化铁含氧化铁75%的赤铁矿石的赤铁矿石,可以炼出含铁可以炼出含铁95%的生

5、铁多少的生铁多少t?解解:1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为赤铁矿石中含氧化铁的质量为: 1000t75%=750t 设设:750t氧化铁可以炼出铁的质量为氧化铁可以炼出铁的质量为x。 = 525tFe2O3+ 3CO= 2Fe+ 3CO2高温高温160256750tx160256750tx=x=256750t160含铁含铁95%的生铁质量为：的生铁质量为：525t/95%=552.6t答：可炼出含铁答：可炼出含铁95%的生铁质量为的生铁质量为552.6t。四四.金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护铁轨的锈蚀铁轨的锈蚀铁钉的生锈铁钉的生锈据有关资料报导，现在全据有关资料报导，现在全世界每年被腐蚀

6、而报废的世界每年被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年金属设备和材料相当于年产量的产量的20%40%各种铁制品的锈蚀各种铁制品的锈蚀 1.金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护为了减少损失，需要探究为了减少损失，需要探究金属锈蚀的原因、防护的金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用方法和废金属的回收利用 铁在什么条件下容易生铁在什么条件下容易生锈呢锈呢?铁钉放在干燥的空气中铁钉放在干燥的空气中： 铁不易生锈铁不易生锈 铁钉浸没一半的在水中铁钉浸没一半的在水中：铁在空气、水的界铁在空气、水的界面处生锈严重面处生锈严重铁钉完全浸没的在水中：铁钉完全浸没的在水中： 铁少量生锈铁少量生锈 铁钉浸没一半的在

7、食盐铁钉浸没一半的在食盐水中：水中： 浸没在水中的铁钉浸没在水中的铁钉几乎全部生锈几乎全部生锈 在空气中锈蚀，实际上是在空气中锈蚀，实际上是铁铁跟跟氧气氧气、水水等物质相互作用，发生一系列复杂的等物质相互作用，发生一系列复杂的化化学变化学变化，使铁转化为，使铁转化为铁的化合物铁的化合物的过程的过程 铁锈铁锈这种多孔性的物质，能让水分和空气穿过它这种多孔性的物质，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，直至铁被的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。完全锈蚀。 铁锈成分复杂，主要铁锈成分复杂，主要Fe2O3XH2O它是它是一种疏松多孔的物质一种疏松多孔的物质与空

8、气（氧气）与空气（氧气）接触接触与水与水接触接触 铁生锈的主要条件铁生锈的主要条件:1.要有潮湿的空气（有要有潮湿的空气（有水）；水）；2.要与氧气接触。要与氧气接触。怎么防止钢铁生锈呢？怎么防止钢铁生锈呢？3、在机械表面涂防锈油、在机械表面涂防锈油、在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷、在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷4、此外，还可以在钢铁表面镀上一、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、和镀铬钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬1、在车船的表面喷油漆车船的表面喷油漆防止钢铁制品生锈的方法：防止钢铁制品生锈的方法：（1）隔绝空气或氧气）隔绝

9、空气或氧气 （2）隔绝水）隔绝水具体方法具体方法:1.“穿外衣穿外衣”加一层加一层保护膜保护膜（如：刷油漆、（如：刷油漆、涂油、电镀、致密的氧化膜）涂油、电镀、致密的氧化膜） 2.“打强心针打强心针”在铁中加入其它金属改变在铁中加入其它金属改变其内部结构，（如：制成不锈钢）其内部结构，（如：制成不锈钢）（）（）防止金属的腐蚀防止金属的腐蚀 （）回收利用废旧金属（）回收利用废旧金属（）合理有效开采矿物（）合理有效开采矿物 （）寻找金属的代用品（）寻找金属的代用品2.金属资源保护金属资源保护小结小结:1.自然界中只有少数不活泼金属以单质形自然界中只有少数不活泼金属以单质形式存在，如式存在，如铂、金

10、、银铂、金、银等等。2.铁矿石炼铁的主要原理是铁矿石炼铁的主要原理是:Fe2O3+ 3CO =2Fe+3CO2高温高温主要设备是主要设备是:高炉高炉3.铁生锈的主要条件铁生锈的主要条件: (1).要有潮湿的空气要有潮湿的空气 (2).要与氧气接触要与氧气接触4.防止钢铁制品生锈的方法：防止钢铁制品生锈的方法： (1)隔绝空气或氧气隔绝空气或氧气 (2)隔绝水隔绝水 1.我国古代将炉甘石我国古代将炉甘石ZnCO. 赤铜赤铜CUO和木炭混合加强热到和木炭混合加强热到8000C左左右，得到外观似金子的药金，已知其右，得到外观似金子的药金，已知其中发生一个分解反应，两个置换反应，中发生一个分解反应，两个置换反应，写出其中化学方程式写出其中化学方程式:分解反应 置换反应ZnCOZnCO3 3=ZnO+CO=ZnO+CO2 2 C+ ZnO= Zn+COC+ ZnO= Zn+CO2 2C+ CuC+ Cu2 2O