金属的利用和保护

人类生活离不开金属金属有广泛的用途，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课题3金属资源的利用和保护一.金属资源概况

地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，极少数不活泼的金属（如金、银等）有单质形式存在；赤铁矿黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3铝士矿黄铜矿辉铜矿Fe2O3其余大多数以化合物的形式存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。二、铁的冶炼（1）现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。点燃尾气有蓝色火焰1、实验室：一氧化碳还原氧化铁（2）相关的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2点燃高温用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气（3）实验步骤：1、检查装置气密性2、将适量的氧化铁装入硬质玻璃管并固定装置3、点燃右边酒精灯4、通入一氧化碳气体5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边酒精灯（4）注意事项：实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。（1）原料：黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O4（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Fe2O3+3CO2Fe+3CO2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、工业炼铁：铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图：三、有关杂质问题的计算例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？氧化铁的质量：1000t×（1-20%）=800t纯物质的质量=不纯物质的质量×纯物质的质量分数（纯度）例2、计算多少吨含铁的质量分数为96%的生铁中，含铁560t？生铁的质量：560t÷96%=583.3t不纯物质的质量=

纯物质的质量÷纯物质的质量分数（纯度）例3：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？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xFe2O3+3CO2Fe+3CO2高温160800t112x160112

─=800tx─x=560t折合为含铁96%的生铁的质量为

560t÷96%=583t答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁583t例3：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁1000t×80%×70%÷96%=583.3t生铁的质量：资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。议一议1、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？2、金属腐蚀可给我们带来哪些危害？资料二：据有关资料报道，现在世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%。二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护（1）铁制品锈蚀条件的探究金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。为了减少损失，需要探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废旧金属的回收利用全浸在水中干燥空气中一半在水中实验：探究铁生锈的条件

一周后铁钉浸没一半在水中：铁在空气、水的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的空气中（加干燥剂等）：铁未生锈全浸在水中一半在水中干燥空气中二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护（1）铁制品锈蚀条件的探究

在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O想一想阅读教材P19页，回答下列问题：1、试管Ⅱ中为什么要