第九单元-课题三-金属资源的利用和保护

课题3金属资源的利用和保护学习目标1.掌握几种金属矿石2.实验室一氧化碳还原氧化铁3.工业上铁的冶炼（设备、原料、原理）4.有关杂质问题的计算一.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；自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银赤铁矿黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3铝土矿Fe2O3其余大多数金属是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。把含有某种金属的矿物叫矿石。Al2O3磁铁矿Fe3O470%72.41%46.67%48.27%孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿

Cu2O黄铜矿辉铜矿CuFeS2Cu2S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、锰等储量在世界上也占有重要的地位。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。铁的冶炼早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。二.铁的冶炼现象：记一氧化碳还原氧化铁实验室相关的化学方程式：记Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2点燃高温用酒精灯点燃尾气的作用是:处理尾气防止污染空气红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊点燃尾气有蓝色火焰（3）实验步骤：1、检查装置气密性2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置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注意：3、4、5的顺序先后（4）注意事项：记实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽后加热，将空气排尽，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被氧化。CO早出晚归酒精喷灯迟到早退（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：(4)产品：生铁将铁矿石中的SiO2转变为炉渣点燃⑴C+O2===CO2高温⑵C+CO2===2CO（Fe2O3）生铁出铁口炉渣出渣口⑶Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温高炉气体高炉气体①产生一氧化碳②提供热量炼铁时各物质的作用：记石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅转化为炉渣。焦炭的作用：1、燃烧放热提供高温，2、将生成的CO2转化为CO。炼铁计算题阅读P18例题原料产品守恒赤铁矿生铁铁元素质量1000tX80%X56X256X2+16X3=x·96%X≈583若上题中，炼铁时，损失了4%，该如何列式求出含铁96%生铁的质量？1000tX80%X56X256X2+16X3=x·96%X96%如有损失，百分数乘在原料一侧。记方法2：课题3金属资源的利用和保护2课题3金属资源的利用和保护二、金属资源保护资料一：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%。资料二：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、可供开采的年限看法或者感受：记金属资源是有限的，我们应保护金属资源。金属的腐蚀

猜想与假设实验设计Fe水和氧气Fe2O3·XH2O铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3分析铜生锈的条件又是什么？现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。

干燥的空气蒸馏水水、空气食盐水ⅠⅡⅢⅣ蒸馏水书：19页铁制品锈蚀条件：1、在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀（或在潮湿的空气中）在盐溶液中锈蚀最快2、铁锈的主要成分是Fe2O3

·xH2O

注意：铁锈是混合物铁生锈的过程是缓慢氧化且该过程放热。热帖

思考：1、铁生锈了为什么需要及时清除？2、铝为什么不需要进行防锈处理？书19页想一想试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？

是为了防止蒸馏水中溶有氧气。2、铁制品的防护措施防止铁生锈的原理－－①隔绝空气②隔绝水就是破坏铁生锈的条件讨论1、在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？防止铁制品生锈的具体方法为：保持铁制品表面干燥和洁净（雨淋过的自行车该如何防锈）在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、搪瓷、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等制成合金钢，如不锈钢钢铁的防护措施：涂搪瓷喷漆

镀锌镀铬镀锡

烤蓝刀具制不锈钢①保持钢铁表面的清洁干燥。②镀金属保护层：如镀锡、镀锌、镀铬等；白铁皮镀锌，马口铁镀锡，钢圈镀铬、镍。③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。④形成氧化膜保护层：枪套上形成四氧化三铁、锯条上的烤蓝。⑤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：3、金属资源保护（1）防止金属腐蚀（2）回收和利用废旧金属

据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%，而且还可节约金属资源和95%的能源。1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用。

废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。你知道吗？废弃金属的回收有什么意义？讨论废弃金属的回收有什么意义？可节约金属资源和能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了解节约金属资源和能源，减少对环境的污染答案：2、金属资源保护（1