《课题3金属资源的利用和保护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课题3金属资源的利用和保护（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题课题3 3金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护（第一课时）（第一课时）金属资源概况金属资源概况极少数极少数不活泼的金属不活泼的金属有有单质单质形式存在：形式存在： 金、银金、银等等地球上的金属资源广泛存在于地球上的金属资源广泛存在于地壳地壳和和海洋海洋中中AuAgAg赤铁矿赤铁矿菱铁矿菱铁矿FeCOFeCO3 3铝土矿铝土矿Al2O3黄铜矿黄铜矿CuFeS2辉铜矿辉铜矿Cu2SFe2O3 大多数金属资源以大多数金属资源以化合物化合物的形式存在，而且金的形式存在，而且金属化合物在自然界中以属化合物在自然界中以矿物的形式矿物的形式存在存在磁铁矿磁铁矿Fe3O4 一、铁的冶炼一、铁的冶炼春秋
2、战国时期新中国成立后为纪念为纪念1996年中国钢产产量突年中国钢产产量突破破1亿吨而发行的邮票亿吨而发行的邮票宝钢炼铁高炉宝钢炼铁高炉中国古代炼铁图中国古代炼铁图冶炼原理：CO还原Fe2O3复习：复习：COCO还原还原CuOCuO实验现象：实验现象：试管里的试管里的黑黑色固体变色固体变红红，产生能使澄清石灰水变浑产生能使澄清石灰水变浑浊的气体浊的气体化学方程式：化学方程式：CO +CuO Cu + CO21、实验室炼铁：实验现象：实验现象：试管里的试管里的红色红色固体逐渐固体逐渐变变黑黑，产生能使澄清石，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体灰水变浑浊的气体相关的化学方程式：相关的化学方程式：CO2+
3、Ca(OH)2 CaCO3+ H2OFe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高温高温高温高温2CO + O2 2CO2点燃注意注意反应前：反应前：先先通通入入CO气体，气体，再点再点燃酒精喷灯燃酒精喷灯。目的：排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸目的：排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸 反应后：反应后：先先熄灭熄灭酒精喷灯酒精喷灯，等玻璃管冷却后等玻璃管冷却后再停再停止通入止通入CO目的：防止目的：防止灼热的铁和玻璃管中的氧气反应，重新生成氧化铁灼热的铁和玻璃管中的氧气反应，重新生成氧化铁 尾气处理装置（燃着的酒精灯）尾气处理装置（燃着的酒精灯）目的：燃烧掉未反应完目的：燃烧掉未反应
4、完CO，防止污染空气，防止污染空气 （1）原料：）原料：（2）原理：）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁在高温下，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从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温（3）设备：）设备：化学方程式：化学方程式：黄铁矿黄铁矿 FeS2赤铁矿赤铁矿 Fe2O3菱铁矿菱铁矿 FeCO3磁铁矿磁铁矿 Fe3O4石灰石、石灰石、铁矿石铁矿石焦炭、空气焦炭、空气70%48.27%48.27%46.67%46.67%72.41%含铁量含铁量2、工业炼铁：高炉高炉铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图：高炉炼铁图：3、
5、有关杂质问题的计算例例1、1000t含杂质含杂质20%的赤铁矿石中含氧化的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？铁的质量是多少？氧化铁的质量氧化铁的质量： 1000t(1- 20%)=800t纯物质的质量纯物质的质量=不纯物质的质量不纯物质的质量纯物质的质量分数（纯度）纯物质的质量分数（纯度）例例2、某钢铁厂每天需要消耗、某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁含铁96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？解解1:1:设每天可炼出的设每天可炼出的生铁生铁质量为质量为X X Fe Fe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe
6、 + 3CO+ 3CO = 2Fe + 3CO2 2 160 112 160 112 1000t 1000t80% 80% X X96%96% 160 112 160 112 800t X 800t X96% 96% X = 583t X = 583t答：略答：略高温高温解解2:2:设每天以炼出的铁质量为设每天以炼出的铁质量为X X Fe Fe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe + 3CO+ 3CO = 2Fe + 3CO2 2 160 112 160 112 1000t 1000t80% X80% X 160 112 160 112 8 800t X 00t X X = X = 56
7、560t0t生铁的质量：生铁的质量：56560 96%=583t0 96%=583t答：略答：略高温高温课题课题3 3金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护第二课时第二课时资料一：资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物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。金属资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，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供开采的年限如下图所示资料二：资
8、料二：据有关资料报道，现据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的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金属设备和材料相当于年产量的的20% 40%二、金属资源保护二、金属资源保护1 1、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护（1 1）铁制品锈蚀条件的探究）铁制品锈蚀条件的探究现有洁净无锈的铁现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸钉、试管、经煮沸迅速冷却的迅速冷却的蒸馏水蒸馏水、植物油、棉花和干植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制计实验以证明铁制品锈蚀的条件。品锈蚀的条件。在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀结论：铁锈的主要成分
9、是铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O，它很，它很疏松疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,因因此铁制品可以完全锈蚀。此铁制品可以完全锈蚀。思考思考:铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用里层铝的作用,铁锈是否也能保护里层的铁呢？铁锈是否也能保护里层的铁呢？（2 2）铁制品的防护措施）铁制品的防护措施破坏铁生锈的条件隔绝空气和水：隔绝空气和水：如在铁制品表面涂油、刷漆、电镀等如在铁制品表面涂油、刷漆、电镀等改变金属的内部结构改变金属的内部结构：可制成合金，比如不锈钢等可制成合金，比如不锈钢等及时除铁锈，保持铁制
10、品表面干燥洁净及时除铁锈，保持铁制品表面干燥洁净讨论讨论1、切菜后的刀应该如何放置才能防止、切菜后的刀应该如何放置才能防止生锈？生锈？答：洗净、擦干，放到干燥的地方答：洗净、擦干，放到干燥的地方讨论讨论2、自行车的构件如支架、链条、钢圈、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？等，分别采取了什么防锈措施？镀铬镀铬刷油漆刷油漆涂油涂油讨论讨论3、对于金属资源除了采取防止金属腐、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？使金属资源得到保护呢？2 2、金属资源的保护、金属资源的保护有效措施有效措施防止金属锈蚀防止金属锈蚀废旧金属的回收和利用废旧金属的回收和利用有计划、合理的开采矿物有计划、合理的开采矿物寻找金属的代替品寻找金属的代替品我会做我会做1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？（1）在干燥的空气中 （）（2）在潮湿的空气中（3）部分浸入食盐水中（4）浸没有植物油中2、下列做法能防止铁制品生锈的是 （）A、自行车脏了用清水冲洗B、用废酸液冲洗铁制污水管道C、在铁制篮球架上刷一层油漆D、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干(2)、(3)C、D
