《金屬資源的利用和保護(hù)》上課用課件

1、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.從鐵礦石中將金屬資源的鐵還原出來(lái)的方法 2.金屬銹蝕的條件以及防止金屬腐蝕的方法 3.回收利用廢舊金屬的重要性 4.廢舊金屬對(duì)環(huán)境的污染 5.能根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計(jì)算世界跨徑最大的斜拉橋世界跨徑最大的斜拉橋蘇通大橋蘇通大橋 蘇通大橋總長(zhǎng)蘇通大橋總長(zhǎng)8206米米，斜拉橋主孔跨度，斜拉橋主孔跨度1088米米，列世界第一；主塔高度列世界第一；主塔高度306米米,列世界第一；斜拉索的列世界第一；斜拉索的長(zhǎng)度長(zhǎng)度580米米,列世界第一。列世界第一。 人類(lèi)生活離不開(kāi)金屬人類(lèi)生活離不開(kāi)金屬金屬有廣泛的用途，對(duì)于人類(lèi)社會(huì)起著不可替代的作用!軍事與科技也需要大量的

2、金屬軍事與科技也需要大量的金屬一一.金屬元素在自然界中的存在金屬元素在自然界中的存在 金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的金屬（如鉑、金、銀等）有金屬（如鉑、金、銀等）有單質(zhì)形式單質(zhì)形式存在；存在；圖圖52 地殼中金屬的百分含量地殼中金屬的百分含量 鋁鋁 7.73% 鐵鐵 4.75% 鈣鈣 3.45% 鈉鈉2.74% 鉀鉀2.47% 鎂鎂2.00% 含有礦物的巖石稱為含有礦物的巖石稱為礦礦石石鐵礦石等都是常見(jiàn)的礦鐵礦石等都是常見(jiàn)的礦石石 其余大多數(shù)以其余大多數(shù)以化合物化合物的形式存在。金屬化合物的形式存在。金屬化合物在自然界中以在自然界中以礦物礦

3、物的形的形式存在。式存在。常見(jiàn)幾種金屬礦物的成分常見(jiàn)幾種金屬礦物的成分磁鐵礦磁鐵礦褐鐵褐鐵礦礦赤鐵礦赤鐵礦Fe3O4Fe2O3XH2OFe2O3 孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦赤銅礦 Cu2O赤鐵礦赤鐵礦黃鐵礦黃鐵礦菱鐵礦菱鐵礦鋁士礦鋁士礦黃銅礦黃銅礦輝銅礦輝銅礦 我國(guó)是世界上已知礦物種類(lèi)比較齊全的少數(shù)我國(guó)是世界上已知礦物種類(lèi)比較齊全的少數(shù)國(guó)家這一，礦物儲(chǔ)量也很豐富，其中國(guó)家這一，礦物儲(chǔ)量也很豐富，其中鎢、鉬、鎢、鉬、鈦、錫、銻鈦、錫、銻等儲(chǔ)量居世界前列，等儲(chǔ)量居世界前列，銅、鋁、錳銅、鋁、錳等等儲(chǔ)量在世界觀上也占有重要志地位。儲(chǔ)量在世界觀上也占有重要志地位。 大自然向人類(lèi)提供了豐富

4、的大自然向人類(lèi)提供了豐富的金屬礦物資源金屬礦物資源，人類(lèi)每年要提煉數(shù)以人類(lèi)每年要提煉數(shù)以億噸計(jì)的金屬億噸計(jì)的金屬用于工農(nóng)業(yè)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是鐵鐵。二二.鐵的冶煉鐵的冶煉現(xiàn)象：現(xiàn)象：紅色紅色粉末變粉末變成成黑色黑色，澄清的石，澄清的石灰水變渾濁?；宜儨啙?。點(diǎn)燃尾氣有點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色藍(lán)色火火焰焰一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O2CO + O2 2CO2用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是作用是防止防止一氧化碳污染空氣一氧化碳污染空氣

5、一一.鐵的冶煉鐵的冶煉黃鐵礦黃鐵礦 FeS2赤鐵礦赤鐵礦 Fe2O3菱鐵礦菱鐵礦 FeCO3磁鐵礦磁鐵礦 Fe3O4在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)從鐵礦石中還原出來(lái)C+O2=CO2 CO2+C=2CO Fe2O3+3CO 高溫高溫 2Fe+3CO2石灰石、石灰石、鐵礦石鐵礦石焦炭、空氣焦炭、空氣化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：一一.鐵的冶煉鐵的冶煉高爐是個(gè)豎直的高爐是個(gè)豎直的圓筒形圓筒形爐爐子，爐殼用子，爐殼用鋼板鋼板制成，內(nèi)制成，內(nèi)部用部用耐火磚耐火磚作襯里。煉鐵作襯里。煉鐵的主要原料是的主要原料是鐵礦石、焦鐵礦石、焦炭

6、、石灰石和空氣炭、石灰石和空氣。 高溫下，用還原劑（主高溫下，用還原劑（主要是一要是一氧化碳氧化碳）從鐵礦）從鐵礦石里把鐵還原出來(lái)石里把鐵還原出來(lái) 據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%40%鋼鐵的最大的弱點(diǎn)就是容易生繡鋼鐵的最大的弱點(diǎn)就是容易生繡三三.金屬資源保護(hù)金屬資源保護(hù)1.金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)鐵軌的銹蝕鐵軌的銹蝕鐵釘?shù)纳P鐵釘?shù)纳P各種鐵制品的銹蝕各種鐵制品的銹蝕 為了減少損失，為了減少損失，需要探究需要探究金屬銹金屬銹蝕的原因蝕的原因、防護(hù)防護(hù)的方法的方法和和廢

7、金屬?gòu)U金屬的回收利用的回收利用金屬銹蝕給人類(lèi)金屬銹蝕給人類(lèi)帶來(lái)了巨大的損帶來(lái)了巨大的損失。失。取取3枚潔凈無(wú)銹的鐵釘，分別放入枚潔凈無(wú)銹的鐵釘，分別放入3支試管支試管中進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)步驟一、在試管步驟一、在試管1中加入中加入少量的蒸餾水少量的蒸餾水，使鐵釘?shù)囊话虢](méi)在，使鐵釘?shù)囊话虢](méi)在水中水中步驟二步驟二、在試管、在試管2中注滿迅速中注滿迅速冷卻的沸水（倒入適量植物油冷卻的沸水（倒入適量植物油,塞塞緊橡皮塞）緊橡皮塞）步驟三步驟三、在試管、在試管3中加入少量中加入少量干燥劑干燥劑（生石灰或無(wú)水氯化鈣）（生石灰或無(wú)水氯化鈣）再放一團(tuán)干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞再放一團(tuán)

8、干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞 一周后一周后鐵釘浸沒(méi)一半在水中：鐵釘浸沒(méi)一半在水中： 鐵在空氣、水的界鐵在空氣、水的界面處生銹面處生銹鐵釘完全浸沒(méi)在水中（上面還加植物油）：鐵釘完全浸沒(méi)在水中（上面還加植物油）： 鐵未生銹鐵未生銹鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）：鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）： 鐵未生銹鐵未生銹全浸在水中全浸在水中一半在水中一半在水中干燥空氣中干燥空氣中。（緩慢氧（緩慢氧化，放熱）化，放熱）在空氣中銹蝕，實(shí)際上是在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵鐵跟跟氧氣氧氣、水水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化化學(xué)變化學(xué)變化，使鐵轉(zhuǎn)化為，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化

9、合物鐵的化合物的過(guò)程的過(guò)程鐵銹成分復(fù)雜，主要是Fe2O3XH2O它是一種疏松多孔的物質(zhì) 鐵銹鐵銹這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過(guò)它這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過(guò)它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。完全銹蝕。 在切過(guò)咸菜的鐵質(zhì)菜刀同一面上選相在切過(guò)咸菜的鐵質(zhì)菜刀同一面上選相近的三處進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)近的三處進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)一處：用濕棉球濕潤(rùn)；一處：用濕棉球濕潤(rùn)；一處：用干布檫干一處：用干布檫干一處：用干布檫干后，涂上一層食油；一處：用干布檫干后，涂上一層食油；放置一晝放置一晝夜，觀察夜，觀察菜刀三處菜刀三處表面發(fā)生表面發(fā)生的變化的變化與空氣（氧氣）與空氣（氧氣）接觸接觸與水與水接觸接觸金屬防腐蝕的方法：（1)1)隔絕空氣或氧氣隔絕空氣或氧氣 (2)(2)隔絕水隔絕水怎么防止鋼鐵生銹呢？怎么防止鋼鐵生銹呢？在在車(chē)車(chē)船船的的表表面面噴噴油油漆漆在機(jī)械表