金屬的利用和保護(hù)

1、課題課題 3 金屬資源的利用和保護(hù)金屬資源的利用和保護(hù)自然界以單質(zhì)形自然界以單質(zhì)形式存在的銀式存在的銀自然界以單質(zhì)形式自然界以單質(zhì)形式存在的金存在的金一、金屬在自然界的存在方式：一、金屬在自然界的存在方式：1.游離態(tài)游離態(tài)（以單質(zhì)形式存在以單質(zhì)形式存在）如：金、銀等少數(shù)不活潑的金屬。如：金、銀等少數(shù)不活潑的金屬。鋁土礦鋁土礦( (主要成分是主要成分是 Al2O3) )黃銅礦黃銅礦( (主要成分是主要成分是 CuFeS2) )輝銅礦輝銅礦( (主要成分是主要成分是 Cu2S) )科學(xué)小資料科學(xué)小資料2.2.化合化合態(tài)（態(tài)（以化合物形式存在以化合物形式存在）赤鐵礦赤鐵礦( (主要成分是主要成分是

2、Fe2O3) )黃鐵礦黃鐵礦( (主要成分主要成分是是 FeS2) )菱鐵礦菱鐵礦( (主要成分主要成分是是 FeCO3) )常見(jiàn)的鐵礦石常見(jiàn)的鐵礦石煉鐵時(shí)選用礦石的原則煉鐵時(shí)選用礦石的原則： （1 1）產(chǎn)物對(duì)環(huán)境影響小產(chǎn)物對(duì)環(huán)境影響小 （2 2）鐵元素含量高鐵元素含量高；赤鐵礦赤鐵礦( (主要成分是主要成分是 Fe2O3) )黃鐵礦黃鐵礦( (主要成分主要成分是是 FeS2) )菱鐵礦菱鐵礦( (主要成分主要成分是是 FeCO3) )鐵元素含量低鐵元素含量低；產(chǎn)生產(chǎn)生SO2對(duì)環(huán)境有影響對(duì)環(huán)境有影響古代煉鐵古代煉鐵鐵礦石、焦炭、石灰石（除爐渣）、空氣鐵礦石、焦炭、石灰石（除爐渣）、空氣一、鐵的

3、冶煉一、鐵的冶煉1. 原料：原料： 2. 原理：原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一在高溫下，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)。氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)。Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高溫高溫3. 設(shè)備設(shè)備高高 爐爐實(shí)驗(yàn)室模擬冶煉鐵的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室模擬冶煉鐵的實(shí)驗(yàn) 一氧化碳一氧化碳氧化鐵氧化鐵石灰水石灰水用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣防止一氧化碳污染空氣先通一段時(shí)間的一氧化碳先通一段時(shí)間的一氧化碳排凈裝置內(nèi)的空氣防止裝置發(fā)生爆炸排凈裝置內(nèi)的空氣防止裝置發(fā)生爆炸現(xiàn)現(xiàn) 象象結(jié)結(jié) 論論紅色紅色粉末粉末變?yōu)樽優(yōu)楹谏谏?/p>

4、清石灰水變渾濁，澄清石灰水變渾濁CO 將紅色將紅色 Fe2O3 粉末還原生成灰黑色鐵固體粉末還原生成灰黑色鐵固體, ,并產(chǎn)生并產(chǎn)生 CO2煉鋼用的電弧爐煉鋼用的電弧爐轉(zhuǎn)爐煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼煉鋼和煉鐵的比較煉鋼和煉鐵的比較生鐵冶煉煉鋼原料鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石 生鐵、廢鋼原理在高溫下，用一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來(lái)。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2用氧氣或鐵的氧化物除去生鐵中多余的碳元素等主要設(shè)備高爐轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐產(chǎn)品生鐵鋼高溫降低含碳量降低含碳量 資料一：人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資料一：人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以億噸計(jì)的金屬。資源，以提取數(shù)以億

5、噸計(jì)的金屬。金屬礦物的儲(chǔ)量有限，金屬礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲(chǔ)量以及目前。根據(jù)已探明的一些礦物的儲(chǔ)量以及目前這些金屬的消耗速度，有人估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年這些金屬的消耗速度，有人估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限如下圖所示限如下圖所示( (不包括今后新探明的礦物儲(chǔ)量、一些國(guó)不包括今后新探明的礦物儲(chǔ)量、一些國(guó)家的金屬儲(chǔ)備量和金屬的回收利用等家的金屬儲(chǔ)備量和金屬的回收利用等) )。科學(xué)小資料科學(xué)小資料據(jù)估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限據(jù)估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限 資料二：據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕資料二：據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材

6、料相當(dāng)于年產(chǎn)量的而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的 20%40%。1. 金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)( (1) ) 鐵制品銹蝕條件的探究鐵制品銹蝕條件的探究二、金屬資源保護(hù)二、金屬資源保護(hù)IIIIII試管試管 I試管試管 II試管試管 III條條 件件現(xiàn)現(xiàn) 象象結(jié)結(jié) 論論鐵既與水接觸，鐵既與水接觸，又與氧氣接觸又與氧氣接觸鐵只與水接觸鐵只與水接觸鐵只與氧氣鐵只與氧氣接觸接觸在在水、氧氣同時(shí)存在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能生銹的環(huán)境中鐵能生銹生銹生銹不生銹不生銹不生銹不生銹 回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題： 1. 試管試管中為什么要用煮沸過(guò)的蒸餾水，且要加入中為什么要用煮沸過(guò)的蒸餾水，且要加入

7、植物油？植物油？ 這樣做是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。這樣做是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。想想議議想想議議 2. 鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起到保護(hù)里層鋁的鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起到保護(hù)里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護(hù)里層的鐵呢？作用。鐵銹是否也能保護(hù)里層的鐵呢？ 不能，因?yàn)殍F銹是疏松的。不能，因?yàn)殍F銹是疏松的。 鐵銹成分復(fù)雜，主要是鐵銹成分復(fù)雜，主要是FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O O 3. 你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理？理？ 破壞鐵生銹的條件：破壞鐵生銹的條件： 隔絕空氣；隔絕空氣； 隔絕水。隔絕水。 4. 在實(shí)際生活

8、和生產(chǎn)中我們應(yīng)該采取哪些具體方法在實(shí)際生活和生產(chǎn)中我們應(yīng)該采取哪些具體方法來(lái)防止鐵制品生銹呢？來(lái)防止鐵制品生銹呢？ 鐵制品表面涂一層保護(hù)膜，如刷油漆等鐵制品表面涂一層保護(hù)膜，如刷油漆等鐵油漆氧氣和水不能與鐵接觸，所以鐵不會(huì)生銹油漆剝落后油漆氧氣和水與鐵接觸，導(dǎo)致鐵生銹防銹方法防銹方法 p20 p20討論討論1 1在面盆、杯子、在面盆、杯子、等表面燒涂等表面燒涂搪瓷搪瓷罐頭罐頭是由是由鍍錫鐵制成鍍錫鐵制成。鍍鉻鍍鉻的浴室的浴室水籠頭水籠頭。鍍鉻鍍鉻的的車(chē)圈車(chē)圈?？舅{(lán)發(fā)簪烤藍(lán)發(fā)簪鋸條鋸條用不用不銹鋼制銹鋼制造的器具造的器具 防止鐵制品生銹的具體方法為：防止鐵制品生銹的具體方法為： (1) 保持鐵制

9、品表面清潔和干燥；保持鐵制品表面清潔和干燥； (2)在鐵制品表面涂一層保護(hù)膜，如刷油漆，涂油，搪瓷在鐵制品表面涂一層保護(hù)膜，如刷油漆，涂油，搪瓷 (3)鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬。如：鉻。鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬。如：鉻。 (4)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在鐵制品表面形成一層致密的氧化通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在鐵制品表面形成一層致密的氧化 膜，如進(jìn)行膜，如進(jìn)行 “烤藍(lán)烤藍(lán)” 處理等。處理等。 (5)制成合金鋼，如不銹鋼。制成合金鋼，如不銹鋼。 自行車(chē)的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了自行車(chē)的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？什么防銹措施？ 答：刷漆、涂油、鍍鉻等。答：刷漆、涂油、鍍鉻等。 你知道嗎

10、？你知道嗎？據(jù)估算，回收一個(gè)鋁制飲料罐比制造一個(gè)新飲料罐據(jù)估算，回收一個(gè)鋁制飲料罐比制造一個(gè)新飲料罐要便宜要便宜 20 %，而且還可節(jié)約金屬資源和，而且還可節(jié)約金屬資源和 95%的能源。的能源。1 t 廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近 1 t 的鋼，跟用鐵礦石冶煉的鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節(jié)約比，能節(jié)約 11 t 煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11 kg。目前世界上已有。目前世界上已有 50% 以上的鐵和以上的鐵和 90% 以上的以上的金得到了回收利用。金得到了回收利用?？茖W(xué)小資料科學(xué)小資料 廢舊金屬的回收利用還可以減少對(duì)環(huán)境的污染。例廢舊金屬

11、的回收利用還可以減少對(duì)環(huán)境的污染。例如，廢舊電池中含有汞等，如果將廢舊電池隨意丟棄，如，廢舊電池中含有汞等，如果將廢舊電池隨意丟棄，汞等滲出會(huì)造成地下水和土壤的污染，威脅人類健康。汞等滲出會(huì)造成地下水和土壤的污染，威脅人類健康。如果將汞等回收利用，不僅可以節(jié)約金屬資源，而且還如果將汞等回收利用，不僅可以節(jié)約金屬資源，而且還可以減少對(duì)環(huán)境的污染?？梢詼p少對(duì)環(huán)境的污染。廢棄金屬的回收有什么意義？廢棄金屬的回收有什么意義？想想議議想想議議 1. 可節(jié)約金屬資源可節(jié)約金屬資源； 2. 由于金屬冶煉需在高溫下進(jìn)行，回收廢棄金屬并由于金屬冶煉需在高溫下進(jìn)行，回收廢棄金屬并進(jìn)行再利用進(jìn)行再利用可節(jié)約能源可節(jié)

12、約能源； 3. 降低金屬制品的生產(chǎn)成本降低金屬制品的生產(chǎn)成本，從而使人們能得到物，從而使人們能得到物美價(jià)廉的金屬制品；美價(jià)廉的金屬制品； 4. 可減少金屬對(duì)環(huán)境的污染可減少金屬對(duì)環(huán)境的污染。2. 金屬資源保護(hù)金屬資源保護(hù)保護(hù)金屬資源的有效途徑：保護(hù)金屬資源的有效途徑：( (1) ) 防止金屬銹蝕；防止金屬銹蝕；( (2) ) 回收利用廢舊金屬；回收利用廢舊金屬；( (3) ) 合理有效地開(kāi)采礦物；合理有效地開(kāi)采礦物；( (4) ) 尋找金屬代用品。尋找金屬代用品。1. 稀土就是化學(xué)元素周期表中鑭系元素稀土就是化學(xué)元素周期表中鑭系元素鑭鑭(La)、鈰鈰(Ce)、鐠、鐠(Pr)、釹、釹(Nd)、钷

13、、钷(Pm)、釤、釤(Sm)、銪、銪(Eu)、釓釓(Gd)、鋱、鋱(Tb)、鏑、鏑(Dy)、鈥、鈥(Ho)、鉺、鉺(Er)、銩、銩(Tm)、鐿鐿(Yb)、镥、镥(Lu)，以及與鑭系的，以及與鑭系的15個(gè)元素密切相關(guān)的個(gè)元素密切相關(guān)的兩個(gè)元素兩個(gè)元素鈧鈧(Sc)和釔和釔(Y)共共17種元素，稱為稀土元種元素，稱為稀土元素素(Rare Earth)。簡(jiǎn)稱稀土。簡(jiǎn)稱稀土(RE或或R)?？茖W(xué)小資料科學(xué)小資料 稀土有稀土有“工業(yè)維生素工業(yè)維生素”的美稱和工業(yè)的美稱和工業(yè)“黃金黃金”之稱之稱稀土元素在石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁稀土元素在石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁材料等領(lǐng)域都得到

14、了廣泛的應(yīng)用，隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用材料等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用技術(shù)的不斷突破，稀土氧化物的價(jià)值將越來(lái)越大。而且，技術(shù)的不斷突破，稀土氧化物的價(jià)值將越來(lái)越大。而且，稀土同樣是電子、激光、核工業(yè)、超導(dǎo)等諸多高科技的潤(rùn)稀土同樣是電子、激光、核工業(yè)、超導(dǎo)等諸多高科技的潤(rùn)滑劑。稀土科技一旦用于軍事，必然帶來(lái)軍事科技的躍升?；瑒?。稀土科技一旦用于軍事，必然帶來(lái)軍事科技的躍升。從一定意義上說(shuō)，美軍在冷戰(zhàn)后幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中壓倒性控從一定意義上說(shuō)，美軍在冷戰(zhàn)后幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中壓倒性控制，以及能夠?qū)橙怂翢o(wú)忌憚地公開(kāi)殺戮，正緣于稀土科制，以及能夠?qū)橙怂翢o(wú)忌憚地公開(kāi)殺戮，正緣于稀土科技領(lǐng)域的超人

15、一等。技領(lǐng)域的超人一等。 白云鄂博歸包頭市管轄，是包頭五個(gè)區(qū)之一稱為白云礦區(qū)。蒙古語(yǔ)稱“白云博格都”，意為“富饒的神山”。位于包頭市正北約150公里處，白云鄂博礦山東西延伸約20余公里，相對(duì)高度約200米，稀土資源儲(chǔ)量占全國(guó)的97%，為除中國(guó)以外世界總儲(chǔ)量的5倍多。白云鄂博礦是一座世界罕見(jiàn)的多金屬共生礦床，分布在東西長(zhǎng)18公里，南北寬約3公里，總面積48平方公里的范圍內(nèi)?，F(xiàn)已探明礦體內(nèi)蘊(yùn)藏著175多種礦物，71多種元素。礦物種類主要有鐵、鈮和稀土礦物。其中鐵礦儲(chǔ)量14億噸，鈮礦儲(chǔ)量660萬(wàn)噸，稀土礦工業(yè)儲(chǔ)量3600萬(wàn)噸，占全世界的36%，占全國(guó)的90%以上，因而被譽(yù)為“稀土之鄉(xiāng)”。另外，還蘊(yùn)藏

16、著銅、石英石、瑩石、磷灰石、軟錳礦等多種礦物。白云鄂博現(xiàn)在是包頭鋼鐵公司的主要原料基地，對(duì)包頭市和自治區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮著舉足輕重的作用。 中國(guó)稀土現(xiàn)狀僅能維持中國(guó)稀土現(xiàn)狀僅能維持20年年中國(guó)稀土儲(chǔ)量在中國(guó)稀土儲(chǔ)量在1996至至2009年間大跌年間大跌37%，只剩，只剩2700萬(wàn)噸。按現(xiàn)有生產(chǎn)速度，中國(guó)的中、重類稀土儲(chǔ)備萬(wàn)噸。按現(xiàn)有生產(chǎn)速度，中國(guó)的中、重類稀土儲(chǔ)備僅能維持僅能維持15至至20年，在年，在2040-2050年前后必須從國(guó)外進(jìn)年前后必須從國(guó)外進(jìn)口才能滿足國(guó)內(nèi)需求。中國(guó)并非世界上唯一擁有稀土的口才能滿足國(guó)內(nèi)需求。中國(guó)并非世界上唯一擁有稀土的國(guó)家，卻在過(guò)去幾十年承擔(dān)了世界稀土供應(yīng)的角色，

17、結(jié)國(guó)家，卻在過(guò)去幾十年承擔(dān)了世界稀土供應(yīng)的角色，結(jié)果付出了破壞自身天然環(huán)境與消耗自身資源的代價(jià)。果付出了破壞自身天然環(huán)境與消耗自身資源的代價(jià)。 2005年中國(guó)稀土產(chǎn)量占全世界的年中國(guó)稀土產(chǎn)量占全世界的96%；出口量世界第；出口量世界第一，中國(guó)產(chǎn)量的一，中國(guó)產(chǎn)量的60%用于出口，出口量占國(guó)際貿(mào)易的用于出口，出口量占國(guó)際貿(mào)易的63%以以上，而且中國(guó)是世界上惟一大量供應(yīng)不同等級(jí)、不同品種稀上，而且中國(guó)是世界上惟一大量供應(yīng)不同等級(jí)、不同品種稀土產(chǎn)品的國(guó)家?？梢哉f(shuō)，中國(guó)是在敞開(kāi)了門(mén)不計(jì)成本地向世土產(chǎn)品的國(guó)家?？梢哉f(shuō)，中國(guó)是在敞開(kāi)了門(mén)不計(jì)成本地向世界供應(yīng)。據(jù)國(guó)家發(fā)改委的報(bào)告，中國(guó)的稀土冶煉分離年生產(chǎn)界供應(yīng)

18、。據(jù)國(guó)家發(fā)改委的報(bào)告，中國(guó)的稀土冶煉分離年生產(chǎn)能力能力20萬(wàn)噸，超過(guò)世界年需求量的一倍。而中國(guó)的大方，造萬(wàn)噸，超過(guò)世界年需求量的一倍。而中國(guó)的大方，造就了一些國(guó)家的貪婪。至就了一些國(guó)家的貪婪。至2012年初統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)稀年初統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)稀土世界占有量由土世界占有量由2005年的年的96%下降至下降至30%。 以制造業(yè)和電子工業(yè)起家的日本、韓國(guó)自身資源短缺，以制造業(yè)和電子工業(yè)起家的日本、韓國(guó)自身資源短缺，對(duì)稀土的依賴不言而喻，他們通過(guò)進(jìn)口和礦山購(gòu)買(mǎi)，卻占有對(duì)稀土的依賴不言而喻，他們通過(guò)進(jìn)口和礦山購(gòu)買(mǎi)，卻占有了世界稀土的了世界稀土的30%以上的儲(chǔ)存份額。中國(guó)出口量的近以上的儲(chǔ)存份額。中

19、國(guó)出口量的近70%都都去了這兩個(gè)國(guó)家。至于稀土儲(chǔ)量世界第二的美國(guó)，早早便封去了這兩個(gè)國(guó)家。至于稀土儲(chǔ)量世界第二的美國(guó)，早早便封存了國(guó)內(nèi)最大的稀土礦芒廷帕斯礦，鉬的生產(chǎn)也已停止，轉(zhuǎn)存了國(guó)內(nèi)最大的稀土礦芒廷帕斯礦，鉬的生產(chǎn)也已停止，轉(zhuǎn)而每年從中國(guó)大量進(jìn)口。西歐國(guó)家儲(chǔ)量本就不多，就更加珍而每年從中國(guó)大量進(jìn)口。西歐國(guó)家儲(chǔ)量本就不多，就更加珍愛(ài)該國(guó)稀土資源，也是中國(guó)稀土重要用戶。發(fā)達(dá)國(guó)家的貪婪愛(ài)該國(guó)稀土資源，也是中國(guó)稀土重要用戶。發(fā)達(dá)國(guó)家的貪婪表現(xiàn)在，除了生產(chǎn)所需，它們不但通過(guò)政府撥款超額購(gòu)進(jìn)，表現(xiàn)在，除了生產(chǎn)所需，它們不但通過(guò)政府撥款超額購(gòu)進(jìn)，存儲(chǔ)在各自國(guó)家的倉(cāng)庫(kù)中存儲(chǔ)在各自國(guó)家的倉(cāng)庫(kù)中這種做法，日美

20、韓等國(guó)行之有這種做法，日美韓等國(guó)行之有年；除了購(gòu)買(mǎi)，還通過(guò)投資等方式規(guī)避中國(guó)法律，參與稀土年；除了購(gòu)買(mǎi)，還通過(guò)投資等方式規(guī)避中國(guó)法律，參與稀土開(kāi)發(fā)或者直接引誘中國(guó)稀土走私，行公開(kāi)掠奪之實(shí)。開(kāi)發(fā)或者直接引誘中國(guó)稀土走私，行公開(kāi)掠奪之實(shí)。 2011年年5月發(fā)布的國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)稀土行業(yè)持續(xù)月發(fā)布的國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)稀土行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)提出，建立稀土戰(zhàn)略儲(chǔ)備體系。健康發(fā)展的若干意見(jiàn)提出，建立稀土戰(zhàn)略儲(chǔ)備體系。按照國(guó)家儲(chǔ)備與企業(yè)按照國(guó)家儲(chǔ)備與企業(yè)(商業(yè)商業(yè))儲(chǔ)備、實(shí)物儲(chǔ)備和資源儲(chǔ)備、實(shí)物儲(chǔ)備和資源(地地)儲(chǔ)備儲(chǔ)備相結(jié)合的方式，建立稀土戰(zhàn)略儲(chǔ)備。相結(jié)合的方式，建立稀土戰(zhàn)略儲(chǔ)備。2012年年7月稀土戰(zhàn)

21、略收儲(chǔ)工作已啟動(dòng)，月稀土戰(zhàn)略收儲(chǔ)工作已啟動(dòng)，國(guó)家財(cái)政資金將通過(guò)企業(yè)進(jìn)行收儲(chǔ)。國(guó)家財(cái)政資金將通過(guò)企業(yè)進(jìn)行收儲(chǔ)。這是我國(guó)首次啟動(dòng)稀土戰(zhàn)略收儲(chǔ)。這是我國(guó)首次啟動(dòng)稀土戰(zhàn)略收儲(chǔ)。 日本開(kāi)始在全球范圍內(nèi)四處尋找能夠替代中國(guó)的稀日本開(kāi)始在全球范圍內(nèi)四處尋找能夠替代中國(guó)的稀土供應(yīng)源。東京計(jì)劃投資土供應(yīng)源。東京計(jì)劃投資12億美元用來(lái)改善稀土供億美元用來(lái)改善稀土供應(yīng)狀況。日本已經(jīng)與蒙古閃電達(dá)成協(xié)議，從本月起應(yīng)狀況。日本已經(jīng)與蒙古閃電達(dá)成協(xié)議，從本月起開(kāi)發(fā)該國(guó)的稀土資源。另一稀土消耗大國(guó)韓國(guó)也有開(kāi)發(fā)該國(guó)的稀土資源。另一稀土消耗大國(guó)韓國(guó)也有類似的計(jì)劃類似的計(jì)劃。2012年，年，韓國(guó)宣布將投資韓國(guó)宣布將投資1500萬(wàn)美

22、元，萬(wàn)美元，在在2016年前儲(chǔ)備年前儲(chǔ)備1200噸稀土。噸稀土。做一名有智慧的中國(guó)人，用理性來(lái)愛(ài)國(guó)。做一名有智慧的中國(guó)人，用理性來(lái)愛(ài)國(guó)。做一名有良知的中國(guó)人，用行動(dòng)來(lái)愛(ài)國(guó)。做一名有良知的中國(guó)人，用行動(dòng)來(lái)愛(ài)國(guó)。做一名有能力的中國(guó)人，用實(shí)力來(lái)愛(ài)國(guó)。做一名有能力的中國(guó)人，用實(shí)力來(lái)愛(ài)國(guó)。 用用 1 000 t 含氧化鐵含氧化鐵 80% 的赤鐵礦石，理論上可的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵以煉出含鐵 96% 的生鐵多少噸的生鐵多少噸?想想做做想想做做【解】【解】 1 000 t 赤鐵礦石含氧化鐵的質(zhì)量為：赤鐵礦石含氧化鐵的質(zhì)量為： 1 000 t 80% = 800 t 設(shè)設(shè) 800 t 氧化鐵理論上可以

23、煉出鐵的質(zhì)量為氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為 x。Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 160 256 800 t x x = 560 t 高溫高溫x562t 800160 折合為含鐵折合為含鐵 96% 的生鐵質(zhì)量為的生鐵質(zhì)量為: 560 t 96% = 583 t 答答: 1. 把鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其主要反把鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其主要反應(yīng)原理是在高溫下，一氧化碳奪取鐵礦石里的氧，將鐵應(yīng)原理是在高溫下，一氧化碳奪取鐵礦石里的氧，將鐵還原出來(lái)：還原出來(lái)： Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 2. 在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，

24、所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)，應(yīng)注意雜質(zhì)問(wèn)題。質(zhì)，在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)，應(yīng)注意雜質(zhì)問(wèn)題。學(xué)后應(yīng)知學(xué)后應(yīng)知高溫高溫 3. 鐵生銹的主要條件是空氣和水鐵生銹的主要條件是空氣和水( (或水蒸氣或水蒸氣) )直接接直接接觸，如果隔絕了空氣和水，就能在一定程度上防止鋼鐵觸，如果隔絕了空氣和水，就能在一定程度上防止鋼鐵生銹。在鋼鐵表面涂油、刷漆、鍍耐磨和耐腐蝕的鉻及生銹。在鋼鐵表面涂油、刷漆、鍍耐磨和耐腐蝕的鉻及制造耐腐蝕的合金如不銹鋼等，都能防止鋼鐵生銹。制造耐腐蝕的合金如不銹鋼等，都能防止鋼鐵生銹。 4. 保護(hù)金屬資源的有效途徑是防止金屬腐蝕、回收保護(hù)金屬資源的有效途徑是防止金屬腐

25、蝕、回收利用廢舊金屬、合理有效地開(kāi)采礦物，以及尋找金屬的利用廢舊金屬、合理有效地開(kāi)采礦物，以及尋找金屬的代用品等。代用品等。動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)化學(xué)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)化學(xué)課后習(xí)題課后習(xí)題1. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？通過(guò)實(shí)驗(yàn)回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？ ( (1) ) 在干燥的空氣中；在干燥的空氣中； ( (2) ) 在潮濕的空氣中；在潮濕的空氣中； ( (3) ) 部分浸入食鹽水中；部分浸入食鹽水中； ( (4) ) 浸沒(méi)在植物油中。浸沒(méi)在植物油中。 指導(dǎo)建議：本題可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找結(jié)果，按題目所指導(dǎo)建議：本題可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找結(jié)果，按題目所給要求完成實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行探究。當(dāng)然還可以利用本

26、課題給要求完成實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行探究。當(dāng)然還可以利用本課題中所學(xué)鐵生銹的條件分析完成。鐵制品在與氧氣、水同中所學(xué)鐵生銹的條件分析完成。鐵制品在與氧氣、水同時(shí)直接接觸的條件下易生銹。所以在干燥的空氣中，沒(méi)時(shí)直接接觸的條件下易生銹。所以在干燥的空氣中，沒(méi)有水分鐵不易生銹，而在潮濕的空氣中，既含有水，又有水分鐵不易生銹，而在潮濕的空氣中，既含有水，又含有氧氣，符合鐵生銹的條件。當(dāng)鐵部分浸入食鹽水中，含有氧氣，符合鐵生銹的條件。當(dāng)鐵部分浸入食鹽水中，隨著水分的蒸發(fā)，液面上的鐵實(shí)際上也是處在潮濕的空隨著水分的蒸發(fā)，液面上的鐵實(shí)際上也是處在潮濕的空氣中，所以也易生銹，但浸沒(méi)在植物油中，不與氧氣、氣中，所以也易生

27、銹，但浸沒(méi)在植物油中，不與氧氣、水接觸，也就不會(huì)生銹了。水接觸，也就不會(huì)生銹了。 2. 回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題： ( (1) ) 為什么沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢？為什么沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢？ 指導(dǎo)建議：沙漠地區(qū)空氣干燥。指導(dǎo)建議：沙漠地區(qū)空氣干燥。 ( (2) ) 被雨水淋濕的自行車(chē)，為什么須先用干布擦凈被雨水淋濕的自行車(chē)，為什么須先用干布擦凈后才能用帶油的布擦？后才能用帶油的布擦？ 指導(dǎo)建議：盡管用帶油的布擦被水淋濕的自行車(chē)，指導(dǎo)建議：盡管用帶油的布擦被水淋濕的自行車(chē)，水分卻依然存在，并且水與油不相溶，鐵依然能接觸到水分卻依然存在，并且水與油不相溶，鐵依然能接觸到空氣和水，鐵生銹的條

28、件依然存在，所以必須先擦去水空氣和水，鐵生銹的條件依然存在，所以必須先擦去水分再抹油。分再抹油。 3. 我國(guó)古代將爐甘石我國(guó)古代將爐甘石( (ZnCO3) )、赤銅、赤銅( (Cu2O) )和木炭和木炭粉混合后加熱到約粉混合后加熱到約 800 ，得到一種外觀似金子的鋅和，得到一種外觀似金子的鋅和銅的合金，試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。銅的合金，試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。( (提示：提示：ZnCO3 加熱可分解為加熱可分解為 ZnO。) ) 指導(dǎo)建議：分析題目，原料是指導(dǎo)建議：分析題目，原料是 ZnCO3、Cu2O 和和 C，而產(chǎn)物是而產(chǎn)物是 Zn 和和 Cu，且其中，且其中 C 是一種還原性物質(zhì)，這是

29、是一種還原性物質(zhì)，這是一道利用還原劑從氧化物中冶煉金屬的題目。要先找一道利用還原劑從氧化物中冶煉金屬的題目。要先找 Zn 和和 Cu 的氧化物。根據(jù)提示：的氧化物。根據(jù)提示：ZnCO3 ZnO +CO2，所以可以用所以可以用 C 分別還原分別還原 ZnO 和和Cu2O，反應(yīng)的化學(xué)方程，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：式如下： 2ZnO + C 2Zn + CO2 2Cu2O + C 4Cu + CO2高溫高溫高溫高溫 4. 某鋼鐵廠每天需消耗某鋼鐵廠每天需消耗 5 000 t 含含 Fe2O3 76%的赤鐵的赤鐵礦，該廠理論上可日產(chǎn)含礦，該廠理論上可日產(chǎn)含 Fe 98 % 的生鐵多少噸？的生鐵多少噸？指

30、導(dǎo)建議：首先將不純物質(zhì)的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成純凈物的質(zhì)量。指導(dǎo)建議：首先將不純物質(zhì)的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成純凈物的質(zhì)量。Fe2O3 質(zhì)量質(zhì)量 = 5 000 t76 % = 3 800 t設(shè)生鐵質(zhì)量為設(shè)生鐵質(zhì)量為 x，則純鐵質(zhì)量，則純鐵質(zhì)量 = 98% x。 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 160 112 3 800 t 98% x 160 : 3 800 t = 112 : 98 % x x2 714.3 t高溫高溫 5. 冶煉冶煉 2 000 t 含雜質(zhì)含雜質(zhì) 3 % 的生鐵，需要含的生鐵，需要含 Fe3O4 90 % 的磁鐵礦石多少噸？的磁鐵礦石多少噸？指導(dǎo)建議：純鐵質(zhì)量指導(dǎo)建議：純鐵質(zhì)量 =

31、2 000 t( (1 - - 3%) )= 1 940 t。設(shè)磁鐵礦質(zhì)量為設(shè)磁鐵礦質(zhì)量為 x，則，則 Fe3O4 質(zhì)量為質(zhì)量為 90% x: 232 168 90% x 1 940 t 232 : 90 % x = 168 : 1 940 t x = 2 976.7 t 答：需要磁鐵礦石質(zhì)量為答：需要磁鐵礦石質(zhì)量為 2 976.7 t。高溫高溫 Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 6. 對(duì)如何防止你家的刀、剪等鐵制品生銹，提出兩對(duì)如何防止你家的刀、剪等鐵制品生銹，提出兩種以上的方案，比較方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并在家里實(shí)施你的種以上的方案，比較方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并在家里實(shí)施你的方案。方案。 指導(dǎo)建議：可針對(duì)鐵制品生銹的條件提出方案。如指導(dǎo)建議：可針對(duì)鐵制品生銹的條件提出方案。如用完后將這些鐵制品擦干后放在干燥地方或擦干后涂上用完后將這些鐵制品擦干后放在干燥地方或擦干后涂上一層起保護(hù)作用的油等。一層起保護(hù)作用的油等。 1. 鋼鐵廠常選用赤鐵礦、磁鐵礦為煉鐵原料，一般鋼鐵廠常選用赤鐵礦、磁鐵礦為煉鐵原料，一般不選用黃鐵礦不選用黃鐵礦( (FeS2) )和褐鐵礦和褐鐵礦( (Fe2O3 x H2O) )等礦石，等礦石，請(qǐng)分析原因。請(qǐng)分析原因?？鞓?lè)進(jìn)階快樂(lè)進(jìn)階礦礦 石石 名名 稱稱Fe 與與 O 的原子個(gè)數(shù)比的原子個(gè)數(shù)比( (含鐵量含鐵量) )赤鐵礦赤鐵礦(