課題3金屬資源的利用和保護(hù)

1、課題3 金屬資源的利用和保護(hù)瀏陽市集里中學(xué) 張艷輝第八單元 金屬和金屬材料自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的銀一、金屬資源概況P14赤鐵礦 主要成分是Fe2O3磁鐵礦 主要成分是Fe3O4黃鐵礦 主要成分是FeS2菱鐵礦 主要成分是FeCO3 鋁土礦 主要成分是 Al2O3 孔雀石 Cu2(OH)2CO3赤銅礦 Cu2O黃銅礦 CuFeS2輝銅礦 Cu2S銅礦石 自然界除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外, 其余都以化合物形式存在于地殼和海洋中。P14金屬元素在地殼中的含量元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%鋁（Al）7.73鎂（Mg）2.00鐵（Fe）4.75鋅（Z

2、n）0.008鈣（Ca）3.45銅（Cu）0.007鈉（Na）2.74銀（Ag）0.00001鉀（K ）2.47金（Au）0.0000005資料P14鐵礦石 鐵礦石如何變成金屬？1、原料：黃鐵礦 FeS2赤鐵礦 Fe2O3菱鐵礦 FeCO3磁鐵礦 Fe3O42、原理：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Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高溫石灰石、鐵礦石焦炭、空氣3、設(shè)備：高爐化學(xué)方程式：二、鐵的冶煉（工業(yè)上）P16鐵礦石焦炭熱空氣爐渣出口生鐵出口石灰石高爐煉鐵圖：CO2 + C = 2CO高溫Fe2O3 +3CO=2Fe+3CO2高溫C+O2=CO2高溫CaO+

3、SiO2=CaSiO3高溫CaCO3=CaO+CO2高溫提供熱量提供還原劑造渣，除去二氧化硅高爐煉鐵ABC一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)室P16ABCA處現(xiàn)象：紅色粉末變成黑色CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O2CO + O2 2CO2點(diǎn)燃用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是防止CO污染空氣B處現(xiàn)象: 澄清的石灰水變渾濁。C處現(xiàn)象:尾氣燃燒發(fā)出藍(lán)色火焰Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高溫作用: 檢驗(yàn)是否生成CO2 操作中應(yīng)注意些什么？1、先通CO還是先點(diǎn)燃酒精噴燈？為什么？2、反應(yīng)結(jié)束時(shí)是先停止通CO還是先熄滅酒精噴燈？ 為什么？3、尾氣還可以如何處理？ 據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年

4、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20%40%鋼鐵的最大的弱點(diǎn)就是容易生銹三.金屬資源保護(hù)1.金屬的腐蝕和防護(hù)鐵軌的銹蝕鐵釘?shù)纳P各種鐵制品的銹蝕 為了減少損失，需要探究金屬銹蝕的原因、防護(hù)的方法和廢金屬的回收利用金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失。全浸在水中干燥空氣中一半在水中食鹽水中稀H2SO4中實(shí)驗(yàn)：探究鐵生銹的條件 一周后鐵釘沾了酸液: 鐵釘嚴(yán)重銹蝕鐵釘浸沒一半的在食鹽水中：浸沒在食鹽水中的鐵釘幾乎全部生銹鐵釘浸沒一半在水中： 鐵在空氣、水的界面處生銹鐵釘完全浸沒在水中（上面還加植物油）： 鐵未生銹鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）： 鐵未生銹全浸在水中稀H2SO4中一半在水中食鹽

5、水中干燥空氣中1鐵生銹是鐵與氧氣、水等物質(zhì)相互作用。（緩慢氧化,放熱）2.在有酸性和鹽條件下會(huì)加快生銹速率3鐵銹（混合物）的主要成分是氧化鐵Fe2O3,紅棕色. 結(jié)論:鐵在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)變化，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過程。因此，鐵與空氣接觸，又有水分時(shí)，最易生銹！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它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。 氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較 鐵銹 (e23)氧化鋁 (Al2O3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)若不除去結(jié)果疏松多孔完全銹蝕致密結(jié)實(shí)

6、使鋁“自我保護(hù)”鐵鐵銹與空氣（氧氣）接觸與水接觸怎么防止鋼鐵生銹呢？在車船的表面噴油漆在機(jī)械表面涂防銹油在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能起保護(hù)作用的其他金屬。如：在鋼鐵表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻鍍銅保持鋼鐵表面的清潔干燥。鍍金屬保護(hù)層：如鍍錫、鍍鋅、鍍鉻等；白鐵皮鍍鋅，馬口鐵鍍錫，鋼圈鍍鉻、鎳。涂非金屬保護(hù)層：如噴涂油漆、涂防銹油、在臉盆、杯子表面燒涂搪瓷、用橡膠或塑料包在鋼鐵表面。形成氧化膜保護(hù)層：槍套上形成四氧化三鐵、 鋸條上的烤藍(lán)。在鋼鐵里加入金屬或非金屬形成耐腐蝕合金：如不銹鋼（加Cr、Ni）防止鐵銹蝕的主要措施：2.怎樣保護(hù)金屬資源呢?一.防止金屬腐蝕 二.回

7、收利用廢舊金屬三.合理有效地開采礦物 四.尋找金屬的代用品自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？刷油漆涂油鍍鉻思考：根據(jù)銅綠的化學(xué)式Cu2(OH)2CO3分析銅生銹的條件又是什么？在潮濕的空氣中銅與氧氣、水、二氧化碳等作用生成了銅綠。 推理依據(jù)是按銅綠的化學(xué)式可知：銅綠含C、H、O、Cu四種元素， 若無空氣中的O2、H2O、CO2 等對(duì)銅發(fā)生作用則銅綠中不可能含O、C、H等元素。用白醋浸泡可除去銅銹。 三、 有關(guān)生產(chǎn)實(shí)際中含雜質(zhì)問題的計(jì)算 小練筆:100克含CaCO3 80% 的石灰石中含CaCO3的質(zhì)量是 克. 200克含雜質(zhì)3%的生鐵中含鐵質(zhì)量是 克.100 g 80% =克00 g （ % ）=克例：用1000 t含氧化鐵80的赤鐵礦石，理論上可以煉出純鐵多少 t ?解：設(shè)理論上可以煉出的純鐵質(zhì)量為x160 2561000t80 X 160 1000tX80% 256 XX= 560t答：可以煉出純鐵560t。3CO + Fe2O3 2 Fe +3CO2如果煉出含鐵為96%的生鐵多少t？生鐵的質(zhì)量560t 96%=583t可以煉出生鐵583t。變式訓(xùn)練:7、用500t