金屬資源利用和保護(hù)-小店區(qū)義務(wù)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展促進(jìn)

金屬資源利用和保護(hù)-小店區(qū)義務(wù)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展促進(jìn)第一頁，共25頁。前言地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀、鉑等有單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物形式存在。自然界以單質(zhì)形式存在金

自然界以單質(zhì)形式存銀

第二頁，共25頁。工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物叫做礦石

常見的鐵礦石磁鐵礦(Fe3O4)赤鐵礦(Fe2O3)

黃鐵礦(FeS2)第三頁，共25頁。菱鐵礦主要成分為FeCO3

第四頁，共25頁。罕見的鐵礦石七彩針鐵礦這不是一種稀有礦物，也沒有完整的結(jié)晶，但它因暈彩而呈現(xiàn)出七彩顏色十分吸引人。第五頁，共25頁。鋁土礦Al2O3第六頁，共25頁。常見的銅礦石孔雀石(Cu2(OH)2CO3)黃銅礦CuFeS2第七頁，共25頁。輝銅礦Cu2S第八頁，共25頁。罕見的銅礦石毛赤銅礦(Cu2O)第九頁，共25頁。在地殼中，礦物常與巖石混合共存在一起，形成礦石把金屬礦石變成金屬的過程，叫金屬的冶煉。第十頁，共25頁。鐵的冶煉我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國家之一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上也占有重要地位。鐵器時代是人類發(fā)展史中一個極為重要的時代。人類最早發(fā)現(xiàn)和使用的鐵，是天空中落下來的隕（yǔn）鐵。隕鐵是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物，含鐵量較高。在很久以前，人們就曾用這種天然鐵制作過刀刃和飾物，這是人類使用鐵的最早情況。地球上的天然鐵是少見的，所以鐵的冶煉和鐵器的制造經(jīng)歷了一個很長的時期。當(dāng)人們在冶煉青銅的基礎(chǔ)上逐漸掌握了冶煉鐵的技術(shù)之后，鐵器時代就到來了。第十一頁，共25頁。中國最早的關(guān)于使用鐵制工具的文字記載，是《左傳》中的晉國鑄鐵鼎。在春秋時期，中國已經(jīng)在農(nóng)業(yè)、手工業(yè)生產(chǎn)上廣泛使用鐵器。

鐵在自然界分布極廣，是地殼的重要組成元素之一。因為天然的純鐵在自然界幾乎不存在，鐵礦石的熔點也較高，又不易還原，所以人類利用鐵較銅、錫、鉛、金等還要晚些，在埃及、西南亞等一些文明古國所發(fā)現(xiàn)的最早的鐵器，都是由隕鐵加工而成的。生熟煉鐵爐第十二頁，共25頁。模擬煉鐵實驗

一氧化碳還原氧化鐵的實驗第十三頁，共25頁。注意事項加熱前要通入一段時間的CO，排盡硬質(zhì)玻璃管中的空氣，防止加熱一氧化碳和空氣的混合物發(fā)生爆炸。反應(yīng)完成后，須待玻璃管冷卻后再停止通CO，防止熱的鐵再被氧化CO要“早來晚走”酒精噴燈要“遲到早退”酒精燈要“早到遲退”尾氣處理：CO有毒第十四頁，共25頁。工業(yè)煉鐵（1）煉鐵原理：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里還原出來。第十五頁，共25頁。反應(yīng)物或生成物是混合物必須進(jìn)行換算，換算方法如下：混合物質(zhì)量×純度

÷純度純凈物質(zhì)量例：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少t？第十六頁，共25頁。含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算冶煉2000t含雜質(zhì)3%的生鐵,需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石多少噸？分析：這是一道“雙雜質(zhì)”的綜合化學(xué)方程式計算題。對化學(xué)方程式的計算不論反應(yīng)物還是生成物都要求“純物質(zhì)質(zhì)量”。那么應(yīng)按怎樣的步驟進(jìn)行解呢？一般有如下幾步：第一步：將含有雜質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量：純物質(zhì)質(zhì)量＝含雜質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量×純度第二步：將純物質(zhì)質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計算第三步：將計算得到的純物質(zhì)質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量。含雜質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量＝純物質(zhì)質(zhì)量/純度第十七頁，共25頁。第十八頁，共25頁。鐵生銹條件的實驗探究實驗用品：潔凈無銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花、干燥劑氯化鈣等。（1）把鐵釘?shù)囊话虢]在蒸餾水中；（2）鐵釘完全浸沒在蒸餾水中，再滴入2mL的植物油（3）鐵釘放入試管中，在瓶口放置干燥劑，再塞上塞子。注意每天觀察鐵釘銹蝕的現(xiàn)象，連續(xù)觀察約一周，做好記錄。第十九頁，共25頁。實驗結(jié)果第二十頁，共25頁。鐵制品的銹蝕鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵在空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程，鐵制品銹蝕需要條件。例如，要有能夠發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，反應(yīng)物要能相互接觸，生成物不會對反應(yīng)起阻礙作用等等。鋁與氧氣反應(yīng)生成的致密的氧化鋁薄膜，能覆蓋在鋁表面，從而保護(hù)里層的鋁不再與氧氣反應(yīng)。而鐵與氧氣、水蒸氣等反應(yīng)生成的鐵銹（主要成分是Fe2O3·xH2O）卻很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣等反應(yīng)，因此鐵制品可以全部被銹蝕。第二十一頁，共25頁。防止鐵生銹的方法金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機械性能方面都將發(fā)生變化，造成設(shè)備破壞、管道泄漏、產(chǎn)品污染，釀成燃燒或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴(yán)重浪費，使國民經(jīng)濟受到巨大的損失。據(jù)估計，世界各發(fā)達(dá)國家每年因金屬腐蝕而造成的經(jīng)濟損失約占其國民生產(chǎn)總值3.5％～4.2％，超過每年各項大災(zāi)（火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)及地震等）損失的總和。有人甚至估計每年全世界腐蝕報廢和損耗的金屬約為1億噸！因此，研究腐蝕機理，采取防護(hù)措施，對經(jīng)濟建設(shè)有著十分重大的意義。金屬防腐蝕的方法很多，主要有改善金屬的本質(zhì)，把被保護(hù)金屬與腐蝕介質(zhì)隔開，或?qū)饘龠M(jìn)行表面處理，改善腐蝕環(huán)境以及電化學(xué)保護(hù)等。第二十二頁，共25頁。防止鐵生銹的方法A.采用保護(hù)膜是最普遍又重要的防銹措施。如在生產(chǎn)和生活實踐中，人們常把暫時不用的鋼鐵制品表面，進(jìn)行清潔干燥后，再涂上防銹材料，如機油、凡士林、防銹油脂等。若長期防銹常用保護(hù)膜法，如鋼鐵表面涂油漆、瀝青、橡膠、搪瓷等非金屬材料。還可以利用某些金屬如鋅、錫、鉻、鎳等表面形成一層致密氧化膜的性質(zhì)，用電鍍法、浸鍍法、噴鍍法等，將上述金屬鍍在鋼鐵制品的表面，防止空氣和水對金屬鐵的銹蝕。第二十三頁，共25頁。金屬資源的保護(hù)B.組成合金，以改變金屬內(nèi)部組織