【課件】83金屬資源的利用和保護(hù)替換成此課件20135月25日

課題3金屬資源的利用和保護(hù)第八單元《金屬和金屬材料》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（Zn）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，大多數(shù)金屬元素以化合物的形式存在赤鐵礦黃鐵礦FeS2菱鐵礦FeCO3鋁士礦Al2O3黃銅礦輝銅礦Fe2O3礦石:工業(yè)上把能用來(lái)提煉金屬的礦物叫礦石。

孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦

Cu2O磁鐵礦（主要成分Fe3O4）

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，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲(chǔ)量居世界前列，銅、鋁、錳等儲(chǔ)量在世界觀上也占有重要志地位。

大自然向人類(lèi)提供了豐富的金屬礦物資源，人類(lèi)每年要提煉數(shù)以億噸計(jì)的金屬用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是鐵?，F(xiàn)象：紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁。點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色火焰一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的化學(xué)方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2點(diǎn)燃高溫用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣一.鐵的冶煉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(lái)Fe2O3+3CO2Fe+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：70%48.27%46.67%72.41%含鐵量一.鐵的冶煉工業(yè)上鐵礦石焦炭熱空氣爐渣出口生鐵出口石灰石高爐煉鐵圖：高爐是個(gè)豎直的圓筒形爐子，爐殼用鋼板制成，內(nèi)部用耐火磚作襯里。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來(lái)

工業(yè)上工業(yè)上煉鐵時(shí)各物質(zhì)的作用：石灰石：把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為爐渣焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO。在實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中，所用的原料或產(chǎn)物一般含有雜質(zhì)，在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)，應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題例題：1000t赤鐵礦含氧化鐵80%，氧化鐵多少噸？解：氧化鐵的質(zhì)量：1000t×80%=800t例題：赤鐵礦中含氧化鐵80%，400t氧化鐵含在多少噸赤鐵礦中？解：赤鐵礦的質(zhì)量：400t÷80%=500t例題：100t生鐵中含鐵96%，鐵多少噸？解：鐵的質(zhì)量：100t×96%=96t例題：生鐵中含鐵96%，96t鐵含在多少噸生鐵中？解：生鐵的質(zhì)量：96t÷96%=100t在實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中，所用的原料或產(chǎn)物一般含有雜質(zhì)，在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)，應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題例題：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？解：氧化鐵的質(zhì)量：1000t×80%=800t1602X56800tX800tx=560t2×56

x折合為含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為560t÷96%=583t答：1000t可煉出生鐵為583t。高溫=設(shè)：理論上可煉出鐵的質(zhì)量為XFe2O3+3CO====2Fe+3CO2例題：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？1602X561000tX80%

96%X2×56x=583t1000tX80%

96%

x答：1000t可煉出生鐵為583t。高溫=解：設(shè)理論上可煉出含鐵96%的生鐵質(zhì)量為XFe2O3+3CO====2Fe+3CO2練習(xí)：某煉鐵廠用含氧化鐵80%的赤鐵礦冶煉生鐵。若要煉出1120t含鐵95%的生鐵，需要含氧化鐵80%的赤鐵礦多少噸？解：鐵的質(zhì)量：1120t×95%=1064t設(shè)：需要氧化鐵的質(zhì)量為XFe2O3+3CO====2Fe+3CO21602X56X1064t2x56x=1520tx

1064t折合為含氧化鐵80%的鐵礦石的質(zhì)量為1520t÷80%=1900t答：需要赤鐵礦石的質(zhì)量為1900t。高溫=資料一：人類(lèi)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。金屬礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲(chǔ)藏量，并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度，有人估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限如下圖所示（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）。議一議1、金屬資源短缺對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展意味著什么？2、金屬腐蝕可給我們帶來(lái)哪些危害？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)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%~40%。二、金屬資源保護(hù)1、金屬的腐蝕和防護(hù)（1）鐵制品銹蝕條件的探究現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以證明鐵制品銹蝕的條件。鐵生銹條件的探究ⅠⅡⅢ鐵生銹條件的探究現(xiàn)象分析結(jié)論試管Ⅰ試管Ⅱ

試管Ⅲ生銹不生銹不生銹鐵既與水接觸，又與氧氣接觸鐵只與水接觸鐵只與氧氣接觸在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能生銹

在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能銹蝕

鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O想一想閱讀教材P19頁(yè)，回答下列問(wèn)題：1、試管Ⅱ中為什么要用煮沸過(guò)的蒸餾水，且要加入植物油？

2、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？

3、你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理嗎？是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。不能，因?yàn)殍F銹是疏松的。（2）鐵制品的防護(hù)措施防止鐵生銹的原理－－就是破壞鐵生銹的條件①隔絕空氣②隔絕水討論1、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？防止鐵制品生銹的具體方法為：

保持鐵制品表面干燥和潔凈在鐵制品表面涂一層保護(hù)膜如：刷油漆、涂油、鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬鉻、高溫灼燒金屬，進(jìn)行“烤藍(lán)”處理等

制成合金鋼，如不銹鋼討論2、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？答：刷漆、涂油、鍍鉻等據(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)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%~40%礦物的儲(chǔ)量有限，而且不能再生。討論3、對(duì)于金屬資源除了采取防止金屬腐蝕的措施外，還可以通過(guò)什么途徑來(lái)使金屬資源得到保護(hù)呢？廢品收購(gòu)站為什么要收購(gòu)廢鐵、廢銅、和易拉罐等金屬？2、金屬資源保護(hù)（1）防止金屬腐蝕（2）回收和利用廢舊金屬

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20%，而且還可節(jié)約金屬資源和95%的能源。1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節(jié)約11t煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的鐵的90%以上的金得到了回收利用。

廢舊金屬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(lèi)健康。如果將汞等回收利用，不僅可以節(jié)約金屬資源，而且還可以減少對(duì)環(huán)境的污染。你知道嗎？討論廢棄金屬的回收有什么意義？可節(jié)約金屬資源由于金屬冶煉需在高溫下進(jìn)行，回收廢棄金屬并再利用可節(jié)約能源降低金屬制品的生產(chǎn)成本，可方便人們得到物美價(jià)廉的金屬制品可減少金屬對(duì)環(huán)境的污染2、金屬資源保護(hù)（1）防止金屬腐蝕（2）回收和利用廢舊金屬（3）合理開(kāi)采礦物（4）尋找金屬的代用品（5）物盡其用小結(jié)鐵生銹的主要條件是與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸。破壞鐵生銹的條件就能防止鐵生銹。防止鐵生銹的方法為：

保持鐵制品表面干燥和潔凈

在鐵制品表面刷油漆、涂油、鍍鉻、“烤藍(lán)”等

制成合金鋼保護(hù)金屬資源的有效途徑是：

防止金屬腐蝕

回收利用廢舊金屬

合理有效的開(kāi)采礦物

尋找金屬的代用品

物盡其用我會(huì)做1、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（2）在潮濕的空氣中（3）浸沒(méi)有植物油中2、下列做法能防止鐵制品生銹的是（）A、自行車(chē)臟了用清水沖洗

B、用廢酸液沖洗鐵制污水管道

C、在鐵制籃球架上刷一層油漆

D、切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干(2)C、D3、隨著人們生活質(zhì)量的提高，各種電池使用量大幅度增加，廢電池進(jìn)行集中處理的問(wèn)題被提到議事日程上來(lái)。其首要原因是()A回收利用電池外殼的金屬材料B防止電池中汞、鎘、鉛等重金屬對(duì)土壤和水源的污染C減輕電池中滲漏的液體對(duì)其他物品的腐蝕D回收利用電池中的石墨電極我會(huì)做B我會(huì)做4、（1）下列家庭生