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文檔簡介

課題3金屬資源的保護和利用

一.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(如鉑、金、銀等)有單質形式存在;叫元素游離態(tài)。圖5—2地殼中金屬的百分含量

鋁7.73%鐵4.75%

鈣3.45%

鈉2.74%鉀2.47%鎂2.00%

含有礦物的巖石稱為礦石鐵礦石等都是常見的礦石

其余大多數(shù)以化合物的形式存在。又叫元素的化合態(tài)。金屬化合物在自然界中以礦物的形式存在。赤鐵礦Fe2O3磁鐵礦Fe3O4菱鐵礦FeCO3二、幾種常見的礦石的成份黃鐵礦FeS2鋁土礦Al2O3黃銅礦CuFeS2褐鐵礦Cu2S赤銅礦Cu2O孔雀石Cu2(OH)2CO3三.鐵的冶煉為紀念1996年中國鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行而發(fā)行的郵箱上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐鐵的冶煉1、煉鐵原料:鐵礦石、焦炭、石灰石2、煉鐵原理:3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高溫

現(xiàn)象:紅色粉末變成黑色,產(chǎn)生氣體使澄清的石灰水變渾濁。高爐是個豎直的圓筒形爐子,爐殼用鋼板制成,內部用耐火磚作襯里。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

3、設備銅礦石:輝銅礦Cu2S、黃銅礦CuFeS2、孔雀石Cu2(OH)2CO3等。濕法煉銅:CuSO4+Fe==FeSO4+Cu

在古代的文獻中又叫“曾青得鐵化為銅”鋁礦石:鋁土礦Al2O3等。煉鋁的方法:電解鋁的化合物。四、我國金屬資源的現(xiàn)狀:我國是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、銻等儲量居世界前列,銅、鋁、錳等在世界上也占有重要地位。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)以億噸計的金屬。金屬礦物的儲量有限,而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量,并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度,有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖所示(不包括今后新探明的礦物儲量、一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等)。議一議1、金屬資源短缺對人類社會發(fā)展意味著什么?2、金屬腐蝕可給我們帶來哪些危害?資料二:據(jù)有關資料報道,現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產(chǎn)量的20%~40%。四、金屬資源保護1、金屬的腐蝕和防護(1)鐵制品銹蝕條件的探究現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設計實驗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、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹五、金屬資源保護1、金屬的腐蝕和防護(1)鐵制品銹蝕條件的探究

在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能銹蝕鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O

鐵銹是疏松的。想一想閱讀教材P19頁,回答下列問題:1、試管Ⅱ中為什么要用煮沸過的蒸餾水,且要加入植物油?

2、鋁與氧氣反應生成的氧化鋁能起到保護里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護里層的鐵呢?

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并隔絕氧氣。不能,因為氧化鋁是致密的而鐵銹是疏松的。五、金屬資源保護1、金屬的腐蝕和防護(1)鐵制品銹蝕條件的探究在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能銹蝕鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O

鐵銹是疏松的。(2)鐵制品的防護措施防止鐵生銹的原理--就是破壞鐵生銹的條件①隔絕氧氣②隔絕水討論1、在實際生活和生產(chǎn)中我們應該采取哪些具體方法來防止鐵制品生銹呢?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,進行“烤藍”處理等

制成合金鋼,如不銹鋼2.金屬的防護(1)隔絕空氣或氧氣(2)隔絕水思考討論回答:采用哪些措施可防止鐵的銹蝕?例如自行車鋼圈、鏈條齒輪、大杠的防銹方法及醫(yī)用器械等的防銹方法。具體方法:1.“穿外衣”——加一層保護膜(如:刷油漆、涂油、電鍍、致密的氧化膜)

2.“打強心針”——在鐵中加入其它金屬改變其內部結構,(如:制成不銹鋼)討論2、自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈等,分別采取了什么防銹措施?答:支架:刷漆鏈條:涂油鋼圈:鍍鉻五、金屬資源保護2、金屬資源保護(1)防止金屬腐蝕討論3、對于金屬資源除了采取防止金屬腐蝕的措施外,還可以通過什么途徑來使金屬資源得到保護呢?回收廢舊金屬廢品收購站為什么要收購廢鐵、廢銅、和易拉罐等金屬?五、金屬資源保護2、金屬資源保護(1)防止金屬腐蝕(2)回收和利用廢舊金屬

據(jù)估算,回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜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,而且還可以減少對環(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廉的金屬制品可減少金屬對環(huán)境的污染五、金屬資源保護2、金屬資源保護(1)防止金屬腐蝕(2)回收和利用廢舊金屬(3)合理開采礦物(4)尋找金屬的代用品如塑料等(5)物盡其用小結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”等

制成合金鋼保護金屬資源的有效途徑是:

防止金屬腐蝕

回收利用廢舊金屬

合理有效的開采礦物

尋找金屬的代用品

物盡其用我會做1、通過實驗回答,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)部分浸入食鹽水中(4)浸沒有植物油中2、下列做法能防止鐵制品生銹的是()A、自行車臟了用清水沖洗

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)、(3)C、D我會做3、隨著人們生活質量的提高,各種電池使用量大幅度增加,廢電池進行集中處理的問題被提到議事日程上來。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、鉛等重金屬對土壤和水源的污染C

減輕電池中滲漏的液體對其他物品的腐蝕D

回收利用電池中的石墨電極B我會做

4、(1)下列家庭生活垃圾:①廢舊書刊報紙②廢電池③廢棄橡膠、塑料制品④易拉罐飲料瓶⑤廢棄電線⑥破舊鐵鍋、鋁壺⑦變質剩飯菜⑧瓜皮果殼⑨廢

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