金属的利用和保护PPT课件
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第21页/共21页
3.45
铜（Cu） 0.007
钠（Na）
2.74
银（Ag） 0.00001
钾（K ）
2.47
金（Au） 0.0000005
第3页/共21页
矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。
赤铁矿 Fe2O
3
黄铁矿FeS2
铝 士 矿
赤铜矿第4页C/共u22O1页
菱铁矿 FeCO3 孔雀石 Cu2(OH)2CO3
人类生活离不开金属
第1页/共21页
金属元素在自然界中的存在
金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的
金属（如金、银等）以单质形式存在；
第2页/共21页
金属元素在地壳中的含量
元素名称 质量分数/% 元素名称 质量分数/%
铝（Al）
7.73
镁（Mg）
2.00
铁（Fe）
4.75
锌（Zn） 0.008
钙（Ca）
设：可炼出四氧化三铁的质量为X
高温
Fe3O4+4CO ==== 3Fe+4CO2
232
168
XБайду номын сангаас
1940t
232
x
=
168 1940t
x=2679t
折合为磁铁矿石的质量为 2679t÷90%=2977t
答：磁铁矿石的质量为2977t。
第10页/共21页
二.金属资源保护 1.金属的腐蚀和防护
铁轨的锈蚀
1、原料：
赤铁矿 Fe2O3 70%
石灰石、铁矿石 焦炭、空气
菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 黄铁矿 FeS2
48.27% 72.41% 46.67%
2、原理：
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁 从铁矿石中还原出来
化学方程式： Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
3、设备：高炉
第12页/共21页
一半在水中
一周后
全浸在水中
干燥空气中
铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界面处生锈 铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈 铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）： 铁未生锈
第13页/共21页
铁生锈条件的探究
现象
分析
结论
试管Ⅰ 生锈 试管Ⅱ 不生锈
铁既与水接触， 又与氧气接触
160
800t
====
高温
2Fe+3CO2
2X56
X
160 2×56
800t = x
x=560t
折合为含铁96%的生铁的质量为 560t÷96%=583t
答：1000t可炼出生铁为583t。
第9页/共21页
练习：
要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化 三铁质量分数为90%的磁铁矿石多少？
解：铁的质量： 2000t×(1-3%) =1940t
160
2X56
800t
X
160 2×56
800t = x
x=560t
答：1000t可炼出生铁为583t。 第8页/共21页
变式： 1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出 含铁 96%的生铁的质量是多少？
解：氧化铁的质量： 1000t× 80% =800t
设：理论上可炼出铁的质量为X.
Fe2O3+3CO
铁只与水接触
在水、氧气 同时存在的 环境中铁能 生锈。（缓
慢氧化，放热）
试管Ⅲ 不生锈
铁只与氧气接触
第14页/共21页
与空气（氧气）接触 与水接触
氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较
结构特点 若不除去的结果
铁锈
(Ｆe2Ｏ3)
疏松多孔
氧化铝
(Al2O3)
致密结实
完全锈蚀
第15页/共21页
使铝“自我保 护”
铁钉的生锈
各种铁第制11页品/共的21锈页 蚀
取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管 中进行下面的实验
步骤一、 在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中 步骤二、 在试管2中注满迅速冷却的沸水塞紧橡皮塞 步骤三、 在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙,再放一团干 棉球，塞紧橡皮塞
第6页/共21页
高炉炼铁图： 焦炭
铁矿石
石灰石
热空气 炉
渣
生铁
出
出口 第7页/共21页
口
有关杂质问题的计算
例 1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出纯铁的 质量是多少？
解：氧化铁的质量： 1000t× 80% =800t
设：理论上可炼出铁的质量为X Fe2O3+3CO ==高=温= 2Fe+3CO2
怎么防止钢铁生锈呢？
在
车
制成合金
船
的
表
面
喷
油
漆
镀铜
在机械表面涂防锈油
此外，还可以在钢 铁表面镀上一层能 起保护作用的其他 金属。 如：在钢铁表面镀 锌、和镀铬
第16页/共21页
金属防腐蚀的方法：
原理：（1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水
a：改变金属的内部结构
– 制成合金，如不锈钢
b：形成保护层
– 刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法） – 电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、
一.铁的冶炼 (实验室) 一氧化碳还原氧化铁
现象：红色粉末变
成黑色，澄清的石 灰水变浑浊。
相关的化学方程式：
高温
Fe2O3 + 3CO
2Fe + 3CO2
点燃尾气有蓝色火 焰
CO2 + Ca(OH)2
CaCO3 ↓+ H2O
点燃
2CO + O2
2CO2
第5页/共21页
一.铁的冶炼 （工业上）
含铁量
c：改善腐蚀环境等
– 保持铁制品表面干燥和洁净
第17页/共21页
• 自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？
镀铬
刷油漆 涂油
第18页/共21页
一.防止金属的腐蚀 二.回收利用废旧金属
三.合理有效开采矿物 四.寻找金属的代用品
第19页/共21页
第20页/共21页
谢谢您的观看！
3.45
铜（Cu） 0.007
钠（Na）
2.74
银（Ag） 0.00001
钾（K ）
2.47
金（Au） 0.0000005
第3页/共21页
矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。
赤铁矿 Fe2O
3
黄铁矿FeS2
铝 士 矿
赤铜矿第4页C/共u22O1页
菱铁矿 FeCO3 孔雀石 Cu2(OH)2CO3
人类生活离不开金属
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金属元素在自然界中的存在
金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的
金属（如金、银等）以单质形式存在；
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金属元素在地壳中的含量
元素名称 质量分数/% 元素名称 质量分数/%
铝（Al）
7.73
镁（Mg）
2.00
铁（Fe）
4.75
锌（Zn） 0.008
钙（Ca）
设：可炼出四氧化三铁的质量为X
高温
Fe3O4+4CO ==== 3Fe+4CO2
232
168
XБайду номын сангаас
1940t
232
x
=
168 1940t
x=2679t
折合为磁铁矿石的质量为 2679t÷90%=2977t
答：磁铁矿石的质量为2977t。
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二.金属资源保护 1.金属的腐蚀和防护
铁轨的锈蚀
1、原料：
赤铁矿 Fe2O3 70%
石灰石、铁矿石 焦炭、空气
菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 黄铁矿 FeS2
48.27% 72.41% 46.67%
2、原理：
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁 从铁矿石中还原出来
化学方程式： Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
3、设备：高炉
第12页/共21页
一半在水中
一周后
全浸在水中
干燥空气中
铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界面处生锈 铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈 铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）： 铁未生锈
第13页/共21页
铁生锈条件的探究
现象
分析
结论
试管Ⅰ 生锈 试管Ⅱ 不生锈
铁既与水接触， 又与氧气接触
160
800t
====
高温
2Fe+3CO2
2X56
X
160 2×56
800t = x
x=560t
折合为含铁96%的生铁的质量为 560t÷96%=583t
答：1000t可炼出生铁为583t。
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练习：
要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化 三铁质量分数为90%的磁铁矿石多少？
解：铁的质量： 2000t×(1-3%) =1940t
160
2X56
800t
X
160 2×56
800t = x
x=560t
答：1000t可炼出生铁为583t。 第8页/共21页
变式： 1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出 含铁 96%的生铁的质量是多少？
解：氧化铁的质量： 1000t× 80% =800t
设：理论上可炼出铁的质量为X.
Fe2O3+3CO
铁只与水接触
在水、氧气 同时存在的 环境中铁能 生锈。（缓
慢氧化，放热）
试管Ⅲ 不生锈
铁只与氧气接触
第14页/共21页
与空气（氧气）接触 与水接触
氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较
结构特点 若不除去的结果
铁锈
(Ｆe2Ｏ3)
疏松多孔
氧化铝
(Al2O3)
致密结实
完全锈蚀
第15页/共21页
使铝“自我保 护”
铁钉的生锈
各种铁第制11页品/共的21锈页 蚀
取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管 中进行下面的实验
步骤一、 在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中 步骤二、 在试管2中注满迅速冷却的沸水塞紧橡皮塞 步骤三、 在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙,再放一团干 棉球，塞紧橡皮塞
第6页/共21页
高炉炼铁图： 焦炭
铁矿石
石灰石
热空气 炉
渣
生铁
出
出口 第7页/共21页
口
有关杂质问题的计算
例 1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出纯铁的 质量是多少？
解：氧化铁的质量： 1000t× 80% =800t
设：理论上可炼出铁的质量为X Fe2O3+3CO ==高=温= 2Fe+3CO2
怎么防止钢铁生锈呢？
在
车
制成合金
船
的
表
面
喷
油
漆
镀铜
在机械表面涂防锈油
此外，还可以在钢 铁表面镀上一层能 起保护作用的其他 金属。 如：在钢铁表面镀 锌、和镀铬
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金属防腐蚀的方法：
原理：（1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水
a：改变金属的内部结构
– 制成合金，如不锈钢
b：形成保护层
– 刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法） – 电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、
一.铁的冶炼 (实验室) 一氧化碳还原氧化铁
现象：红色粉末变
成黑色，澄清的石 灰水变浑浊。
相关的化学方程式：
高温
Fe2O3 + 3CO
2Fe + 3CO2
点燃尾气有蓝色火 焰
CO2 + Ca(OH)2
CaCO3 ↓+ H2O
点燃
2CO + O2
2CO2
第5页/共21页
一.铁的冶炼 （工业上）
含铁量
c：改善腐蚀环境等
– 保持铁制品表面干燥和洁净
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• 自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？
镀铬
刷油漆 涂油
第18页/共21页
一.防止金属的腐蚀 二.回收利用废旧金属
三.合理有效开采矿物 四.寻找金属的代用品
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第20页/共21页
谢谢您的观看！