金属资源的利用和保护
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
素只能以化合物的形式存在
• 金银的化学性质比较稳定，不易被氧化。 像铝铁铜等金属相对于比较活泼，容易被 氧化，所以才以化合物的形式存在
少数很不活泼的金属有 单质形式存在外，其余 大多数以化合物的形式 存在。金属化合物在自 然界中又以矿物的形式 存在。
含有矿物的岩石称 为矿石，如；铁矿 石等都是常见的矿 石
实验现象： 几天后，A试管中的铁钉生锈，在水面附近
锈蚀严重：B、C试管中的铁钉没有生锈
实验分析： A试管中的铁钉同时跟水和氧气接触而生
锈：B试管中的铁钉只与水接触不生锈：C试 管中的铁钉只与干燥的空气接触不生锈
实验结果： 铁生锈的条件是与水和氧气同时接触
金属的腐蚀给我们带来什么危害
1、金属大量腐蚀使冶炼金属的成本提高，既消耗能源有 浪费矿物，还可能产生大量的废气，危害人类健康 2、使金属制品的寿命缩短 3、要是没有金属起导电作用，我们势必会经常生活 在黑 暗中 4、腐蚀遍及国民经济各部门，给国民经济带来巨大的经 济损失。 5、腐蚀的巨大危害不仅体现在经济损失上，它还会带来 惨重的人员伤亡、环境污染、资源浪费、阻碍新技术的发 展、促进自然资源的损耗。 6、作为量器，将影响到其精确度
金属资源的保护
• 1 防止金属的腐蚀 • 2 回收和利用废旧金属 • 3 合理开采矿物 • 4 寻找金属代替品 • 5 物尽其用
自然界的金属资源很丰富，但是金属的
腐蚀也是普遍的现象。金属被腐蚀后，在外 形、色泽和机械性能等等方面都将发生变化， 造成设备破坏，管道泄漏，产品的污染，酿 成爆炸等恶性的事故以及资源和能源的 严 重浪费，使国民经济受损，因此研究金属
腐蚀的原理，采取防护措施，对经济建设有 着十分重大的意义。
根据有关报道，现在世界每年因腐蚀而 报废的金属设备和材料相当于年产量的20% 到40%。那么，矿物的储存量有限，而且不 能再生。
铝
7.73 %
铁
4.75
钙
钠
钾镁
%
3.4 5% 2.74 2.47 2.00
% %%
地壳中金属的百分含量
常见几种金属矿物的成分
磁铁矿
Fe3O4
褐铁矿 赤铁矿 Fe2O3·XH2O Fe2O3
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数 国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、 钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰 等储量在世界观上也占有重要志地位。
2 铁制品的防锈原理和方法
• 防锈原理：破坏铁制品生锈的条件，即隔绝空气和
水
• 方法：
• 1 保持铁质品表面的干燥和洁净 • 2 在铁质品表面通过物理或化学方法制成保护膜，如：
涂油，刷油漆等等 • 3改变金属的组成和结构，如：将铁制品制成合金，
不锈钢等等。
• 4 一发现铁制品有锈蚀，就马上处理，以防继续 蔓延
三 有关杂质问题的计算
解题时一定要将纯净物的质量代入 到化学方程式中进行计算，计算时 首先应该将不纯物质的质量换成纯 净物的质量，再根据化学方程式比 例进行计算
练习1 赤矿铁的主要成分
是三氧化二铁，现有含三 氧化二铁80%的赤铁矿 2000t，求可冶炼含杂质 3%的生铁多少吨？
第二课时 金属资源的保护
大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人 类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生 产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。那 么不就将来我国矿产资源就会短缺。
炼铁的过程称为铁的冶炼
炼铁的原理：利用一氧化碳与氧化铁的反应
一氧化碳还原氧化铁
实验仪器：
铁架台2个
硬质玻璃管
单孔橡皮塞2个 酒精灯，
试管
酒精喷灯，
现象：红色粉末变成黑色，产生 气体使澄清的石பைடு நூலகம்水变浑浊。尾 气燃烧并产生蓝色火焰
实验结论：红色的氧化铁被一 氧化碳还原成单质铁，并同时 生成了二氧化碳
讨论1：(1)将产物通入澄清石灰水中，石灰
水变浑浊，说明生成了什么气体？得到的黑色粉 末放在白纸上观察，该固体能被磁铁吸引，说明 生成的的固体是什么物质？
高炉是个竖直的圆筒形炉子， 炉壳用钢板制成，内部用耐 火砖作衬里。炼铁的主要原 料是铁矿石、焦炭、石灰石 和空气
高温下，用还原剂 （主要是一氧化碳） 从铁矿石里把铁还原 出来
工业炼铁
（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 （2）设备：高炉 （3）方法：工业上炼铁时，把铁矿石，焦炭， 石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内 焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿 石里还原出来 （4）所用原料中的石灰石的主要作用是将矿 石中的二氧化硅转变为炉渣
双控橡皮塞 导气管若干
实验装置
酒精喷灯
尾气处理
实验步骤：在硬质试管中，放 入少量的氧化铁粉末，先通入 一氧化碳，排出管内的空气后， 加热氧化铁，当红色粉末变黑 色时就停止加热，试管内物质 冷却后，停止通入一氧化碳。
实验步骤：
（1）检查装置的气密性 （2）装入药品并固定实验装置 （3）点燃酒精灯 （4）向玻璃管中通入一氧化碳 （5）点燃酒精喷灯 （6）反应完成后熄灭酒精喷灯 （7）试管冷却后停止通入一氧化碳 （8）熄灭酒精灯
课题3
金属资源的利用和保护
一 金属资源的概况
人类生活离不开金属
军事与科技也需要大量的金属
金属有广泛的用途，对于人类社会起着不 可替代的作用!
一.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（如铂、金、银等）有单质形 式存在；
思考：为什么金银等少数金属在自 然界存在单质，而绝大多数金属元
二氧化碳，铁
（2）为什么要先通入一氧化碳才能点灯？为什么 要熄灭灯后才能停止通入二氧化碳
因为要排出管内的空气，以免加热时一氧化碳 与空气混合，可能发生爆炸 因为要防治生成的铁被空气中的氧气氧化
讨论2：该反应需要高温，若实验
室没有酒精喷灯，也可以用酒精灯代 替吗？
如果要用酒精灯代替就必须在火焰 上方加上一个金属网罩，使热量更加集 中，提高温度
• 金银的化学性质比较稳定，不易被氧化。 像铝铁铜等金属相对于比较活泼，容易被 氧化，所以才以化合物的形式存在
少数很不活泼的金属有 单质形式存在外，其余 大多数以化合物的形式 存在。金属化合物在自 然界中又以矿物的形式 存在。
含有矿物的岩石称 为矿石，如；铁矿 石等都是常见的矿 石
实验现象： 几天后，A试管中的铁钉生锈，在水面附近
锈蚀严重：B、C试管中的铁钉没有生锈
实验分析： A试管中的铁钉同时跟水和氧气接触而生
锈：B试管中的铁钉只与水接触不生锈：C试 管中的铁钉只与干燥的空气接触不生锈
实验结果： 铁生锈的条件是与水和氧气同时接触
金属的腐蚀给我们带来什么危害
1、金属大量腐蚀使冶炼金属的成本提高，既消耗能源有 浪费矿物，还可能产生大量的废气，危害人类健康 2、使金属制品的寿命缩短 3、要是没有金属起导电作用，我们势必会经常生活 在黑 暗中 4、腐蚀遍及国民经济各部门，给国民经济带来巨大的经 济损失。 5、腐蚀的巨大危害不仅体现在经济损失上，它还会带来 惨重的人员伤亡、环境污染、资源浪费、阻碍新技术的发 展、促进自然资源的损耗。 6、作为量器，将影响到其精确度
金属资源的保护
• 1 防止金属的腐蚀 • 2 回收和利用废旧金属 • 3 合理开采矿物 • 4 寻找金属代替品 • 5 物尽其用
自然界的金属资源很丰富，但是金属的
腐蚀也是普遍的现象。金属被腐蚀后，在外 形、色泽和机械性能等等方面都将发生变化， 造成设备破坏，管道泄漏，产品的污染，酿 成爆炸等恶性的事故以及资源和能源的 严 重浪费，使国民经济受损，因此研究金属
腐蚀的原理，采取防护措施，对经济建设有 着十分重大的意义。
根据有关报道，现在世界每年因腐蚀而 报废的金属设备和材料相当于年产量的20% 到40%。那么，矿物的储存量有限，而且不 能再生。
铝
7.73 %
铁
4.75
钙
钠
钾镁
%
3.4 5% 2.74 2.47 2.00
% %%
地壳中金属的百分含量
常见几种金属矿物的成分
磁铁矿
Fe3O4
褐铁矿 赤铁矿 Fe2O3·XH2O Fe2O3
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数 国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、 钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰 等储量在世界观上也占有重要志地位。
2 铁制品的防锈原理和方法
• 防锈原理：破坏铁制品生锈的条件，即隔绝空气和
水
• 方法：
• 1 保持铁质品表面的干燥和洁净 • 2 在铁质品表面通过物理或化学方法制成保护膜，如：
涂油，刷油漆等等 • 3改变金属的组成和结构，如：将铁制品制成合金，
不锈钢等等。
• 4 一发现铁制品有锈蚀，就马上处理，以防继续 蔓延
三 有关杂质问题的计算
解题时一定要将纯净物的质量代入 到化学方程式中进行计算，计算时 首先应该将不纯物质的质量换成纯 净物的质量，再根据化学方程式比 例进行计算
练习1 赤矿铁的主要成分
是三氧化二铁，现有含三 氧化二铁80%的赤铁矿 2000t，求可冶炼含杂质 3%的生铁多少吨？
第二课时 金属资源的保护
大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人 类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生 产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。那 么不就将来我国矿产资源就会短缺。
炼铁的过程称为铁的冶炼
炼铁的原理：利用一氧化碳与氧化铁的反应
一氧化碳还原氧化铁
实验仪器：
铁架台2个
硬质玻璃管
单孔橡皮塞2个 酒精灯，
试管
酒精喷灯，
现象：红色粉末变成黑色，产生 气体使澄清的石பைடு நூலகம்水变浑浊。尾 气燃烧并产生蓝色火焰
实验结论：红色的氧化铁被一 氧化碳还原成单质铁，并同时 生成了二氧化碳
讨论1：(1)将产物通入澄清石灰水中，石灰
水变浑浊，说明生成了什么气体？得到的黑色粉 末放在白纸上观察，该固体能被磁铁吸引，说明 生成的的固体是什么物质？
高炉是个竖直的圆筒形炉子， 炉壳用钢板制成，内部用耐 火砖作衬里。炼铁的主要原 料是铁矿石、焦炭、石灰石 和空气
高温下，用还原剂 （主要是一氧化碳） 从铁矿石里把铁还原 出来
工业炼铁
（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 （2）设备：高炉 （3）方法：工业上炼铁时，把铁矿石，焦炭， 石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内 焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿 石里还原出来 （4）所用原料中的石灰石的主要作用是将矿 石中的二氧化硅转变为炉渣
双控橡皮塞 导气管若干
实验装置
酒精喷灯
尾气处理
实验步骤：在硬质试管中，放 入少量的氧化铁粉末，先通入 一氧化碳，排出管内的空气后， 加热氧化铁，当红色粉末变黑 色时就停止加热，试管内物质 冷却后，停止通入一氧化碳。
实验步骤：
（1）检查装置的气密性 （2）装入药品并固定实验装置 （3）点燃酒精灯 （4）向玻璃管中通入一氧化碳 （5）点燃酒精喷灯 （6）反应完成后熄灭酒精喷灯 （7）试管冷却后停止通入一氧化碳 （8）熄灭酒精灯
课题3
金属资源的利用和保护
一 金属资源的概况
人类生活离不开金属
军事与科技也需要大量的金属
金属有广泛的用途，对于人类社会起着不 可替代的作用!
一.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（如铂、金、银等）有单质形 式存在；
思考：为什么金银等少数金属在自 然界存在单质，而绝大多数金属元
二氧化碳，铁
（2）为什么要先通入一氧化碳才能点灯？为什么 要熄灭灯后才能停止通入二氧化碳
因为要排出管内的空气，以免加热时一氧化碳 与空气混合，可能发生爆炸 因为要防治生成的铁被空气中的氧气氧化
讨论2：该反应需要高温，若实验
室没有酒精喷灯，也可以用酒精灯代 替吗？
如果要用酒精灯代替就必须在火焰 上方加上一个金属网罩，使热量更加集 中，提高温度