金属资源的保护和利用

二、金属资源保护
1、金属的腐蚀和防护
铁生锈条件的探究
现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的 蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实 验以证明铁制品锈蚀的条件。
生
不
不
锈
生
生
锈
锈
Ⅰ
在试管中放入铁钉， 注入蒸馏水使铁钉的 一部分浸入水中。
Ⅱ
在试管中放入铁钉， 注入蒸馏水使之没过 铁钉，之后再注入植 油。
资料二： 金属矿物的储量有限，而且不能再生。
有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示
二、金属资源保护
2、金属资源保护 （1）防止金属腐蚀 （2）回收和利用废旧金属
讨论
废弃金属的回收有什么意义？
❖ 可节约金属资源和能源 ❖可减少金属对环境的污染
（如旧电池中含汞）
二、金属资源保护
2、金属资源保护 （1）防止金属腐蚀 （2）回收和利用废旧金属 （3）有计划、合理地开采矿物 （4）寻找金属的代用品
工业炼铁设备：高炉
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
有关杂质问题的计算
当参加反应的物质含杂质时， 要首先换算出“纯净物的质量”， 然后才能代入化学方程式进行计算。
例题：用1000 t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以 炼出含铁96％的生铁多少 ?
解：设理论上可以炼出含铁 96％的生铁的质量为x
高温 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3 CO2
Ⅲ
在试管中放入铁钉， 在试管口塞一团棉花 用橡皮塞塞紧试管口
反思
1、试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要 加入植物油？
是为了防止蒸馏水中溶有氧气。
铁与氧气和水同时接触。
▪ 铁锈的主要成分是:
Fe2O3 ·xH2O (红棕色，疏松）
反思
2、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层 铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？
不能，因为铁锈是疏松的。
讨论 P20
防止铁制品生锈的具体方法为： ❖ 1、 保持表面干燥和洁净； ❖ 2、 涂保护膜。 (如：刷油漆、涂油、镀铬、 “烤蓝”等) ❖ 3、制成合金钢。(如：不锈钢)
讨论
2、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？
刷漆、 涂油、 镀铬等
二、金属资源保护
作业
《同步》P10-15完成
小结
• • 铁生锈的主要条件：与空 保护金属资源的有效
气和水（或水蒸气）直接 途径是：
接触。
1、防止金属腐蚀；
• 防止铁生锈的方法为： 1、保持铁制品表面干燥 和洁净；
2、回收利用废旧金属； 3、合理有效的开采矿物； 4、寻找金属的代用品。
2、在铁制品表面刷油漆、 涂油、镀铬、 “烤蓝”
在试管底部加入少量干 燥剂并放入铁钉，塞紧 橡皮塞。
不生锈
在水、 氧气同 时存在 的环境 中铁能 生锈
课题3 金属资源的利用和保护
图8－16 自然界以单质形式存在的金 图8－17 自然界以单质形式存在的银
赤铁矿: Fe2O3
黄铁矿: FeS2 菱铁矿: FeCO3
铝土矿: Al2O3
黄铜矿：CuFeS2 辉铜矿：Cu2S
一、铁的冶炼
高温 Fe2O3 + 3CO === 2 Fe + 3CO2
•现象：红棕色粉末变成黑色，石灰水变混浊。
160
112
1000t×80％
x·96%
∵ 160 1000t×80％
2×56 x·96%
答：略。
X = 583 t
讨论
某同学查得固体碳单质也能炼铁，你 认为用碳单质好，还是用一氧化碳好？
一氧化碳更好。 因为单质碳是固体，不能与矿石充分接 触，而气体则可与矿石充分接触。
二、金属资源保护
资料一：据有关资料报道，现在世 界上每年因腐蚀而报废的金属设备 和材料相当于年产量的20% ~ 40%。
设计方案
一周后 结论 实验现象
Ⅲ、铁与氧 气反应生锈
Biblioteka Baidu 铁生锈条件的探究
猜想与假设
设计方案
一周后 结论
实验现象
Ⅰ、铁与氧气 在试管中加入少量蒸馏
和水共同反应 水，并使铁钉的一半浸
生锈
入水中
Ⅱ、铁与水反 在试管中放入铁钉，注入
应生锈
经煮沸的蒸馏水使之没过
铁钉，之后再注入植油。
生锈 不生锈
Ⅲ、铁与氧 气反应生锈
等；
3、制成合金钢。
一、铁的冶炼
原理： 高温下，用还原剂CO把 Fe 从铁的氧化物中还原出来。
铁生锈条件的探究
现有洁净无锈的铁钉、试管、 经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物 油、棉花和干燥剂氯化钙。试设 计实验以证明铁制品锈蚀的条件。
铁生锈条件的探究
猜想与假设
Ⅰ、铁与氧气 和水共同反应 生锈 Ⅱ、铁与水反 应生锈