金属资源的利用和保护 (23张PPT)
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思 会发展意味着什么呢？
• 2 、金属腐蚀的条件是什么？
考 如何防腐？
• 3、如何保护金属资源？
12
实验：探究铁生锈的条件
铁生锈的条件：
• 与氧气（或空气）接触 • 与水接触 其它影响因素：温度、盐等
13
在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水 等物质相互作用，发生一系列复杂的化 学变化，使铁转化为铁的化合物的过程。
列比例时，一定要用纯量。 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：
m(纯) = m(不纯 )×纯度
m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度
10
二、金属资源的保护
资料一：根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消 耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图 所示。
11
资料二：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%。 • 1 、金属资源短缺对人类社
X·85%
2850t
160 = X·85%
112 2850t
X≈4790t
答：⑴该3000 t生铁中含纯铁2850t。
⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁
⑴该3000 t生铁中含纯铁多少吨？
⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿 石多少吨？（计算结果保留整数）
解：⑴生铁中含纯铁：3000t×(1－5%)=2850t.
⑵设需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为x。
高温
Fe2O3 + 3CO=== 2Fe + 3CO2
160
112
赤铁矿 Fe2O3
黄铁矿FeS2
菱铁矿FeCO3
铝 士 矿
赤铜矿 Cu2O
孔黄铜雀矿石 Cu2(OH)2辉C铜O矿3
4
一.铁的冶炼 1.实验室用一氧化碳还原氧化铁
【实验8-3】
一氧化碳还原氧化铁必须在封闭 的硬质玻管中进行，防止一氧化 碳污染空气。
③把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体 排①除.按空下气图，组防装止仪一器氧，化并碳检与查空其气气混密合性受。热爆炸。点燃出 气口处的酒精灯(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。 待②排把尽少后量，研点细燃的酒氧精化喷铁灯粉，末并装观进察硬装质置玻中璃所管发中生。的变化。 ④当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通入 一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。
课题3
1
人类生活离不开金属
2
单质( 少数，如金和银)
金属的存在形式：
化合物( 大多数，如各种铁矿石)
除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在 外,其余都以化合物形式存在。
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
3
矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
因此，铁与空气接触，又有水分时，最 易生锈！
铁锈成分复杂，主要是Fe2O3·XH2O 它是一种疏松多孔的物质
铁锈这种多孔性的物质，能让水分 和空气穿过它的空隙，不断向里层渗透， 继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。
14
怎么防止钢铁生锈呢？
镀铜
在 车 在机械表面涂防锈油
船
此外，还可以在7
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
8
例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石， 理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。
5
证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡 )
现象
红色的Fe2O3变成灰黑色，同时产生的气体使澄 清的石灰水变浑浊，点燃尾气有蓝色火焰
分析 一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳
反应式
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
尾气处理 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气
化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等
• 改善腐蚀环境等等
– 保持铁制品表面干燥和洁净
16
讨论
对于金属资源除了采取防止金属 腐蚀的措施外，还可以通过什么途径 来使金属资源得到保护呢？
废品收购站为什么要收购废铁、废 铜、和易拉罐等金属？
17
二、金属资源保护
（2）回收和利用废旧金属
18
讨论
废弃金属的回收有什么意义？
表
起保护作用的其他
面
金属。
喷
油 漆
在面盆、杯子、 等表面烧涂搪瓷
如：在钢铁表面镀 锡、镀锌、和镀铬
15
金属防腐蚀的方法：
（1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水 • 改变金属的内部结构
– 制成合金，如不锈钢
• 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）、通过
6
一.铁的冶炼 2. 工业上 1、原料：
含铁量
赤铁矿 Fe2O3 70%
石灰石、铁矿石 焦炭、空气
菱铁矿 FeCO3 48.27% 磁铁矿 Fe3O4 72.41%
黄铁矿 FeS2
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
160
112
800t
X×96% (杂化纯)
160 :112＝800t :X×96%
X＝583t
答： 1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼 出含铁96%的生铁为583t。
9
3.含杂质的物质的化学方程式的计算：
在实际生产时,所用的原料或产物一般都 含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到 杂质问题。
❖ 可节约金属资源 ❖ 由于金属冶炼需在高温下进行，回收废
弃金属并再利用可节约能源
❖ 降低金属制品的生产成本，可方便人们
得到物美价廉的金属制品
❖ 可减少金属对环境的污染
19
二、金属资源保护
（1）防止金属腐蚀 （2）回收和利用废旧金属 （3）合理开采矿物 （4）寻找金属的代用品
20
练习：1.某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：
设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe
160
112
800t
X
+ 3CO2
160 = 112
800t
X
X＝560t
折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t(纯化杂)
或设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe + 3CO2
• 2 、金属腐蚀的条件是什么？
考 如何防腐？
• 3、如何保护金属资源？
12
实验：探究铁生锈的条件
铁生锈的条件：
• 与氧气（或空气）接触 • 与水接触 其它影响因素：温度、盐等
13
在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水 等物质相互作用，发生一系列复杂的化 学变化，使铁转化为铁的化合物的过程。
列比例时，一定要用纯量。 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：
m(纯) = m(不纯 )×纯度
m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度
10
二、金属资源的保护
资料一：根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消 耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图 所示。
11
资料二：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%。 • 1 、金属资源短缺对人类社
X·85%
2850t
160 = X·85%
112 2850t
X≈4790t
答：⑴该3000 t生铁中含纯铁2850t。
⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁
⑴该3000 t生铁中含纯铁多少吨？
⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿 石多少吨？（计算结果保留整数）
解：⑴生铁中含纯铁：3000t×(1－5%)=2850t.
⑵设需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为x。
高温
Fe2O3 + 3CO=== 2Fe + 3CO2
160
112
赤铁矿 Fe2O3
黄铁矿FeS2
菱铁矿FeCO3
铝 士 矿
赤铜矿 Cu2O
孔黄铜雀矿石 Cu2(OH)2辉C铜O矿3
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一.铁的冶炼 1.实验室用一氧化碳还原氧化铁
【实验8-3】
一氧化碳还原氧化铁必须在封闭 的硬质玻管中进行，防止一氧化 碳污染空气。
③把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体 排①除.按空下气图，组防装止仪一器氧，化并碳检与查空其气气混密合性受。热爆炸。点燃出 气口处的酒精灯(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。 待②排把尽少后量，研点细燃的酒氧精化喷铁灯粉，末并装观进察硬装质置玻中璃所管发中生。的变化。 ④当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通入 一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。
课题3
1
人类生活离不开金属
2
单质( 少数，如金和银)
金属的存在形式：
化合物( 大多数，如各种铁矿石)
除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在 外,其余都以化合物形式存在。
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
3
矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
因此，铁与空气接触，又有水分时，最 易生锈！
铁锈成分复杂，主要是Fe2O3·XH2O 它是一种疏松多孔的物质
铁锈这种多孔性的物质，能让水分 和空气穿过它的空隙，不断向里层渗透， 继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。
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怎么防止钢铁生锈呢？
镀铜
在 车 在机械表面涂防锈油
船
此外，还可以在7
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
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例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石， 理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。
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证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡 )
现象
红色的Fe2O3变成灰黑色，同时产生的气体使澄 清的石灰水变浑浊，点燃尾气有蓝色火焰
分析 一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳
反应式
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
尾气处理 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气
化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等
• 改善腐蚀环境等等
– 保持铁制品表面干燥和洁净
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讨论
对于金属资源除了采取防止金属 腐蚀的措施外，还可以通过什么途径 来使金属资源得到保护呢？
废品收购站为什么要收购废铁、废 铜、和易拉罐等金属？
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二、金属资源保护
（2）回收和利用废旧金属
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讨论
废弃金属的回收有什么意义？
表
起保护作用的其他
面
金属。
喷
油 漆
在面盆、杯子、 等表面烧涂搪瓷
如：在钢铁表面镀 锡、镀锌、和镀铬
15
金属防腐蚀的方法：
（1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水 • 改变金属的内部结构
– 制成合金，如不锈钢
• 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）、通过
6
一.铁的冶炼 2. 工业上 1、原料：
含铁量
赤铁矿 Fe2O3 70%
石灰石、铁矿石 焦炭、空气
菱铁矿 FeCO3 48.27% 磁铁矿 Fe3O4 72.41%
黄铁矿 FeS2
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
160
112
800t
X×96% (杂化纯)
160 :112＝800t :X×96%
X＝583t
答： 1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼 出含铁96%的生铁为583t。
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3.含杂质的物质的化学方程式的计算：
在实际生产时,所用的原料或产物一般都 含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到 杂质问题。
❖ 可节约金属资源 ❖ 由于金属冶炼需在高温下进行，回收废
弃金属并再利用可节约能源
❖ 降低金属制品的生产成本，可方便人们
得到物美价廉的金属制品
❖ 可减少金属对环境的污染
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二、金属资源保护
（1）防止金属腐蚀 （2）回收和利用废旧金属 （3）合理开采矿物 （4）寻找金属的代用品
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练习：1.某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：
设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe
160
112
800t
X
+ 3CO2
160 = 112
800t
X
X＝560t
折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t(纯化杂)
或设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe + 3CO2