Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,课题3 金属资源的利用和保护,课题3 金属资源的利用和保护,1,人类生活离不开金属,人类生活离不开金属,2,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）,3.45,铜（Cu）,0.007,钠（Na）,2.74,银（Ag）,0.00001,钾（K）,2.47,金（Au）,0.0000005,资料,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/,3,赤铁矿,黄铁矿,FeS,2,菱铁矿,FeCO,3,铝士矿,黄铜矿,辉铜矿,Fe,2,O,3,矿石:,工业上把能用来提炼金属的矿物叫,矿石。,赤铁矿黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3铝士矿黄铜矿辉铜矿Fe2,4,孔雀石,Cu,2,(OH),2,CO,3,赤铜矿,Cu,2,O,磁铁矿,（主要成分Fe,3,O,4,）,孔雀石 Cu2(OH)2CO3赤铜矿 Cu2O磁铁,5,1 单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等,2 化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠和钙等,一 金属的存在形式,1 单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等一 金属,6,现象,：,红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。,点燃尾气有,蓝色,火焰,一氧化碳还原氧化铁,实验室,相关的化学方程式：,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe +3CO,2,CO,2,+Ca(OH),2,CaCO,3,+H,2,O,2CO +O,2,2CO,2,点燃,高温,用酒精灯点燃尾气的,作用是,防止,一氧化碳污染空气,一.铁的冶炼,现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。一氧化碳还原氧化,7,1.实验开始时：先通入,co，,再点燃酒精喷灯,2.实验结束时：先熄灭酒精喷灯，,停止通入co：,为什么？,主要实验步骤,1.排净玻璃管中的空气，防止爆炸,2.,防止高温下生成的铁粉被氧化,1.实验开始时：先通入co，再点燃,8,1、原料：,黄铁矿 FeS,2,赤铁矿 Fe,2,O,3,菱铁矿 FeCO,3,磁铁矿 Fe,3,O,4,2、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,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,高温,石灰石、,铁矿石,焦炭、空气,3、设备：高炉,化学方程式：,70%,48.27%,46.67%,72.41%,含铁量,一.铁的冶炼,工业上,1、原料：黄铁矿 FeS2赤铁矿 Fe2O3菱铁矿,9,思考：,1.铁在自然界中主要以什么形式存在？,2.哪种铁矿石最适合炼铁？,化合物,赤铁矿，含铁量高，无有害元素,思考：1.铁在自然界中主要以什么形式存在？化合物赤铁矿，含,10,铁矿石,焦炭,热空气,炉渣出口,生铁出口,石灰石,高炉炼铁图：,铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图：,11,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,工业上,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,12,工业上,炼铁时各物质的作用,：,石灰石,：把杂质转化为炉渣,焦炭,：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。,工业上炼铁时各物质的作用：,13,有关杂质问题的计算,例:,1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少,？,有关杂质问题的计算例:1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，,14,解：氧化铁的质量,：1000t 80%=800t,设：理论上可炼出铁的质量为X,Fe,2,O,3,+3CO =2Fe+3CO,2,160 2X56,800 t X,800t x=560t,256,x,高温,=,折合为含铁96%的生铁的质量为,560t96%=583t,答：1000t可炼出生铁为583t,。,解：氧化铁的质量：1000t 80%=800t设：理论,15,例4、某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁96%的生铁多少吨？,解1:设每天可炼出的,生铁,质量为X,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,160 112,1000t,80%,X,96%,160 112,800t,X,96%,X=,560t,答：略,高温,解2:设每天以炼出的,铁,质量为X,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,160 112,1000t X,160 112,1000t X,X=700t,答：略,高温,80%,800t,537.6t,生铁的质量=,537.6t96%,=,560t,例4、某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,16,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？,练习：要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化三铁质量,17,解：铁的质量,：2000t(1-3%)=1940t,设：可炼出四氧化三铁的质量为X,Fe,3,O,4,+4CO =3Fe+4CO,2,232 168,X 1940t,高温,232 x x=2679t,168 1940t,=,折合为磁铁矿石的质量为2679t90%=2977t,答：磁铁矿石的质量为2977t,。,解：铁的质量：2000t(1-3%)=1940t设：可,18,练习,1在自然界中以单质形式存在,2我国时期开始冶铁,3铁在自然界中以形式存在，冶铁是利用将铁从铁矿石中还原出来，,4实验室冶铁时应先通CO还是先点酒精喷灯？为什么?,5工业冶铁的原料是_，设,备是，条件是,金银,春秋战国,化合物,CO,先通CO,排净玻璃管中的空气，防止爆炸,焦炭、石灰石、铁矿石,高炉,高温,练习1在自然界中以单质形式存在金银春秋战国化合物CO先通,19,资料一：,人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属,矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）,。,资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以,20,议一议,1、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？,2、金属腐蚀可给我们带来哪些危害？,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%,。,议一议1、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？资料二：据,21,金属资源的利用和保护培训ppt课件,22,二、金属资源保护,1、金属的腐蚀和防护,（1）铁制品锈蚀条件的探究,二、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护,23,一、在试管1中加入,少量的蒸馏水,，使铁钉的一半浸没在水中,二,、在试管2中注入,冷却的沸水，使其侵没铁钉，上面加上植物油并,塞紧橡皮塞,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，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞,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,24,一周后,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,全浸在水中,一半在水中,干燥空气中,一周后铁钉浸没一半在水中：铁在空气、水的界面处生锈全浸在,25,铁生锈条件的探究,现象,分析,结论,试管,试管,试管,生锈,不生锈,不生锈,铁既与水接触，又与氧气接触,铁只与水接触,铁只与氧气接触,在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈,。（缓慢氧化，放热）,铁生锈条件的探究现象分析结论试管试管试管生锈不生锈不,26,小结：,加速铁制品锈蚀的因素：酸或氯化钠存在,导致铁制品锈蚀的因素：水和氧气同时存在,小结：加速铁制品锈蚀的因素：酸或氯化钠存在导致铁制品锈蚀,27,铁,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。,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,Fe,2,O,3,XH,2,O,它是一种疏松多孔的物质,铁锈,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。,铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系,28,氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较,铁锈,(,e,2,3,),氧化铝,(Al,2,O,3,),结构特点,若不除去结果,疏松多孔,完全锈蚀,致密结实,使铝“自我保护”,铁,铁锈,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 铁锈氧化铝结构特,29,金属防腐蚀的方法：,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）、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等,改变金属的内部结构,制成合金，如不锈钢,改善腐蚀环境等等,保持铁制品表面干燥和洁净,（1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水,金属防腐蚀的方法：形成保护层（1)隔绝空气或氧气 (2),30,怎么防止钢铁生锈呢？,在车船的表面喷油漆,在机械表面涂防锈油,在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷,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：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬,镀铜,怎么防止钢铁生锈呢？在车船的表面喷油漆在机械表面涂防锈油在面,31,讨论,1、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？,答：刷漆、涂油、镀铬等,讨论1、自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈,32,二、金属资源保护,2、金属资源保护,（1）回收和利用废旧金属,二、金属资源保护2、金属资源保护（1）回收和利用废旧金属,33,据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%，而且还可节约金属资源和95%的能源。1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的铁的90%以上的金得到了回收利用。废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。,你知道吗？,据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜,34,有关资料显示，一节一号电池烂在地里，能使1平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。在对自然环境威胁最大的几种物质中，电池里就包含了汞、铅、镉等多种，若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，或者随手丢弃，渗出的汞及重金属物质就会渗透于土壤、污染地下水，进而进入鱼类、农作物中，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康。,电池的组成物质在使用过程中，被封存在电池壳内部，并不会对环境造成影响。但经过长期机械磨损和腐蚀，使得内部的重金属和酸碱等泄露出来，进入土壤或水源，就会通过各种途径进入人的食物链。,废电池的危害,有关资料显示，一节一号电池烂在地里，能使1平方米,35,有关专家介绍说，“电子垃圾”处理不当危害极其严重，特别是电视、电脑、手机、音响等电子产品，含铅、镉、水银、六元铬、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃剂等大量有毒有害物质。有资料显示，每一台电视机