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1、课题课题3 3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护一、常见的金属矿石一、常见的金属矿石金金银银 地球上的金属资源除少数很不地球上的金属资源除少数很不活泼的金属有单质存在外，其余都活泼的金属有单质存在外，其余都以化合物形式存在以化合物形式存在地壳里元素的含量地壳里元素的含量氧元素氧元素硅元素硅元素铝元素铝元素铁元素铁元素常见的金属矿石常见的金属矿石赤铁矿赤铁矿主要成分主要成分Fe2O3黄铁矿黄铁矿主要成分主要成分FeS2菱铁矿菱铁矿主要成分主要成分FeCO3常见的金属矿石常见的金属矿石铝土矿铝土矿主要成分主要成分Al2O3黄铜矿黄铜矿主要成分主要成分CuFeS2辉铜矿辉铜矿主要成分主要成分
2、Cu2S二、铁的冶炼二、铁的冶炼实验：一氧化碳与氧化铁的反应实验：一氧化碳与氧化铁的反应3CO+Fe2 2O3 3 2Fe+3CO2 2高温高温1.1.实验开始时是先通入一氧化碳气体实验开始时是先通入一氧化碳气体还是先给氧化铁加热的？为什么？还是先给氧化铁加热的？为什么？2.2.实验过程中观察到了哪些现象？实验过程中观察到了哪些现象？3.3.实验结束时是先停止加热还是先停实验结束时是先停止加热还是先停止通入一氧化碳气体？为什么？止通入一氧化碳气体？为什么？4.4.尾气主要是什么？你觉得应如何处尾气主要是什么？你觉得应如何处理？为什么？理？为什么？观察与思考：观察与思考：原料原料设备设备原理原理
3、产物产物铁矿石、焦炭、石灰石铁矿石、焦炭、石灰石高炉高炉CO2CO2CO2C2CO3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2高温高温高温高温高温高温铁水、炉渣、高炉煤气铁水、炉渣、高炉煤气冶铁冶铁三、有关杂质的计算三、有关杂质的计算例：用例：用1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的生铁多少吨？多少吨？金属被金属被腐蚀腐蚀后，在外形、后，在外形、色泽以及机械性能方面都将色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及燃烧或爆炸等恶性事故以及
4、资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。据估计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经据估计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值济损失约占其国民生产总值3.53.54.24.2，超过每年各，超过每年各项大灾（火灾、风灾及地震等）损失的总和。项大灾（火灾、风灾及地震等）损失的总和。每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1 1亿吨！相当亿吨！相当于年产量的于年产量的20204040四四 金属资源保护金属资源保护铁生锈条件的探究实验设计铁生锈条件的探究实验设计取取5 5枚洁净无锈的铁钉，
5、分别放入枚洁净无锈的铁钉，分别放入5 5支试管中，进支试管中，进行下面实验：行下面实验：（1 1）试管）试管中：少量干燥剂，一团干棉球，铁钉中：少量干燥剂，一团干棉球，铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞放在干棉球上，塞紧橡皮塞;（2 2）试管）试管中注满迅速冷却的沸水，放入铁钉，中注满迅速冷却的沸水，放入铁钉，滴入植物油；滴入植物油；（3 3）试管）试管中把铁钉放在一团湿棉球；中把铁钉放在一团湿棉球；（4 4）试管）试管中加入少量的氯化钠溶液，使铁钉的中加入少量的氯化钠溶液，使铁钉的一半浸没在溶液中；一半浸没在溶液中；（5 5）试管）试管中加入稀硫酸，浸没铁钉后，倒去溶中加入稀硫酸，浸没铁钉后，倒去
6、溶液。液。第第一一天天 干燥剂干燥剂 沸水沸水 湿棉球湿棉球 氯化钠溶液氯化钠溶液 稀硫酸稀硫酸第第三三天天 干燥剂干燥剂 沸水沸水 湿棉球湿棉球 氯化钠溶液氯化钠溶液 稀硫酸稀硫酸一一周周后后 干燥剂干燥剂 沸水沸水 湿棉球湿棉球 氯化钠溶液氯化钠溶液 稀硫酸稀硫酸铁生铁生锈的锈的条件条件铁铁氧气氧气水水接触接触1 1、金属的腐蚀和防护、金属的腐蚀和防护结论：铁在潮湿的空气中易生锈结论：铁在潮湿的空气中易生锈1）防止金属锈蚀的方法）防止金属锈蚀的方法.改善腐蚀环境（改善腐蚀环境（保持金属表面的清保持金属表面的清洁、干燥洁、干燥）.形成保护层（形成保护层（喷油漆、涂油脂、电喷油漆、涂油脂、电镀
7、、覆盖致密的氧化膜镀、覆盖致密的氧化膜）.改善金属本质（改善金属本质（合金合金）.其他保护法（其他保护法（牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法）2 2、金属资源保护、金属资源保护2)2)金属的回收利用，同时减少污染金属的回收利用，同时减少污染3)3)有计划、合理开采矿物有计划、合理开采矿物4)4)寻找金属的代用品寻找金属的代用品寻找金属的代用品寻找金属的代用品 回收金属也是一种保护金属的方法。据估回收金属也是一种保护金属的方法。据估计，回收一个铝制的饮料罐比制造一个新饮计，回收一个铝制的饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜料罐要便宜20%，而且还可以节约金属资源，而且还可以节约金属资源和和95%的能源。目前
8、世界上已有的能源。目前世界上已有50%以上的以上的铁和铁和90以上的金得到了回收与利用。以上的金得到了回收与利用。巩固练习巩固练习1.1.在下列各种情况下，埋在地下的输油在下列各种情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀的速度最慢的是（铸铁管道被腐蚀的速度最慢的是（）A A 在潮湿、疏松、透气的土壤中在潮湿、疏松、透气的土壤中 B B 在含铁元素较多的酸性土壤中在含铁元素较多的酸性土壤中 C C 在干燥、致密、不透气的土壤中在干燥、致密、不透气的土壤中 D D 在含沙粒较多，潮湿透气的中性土壤在含沙粒较多，潮湿透气的中性土壤 中中C植植物物油油蒸蒸馏馏水水干干燥燥的的空空气气空气空气足量足量NaOH溶液溶液蒸蒸馏馏水水A B C D（1）铜生锈所需要的条件实际上是铜与）铜生锈所需要的条件实际上是铜与 。相互作用发生化学反应的结果；相互作用发生化学反应的结果；（2）广口瓶中发生反应的化学方程式为）广口瓶中发生反应的化学方程式为 。（3）铁和铜相比）铁和铜相比，更易生锈更易生锈