金屬資源的利用和保護(hù)ppt課件

1、哈達(dá)鋪中學(xué) 李忠玉世界跨徑最大的斜拉橋世界跨徑最大的斜拉橋蘇通大橋蘇通大橋 蘇通大橋總長(zhǎng)蘇通大橋總長(zhǎng)8206米米，斜拉橋主孔跨度，斜拉橋主孔跨度1088米米，列世界第一；主塔高度列世界第一；主塔高度306米米,列世界第一；斜拉索的列世界第一；斜拉索的長(zhǎng)度長(zhǎng)度580米米,列世界第一。列世界第一。 人類生活離不開金屬人類生活離不開金屬金屬有廣泛的用途，對(duì)于人類社會(huì)起著不可替代的作用!軍事與科技也需要大量的金屬軍事與科技也需要大量的金屬一一.金屬元素在自然界中的存在金屬元素在自然界中的存在 金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的金屬（如鉑、金、銀等）有金

2、屬（如鉑、金、銀等）有單質(zhì)形式單質(zhì)形式存在；存在；圖圖52 地殼中金屬的百分含量地殼中金屬的百分含量 鋁鋁 7.73% 鐵鐵 4.75% 鈣鈣 3.45% 鈉鈉2.74% 鉀鉀2.47% 鎂鎂2.00% 含有礦物的巖石稱為含有礦物的巖石稱為礦礦石石鐵礦石等都是常見的礦鐵礦石等都是常見的礦石石 其余大多數(shù)以其余大多數(shù)以化合物化合物的形式存在。金屬化合物的形式存在。金屬化合物在自然界中以在自然界中以礦物礦物的形的形式存在。式存在。常見幾種金屬礦物的成分常見幾種金屬礦物的成分磁鐵礦磁鐵礦褐鐵褐鐵礦礦赤鐵礦赤鐵礦fe3o4fe2o3xh2ofe2o3 孔雀石孔雀石cu2(oh)2co3赤銅礦赤銅礦 c

3、u2o赤鐵礦赤鐵礦黃鐵礦黃鐵礦菱鐵礦菱鐵礦鋁士礦鋁士礦黃銅礦黃銅礦輝銅礦輝銅礦 我國(guó)是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)我國(guó)是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國(guó)家這一，礦物儲(chǔ)量也很豐富，其中國(guó)家這一，礦物儲(chǔ)量也很豐富，其中鎢、鉬、鎢、鉬、鈦、錫、銻鈦、錫、銻等儲(chǔ)量居世界前列，等儲(chǔ)量居世界前列，銅、鋁、錳銅、鋁、錳等等儲(chǔ)量在世界觀上也占有重要志地位。儲(chǔ)量在世界觀上也占有重要志地位。 大自然向人類提供了豐富的大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源金屬礦物資源，人類每年要提煉數(shù)以人類每年要提煉數(shù)以億噸計(jì)的金屬億噸計(jì)的金屬用于工農(nóng)業(yè)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量

4、最大的是鐵鐵。二二.鐵的冶煉鐵的冶煉現(xiàn)象：現(xiàn)象：紅色紅色粉末變成黑色，產(chǎn)生氣體使澄清的石灰粉末變成黑色，產(chǎn)生氣體使澄清的石灰水變渾濁。水變渾濁。一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵高爐是個(gè)豎直的高爐是個(gè)豎直的圓筒形圓筒形爐爐子，爐殼用子，爐殼用鋼板鋼板制成，內(nèi)制成，內(nèi)部用部用耐火磚耐火磚作襯里。煉鐵作襯里。煉鐵的主要原料是的主要原料是鐵礦石、焦鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣炭、石灰石和空氣。 高溫下，用還原劑（主高溫下，用還原劑（主要是一要是一氧化碳氧化碳）從鐵礦）從鐵礦石里把鐵還原出來(lái)石里把鐵還原出來(lái) 補(bǔ)充：煉鋼補(bǔ)充：煉鋼視頻：工業(yè)上生鐵煉鋼視頻：工業(yè)上生鐵煉鋼 據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被

5、腐據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%40%鋼鐵的最大的弱點(diǎn)就是容易生繡鋼鐵的最大的弱點(diǎn)就是容易生繡三三.金屬資源保護(hù)金屬資源保護(hù)1.金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)鐵軌的銹蝕鐵軌的銹蝕鐵釘?shù)纳P鐵釘?shù)纳P各種鐵制品的銹蝕各種鐵制品的銹蝕 為了減少損失，為了減少損失，需要探究需要探究金屬銹金屬銹蝕的原因蝕的原因、防護(hù)防護(hù)的方法的方法和和廢金屬?gòu)U金屬的回收利用的回收利用金屬銹蝕給人類金屬銹蝕給人類帶來(lái)了巨大的損帶來(lái)了巨大的損失。失。取取3枚潔凈無(wú)銹的鐵釘，分別放入枚潔凈無(wú)銹的鐵釘，分別放入3支試管支試管中進(jìn)行下面的實(shí)

6、驗(yàn)中進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)步驟一、在試管步驟一、在試管1中加入中加入少量的蒸餾水少量的蒸餾水，使鐵釘?shù)囊话虢]在，使鐵釘?shù)囊话虢]在水中水中步驟二步驟二、在試管、在試管2中注滿迅速中注滿迅速冷卻的沸水冷卻的沸水塞緊橡皮塞塞緊橡皮塞步驟三步驟三、在試管、在試管3中加入少量中加入少量干燥劑干燥劑（生石灰或無(wú)水氯化鈣）（生石灰或無(wú)水氯化鈣）再放一團(tuán)干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞再放一團(tuán)干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞在空氣中銹蝕，實(shí)際上是在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵鐵跟跟氧氣氧氣、水水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化化學(xué)變化學(xué)變化，使鐵轉(zhuǎn)化為，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物

7、鐵的化合物的過(guò)程的過(guò)程鐵銹成分復(fù)雜，主要是fe2o3xh2o它是一種疏松多孔的物質(zhì) 鐵銹鐵銹這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過(guò)它這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過(guò)它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。完全銹蝕。 在切過(guò)咸菜的鐵質(zhì)菜刀同一面上選相在切過(guò)咸菜的鐵質(zhì)菜刀同一面上選相近的三處進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)近的三處進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)一處：用濕棉球濕潤(rùn)；一處：用濕棉球濕潤(rùn)；一處：用干布檫干一處：用干布檫干一處：用干布檫干后，涂上一層食油；一處：用干布檫干后，涂上一層食油；放置一晝放置一晝夜，觀察夜，觀察菜刀三處菜刀三處表面發(fā)生表面發(fā)生的變化的變

8、化與空氣（氧氣）與空氣（氧氣）接觸接觸與水與水接觸接觸怎么防止鋼鐵生銹呢？怎么防止鋼鐵生銹呢？在在車車船船的的表表面面噴噴油油漆漆在機(jī)械表面涂防銹油在機(jī)械表面涂防銹油在面盆、杯子、在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷等表面燒涂搪瓷此外，還可以在鋼此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能鐵表面鍍上一層能起保護(hù)作用的其他起保護(hù)作用的其他金屬。（為什么？）金屬。（為什么？）如：在鋼鐵表面鍍?nèi)纾涸阡撹F表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻錫、鍍鋅、和鍍鉻鍍銅？鍍銅？總結(jié)：防止鋼鐵制品生銹的方法： 鋁比鐵更容易跟氧氣和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鋁在空氣鋁比鐵更容易跟氧氣和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，生成的氧化鋁形成中與氧氣

9、反應(yīng)，生成的氧化鋁形成一層致密而結(jié)實(shí)的膜覆蓋一層致密而結(jié)實(shí)的膜覆蓋在鋁的表面，在鋁的表面，防止鋁繼續(xù)與氧氣反應(yīng)，從而起來(lái)防止鋁繼續(xù)與氧氣反應(yīng)，從而起來(lái)“自我保護(hù)自我保護(hù)”的作用的作用（1)隔絕空氣或氧氣隔絕空氣或氧氣 (2)隔絕水隔絕水具體方法具體方法:1.“穿外衣穿外衣”加一層加一層保護(hù)膜保護(hù)膜（如：刷油漆、涂油、（如：刷油漆、涂油、電鍍、致密的氧化膜）電鍍、致密的氧化膜） 2.“打強(qiáng)心針打強(qiáng)心針”在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)部在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，（如：制成不銹鋼）結(jié)構(gòu)，（如：制成不銹鋼）保持鋼鐵表面的清潔干燥。保持鋼鐵表面的清潔干燥。鍍金屬保護(hù)層：如鍍錫、鍍鋅、鍍鉻等；白鐵皮鍍

10、鋅，馬口鐵鍍錫，鍍金屬保護(hù)層：如鍍錫、鍍鋅、鍍鉻等；白鐵皮鍍鋅，馬口鐵鍍錫， 鋼圈鍍鉻、鎳。鋼圈鍍鉻、鎳。涂非金屬保護(hù)層：如噴涂油漆、涂防銹油、在臉盆、杯子表面燒涂非金屬保護(hù)層：如噴涂油漆、涂防銹油、在臉盆、杯子表面燒 涂搪瓷、用橡膠或塑料包在鋼鐵表面。涂搪瓷、用橡膠或塑料包在鋼鐵表面。形成氧化膜保護(hù)層：槍套上形成四氧化三鐵、形成氧化膜保護(hù)層：槍套上形成四氧化三鐵、 鋸條上的烤藍(lán)。鋸條上的烤藍(lán)。在鋼鐵里加入金屬或非金屬形成耐腐蝕合金：如不銹鋼（加在鋼鐵里加入金屬或非金屬形成耐腐蝕合金：如不銹鋼（加cr、ni）防止鐵銹蝕的主要措施：防止鐵銹蝕的主要措施：一一. .防止金屬的腐蝕防止金屬的腐蝕 二

11、二. .回收利用廢舊金屬回收利用廢舊金屬三三.合理有效開采礦物合理有效開采礦物 四四.尋找金屬的代用品尋找金屬的代用品（1）汞與稀鹽酸）汞與稀鹽酸 （2）鋁與硫酸銅溶液）鋁與硫酸銅溶液（3）銀與硫酸鋅溶液）銀與硫酸鋅溶液 （4）鋅與硝酸銀溶液）鋅與硝酸銀溶液（5）鈉與稀硫酸）鈉與稀硫酸1、下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)？寫出能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。、下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)？寫出能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。2、回答下列問題：、回答下列問題： （1）為什么沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢？）為什么沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢？ （2）切過(guò)咸魚的刀不經(jīng)洗凈抹干，為什么很快就生銹？）切過(guò)咸魚的刀不經(jīng)洗凈抹干，為什么很快就生銹？

12、（3）被雨水淋濕的自行車，為什么須先用干布擦凈后才）被雨水淋濕的自行車，為什么須先用干布擦凈后才 能用帶有油的布擦？能用帶有油的布擦？例：某赤鐵礦含fe2o3 80%，用3000 t這種礦石，可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵多少噸？分析：計(jì)算時(shí)應(yīng)注意把反應(yīng)物和生成物都換算成純物質(zhì)的量，再代入化學(xué)方程式計(jì)算解：設(shè)3000 t這種礦石，可煉出生鐵質(zhì)量為x，根據(jù)題設(shè)：純fe2o3質(zhì)量3000 t80%2400 t純fe質(zhì)量x（14%）x96%代入化學(xué)方程式中：fe2o33co2fe3co21601122400 tx96%x1750 t答：可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵1750 t 若赤鐵礦石中fe2o3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8

13、0%，600 t 這樣的赤鐵礦可煉出含碳等其他雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的生鐵多少噸？ 解：設(shè)可煉出含雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的生鐵的質(zhì)量為x fe2o33co 2fe 3co2 160 112 600 t80%x（17%） x365 t 答案：可煉出含碳等雜質(zhì)質(zhì)量為7%的生鐵365 t 點(diǎn)撥：這類題很容易出錯(cuò)，錯(cuò)誤原因主要在于沒有理解哪些是不純物的質(zhì)量，哪些是純凈物的質(zhì)量赤鐵礦和生鐵都是混合物，而在化學(xué)方程式的計(jì)算中，所涉及到的都是純凈物的質(zhì)量，只要牢牢把握住這一點(diǎn)，所有含雜質(zhì)的計(jì)算都可迎刃而解練習(xí)：練習(xí)：1、某鋼鐵廠每天需消耗、某鋼鐵廠每天需消耗5000t含氧化鐵含氧化鐵76的赤鐵礦石，的赤鐵礦石， 該

14、廠理論上可以日產(chǎn)該廠理論上可以日產(chǎn)fe98的生鐵多少的生鐵多少t?2、冶煉、冶煉2000t含雜質(zhì)含雜質(zhì)3的生鐵，需要含的生鐵，需要含90%fe2o3的赤鐵礦的赤鐵礦 石多少石多少t? 4某鋼鐵廠每天需消耗5000 t含fe2o3 76%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產(chǎn)含fe 98%的生鐵多少噸？ 指導(dǎo)建議：首先將不純物的量轉(zhuǎn)化成純物質(zhì)量 fe2o3質(zhì)量5000 t76%3800 t 設(shè)生鐵質(zhì)量為x，則純鐵質(zhì)量98%x 然后再根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算 fe2o33co2fe3co2 160112 3800 t98%x 160 3800 t112 98%xx2714.3 t 冶煉2000 t含雜質(zhì)3%的生鐵

15、，需要含fe3o4 90%的磁鐵礦石多少噸？ 指導(dǎo)建議：純鐵質(zhì)量2000 t（13%）1940 t 設(shè)磁鐵礦石質(zhì)量為x，則fe3o4質(zhì)量為90%x 反應(yīng)原理： fe3o44co3fe4co2 232168 90%x 1940 t 232 90%x168 1940 t x2976.7 t 所以磁鐵礦質(zhì)量為2976.7 t 1、245gkclo3完全分解能制得多少o2？若用電解水的方式制等量的o2，則需水幾克？ 2. 某鋼鐵廠每天需消耗某鋼鐵廠每天需消耗5000t含氧化鐵含氧化鐵76的赤鐵礦石，該廠理論上可以日產(chǎn)的赤鐵礦石，該廠理論上可以日產(chǎn)fe98的生鐵多少的生鐵多少t? 若用含若用含90%fe3o4的磁鐵礦的磁鐵礦 石來(lái)代