金屬資源的利用和保護(hù)

金屬資源的利用和保護(hù)段佳敏新知新講人類生活離不開金屬軍事與科技也需要大量的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!一、金屬資源概況地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，極少數(shù)不活潑的金屬(如金、銀等)以單質(zhì)形式存在。自然界以單質(zhì)形式存在的金

自然界以單質(zhì)形式存在的銀一、金屬資源概況其余大多數(shù)金屬是以化合物的形式存在。金屬化合物在自然界中以礦物的形式存在。把含有某種金屬的礦物叫礦石。赤鐵礦Fe2O3

黃鐵礦FeS2菱鐵礦FeCO3一、金屬資源概況鋁土礦

黃銅礦

輝銅礦磁鐵礦(主要成分Fe3O4)孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦Cu2O二、鐵的冶煉早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開始生產(chǎn)和使用鐵器，從公元1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。1.實(shí)驗(yàn)室：一氧化碳還原氧化鐵(請(qǐng)看視頻)二、鐵的冶煉二、鐵的冶煉(1)裝置1.實(shí)驗(yàn)室：一氧化碳還原氧化鐵(2)現(xiàn)象：紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁，點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色火焰。二、鐵的冶煉(3)相關(guān)的化學(xué)方程式：(4)用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣。二、鐵的冶煉(5)實(shí)驗(yàn)步驟：①檢查裝置氣密性②將適量的氧化鐵裝入試管并固定裝置③點(diǎn)燃右邊酒精燈④通入一氧化碳?xì)怏w⑤點(diǎn)燃酒精噴燈給氧化鐵加熱⑥待硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色物質(zhì)完全變?yōu)楹谏珪r(shí)停止加熱⑦待玻璃管內(nèi)固體冷卻后停止通入一氧化碳，然后熄滅右邊酒精燈。二、鐵的冶煉(6)注意事項(xiàng)：①實(shí)驗(yàn)前要先通CO將玻璃管中的空氣排盡再加熱，防止加熱時(shí)CO與空氣混合發(fā)生爆炸；②實(shí)驗(yàn)完畢后，停止加熱時(shí)要繼續(xù)通CO至玻璃管內(nèi)固體冷卻，防止高溫下的生成物鐵與空氣接觸而被氧化，同時(shí)還可防止石灰水倒吸。二、鐵的冶煉2.工業(yè)煉鐵(1)原料：石灰石、鐵礦石、含鐵量焦炭、空氣(2)原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來?；瘜W(xué)方程式：(3)設(shè)備：高爐(4)產(chǎn)品：生鐵焦炭作用？學(xué)習(xí)提醒1、寫出下列礦石主要成分的化學(xué)式。（1）赤鐵礦：

；

（2）磁鐵礦：

；（3）菱鐵礦：

；

（4）鋁土礦：

。金題精講題一：如圖所示是一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的模擬煉鐵實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題。(1)該反應(yīng)中的還原劑是_______________________；(2)實(shí)驗(yàn)中能觀察到A、B兩處的現(xiàn)象是__________；(3)實(shí)驗(yàn)中酒精燈的作用是_____________________。冶煉2000t含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含F(xiàn)e3O490%的磁礦石的質(zhì)量是多少？新知新講金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失。為了減少損失，需要探究金屬銹蝕的原因、防護(hù)的方法和廢舊金屬的回收利用。三、金屬資源保護(hù)1.金屬的腐蝕和防護(hù)鐵釘銹蝕條件的探究 123鐵釘一半在蒸

鐵釘浸沒在蒸

鐵釘放在干餾水里另一半

餾水中上面用

燥的空氣中在空氣中

【現(xiàn)象】1號(hào)試管中鐵釘生銹2號(hào)試管中鐵釘沒有生銹3號(hào)試管中鐵釘也沒有生銹三、金屬資源保護(hù)1.金屬的腐蝕和防護(hù)想一想(1)試管Ⅱ中為什么要用煮沸過的蒸餾水，且要加入植物油？(2)鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起到保護(hù)里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護(hù)里層的鐵呢？(3)你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理嗎？為了防止蒸餾水中溶有氧氣。不能，因?yàn)殍F銹是疏松的。三、金屬資源保護(hù)1.金屬的腐蝕和防護(hù)小

結(jié)(1)鐵制品銹蝕原理鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程(2)鐵生銹條件鐵與氧氣、水同時(shí)接觸(3)鐵銹的主要成分：Fe2O3·xH2O鐵銹的特點(diǎn)：疏松多孔(4)鐵制品的防護(hù)措施防止鐵生銹的原理：就是破壞鐵生銹的條件。防止鐵生銹方法三、金屬資源保護(hù)1.金屬的腐蝕和防護(hù)

防止鐵生銹的措施1、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

制成合金，如不銹鋼2、形成保護(hù)層

刷油漆、涂油、燒制搪瓷(物理方法)

電鍍上一層耐腐蝕的金屬(鍍鉻、鋅、錫)、通過化學(xué)反應(yīng)使表面形成致密的氧化物薄膜等3、改善腐蝕環(huán)境等等

保持鐵制品表面干燥和潔凈討

論自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？三、金屬資源保護(hù)1.金屬的腐蝕和防護(hù)討

論對(duì)于金屬資源除了采取防止金屬腐蝕的措施外，還可以通過什么途徑來使金屬資源得到保護(hù)呢？三、金屬資源保護(hù)2.金屬資源保護(hù)(1)防止金屬腐蝕(2)回收和利用廢舊金屬(3)合理開采礦物(4)尋找金屬的代用品(5)物盡其用廢棄金屬的回收有什么意義？1、可節(jié)約金屬資源2、由于金屬冶煉需在高溫下進(jìn)行，回收廢棄金屬并再利用可節(jié)約能源3、降低金屬制品的生產(chǎn)成本，可方便人們得到物美價(jià)廉的金屬制品4、可減少金屬對(duì)環(huán)境的污染金題精講題一：某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)按照下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄正確的是()A.鐵絲表面有紅色氧化鐵附著B.鐵絲光亮，沒有變化C.試管中的液面無變化D.試管內(nèi)液面上升題二：(1)據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，每年因銹蝕而報(bào)廢的金屬相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%~40%。金屬M(fèi)長(zhǎng)期露置于空氣中，表面已被銹蝕。經(jīng)檢測(cè)，銹蝕物中除含有M外，還含有C、H、O三種元素。根據(jù)質(zhì)量守恒定律推測(cè)：使金屬M(fèi)銹蝕的物質(zhì)中一定有____(填化學(xué)式，下同)，可能有_______。(2)小芳同學(xué)為了驗(yàn)證空氣中的O2是否參加了反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為其中必須要做的實(shí)驗(yàn)是_____(填序號(hào))。說明：所用蒸餾水經(jīng)煮沸迅速冷卻；固體干燥劑只吸水且不與其他物質(zhì)反應(yīng)。金題精講題一：下列有關(guān)金屬的說法不正確的是（

）A.常溫下金屬均為固態(tài)

B.合金的很多性能與組成它們的純金屬不同C.鐵在潮濕的空氣中比在干燥的空氣中更易生銹D.鋁在空氣中表面會(huì)生成致密的氧化鋁薄膜，使鋁具有很好的抗腐蝕性能

題二：世界每年因銹蝕而損失的金屬數(shù)量巨大，防止金屬銹蝕已成為科學(xué)研究中的重大問題。下列有關(guān)金屬銹蝕與保護(hù)措施中不正確的是

（

）A.鐵銹蝕的實(shí)質(zhì)是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生了化學(xué)變化B.同樣的鐵制品在海南比在蘭州更易銹蝕C.在鐵表面刷油漆可以防止鐵銹蝕D.鋁的抗銹蝕性能比鐵強(qiáng)，生活中可用鋼絲球洗刷鋁鍋題三：向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量的鋅粉，充分反