金屬資源利用與保護(hù)

金屬資源的利用和保護(hù)羊尾中學(xué)：張漢應(yīng)人類生活離不開金屬金屬有廣泛的用途，對于人類社會起著不可替代的作用!軍事與科技也需要大量的金屬一.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）有單質(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)形式存在的銀赤鐵礦菱鐵礦FeCO3鋁士礦黃銅礦輝銅礦Fe2O3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。磁鐵礦（Fe3O4）二、鐵的冶煉早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期，我國就開始生產(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。二.鐵的冶煉為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐

鋼的主要成分就是鐵。鋼和鐵有著非常廣泛和重要的應(yīng)用，它們在某種程度上代表了一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的水平。新中國成立后，我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。1949年，我國的鋼產(chǎn)量只有15．8萬噸，居世界第26位；1996年，我國的鋼產(chǎn)量首次突破1億噸，居世界前茅。（2）相關(guān)的化學(xué)方程式：Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2

===CaCO3↓+H2O2CO+O2===2CO2高溫（1）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1、實(shí)驗(yàn)室：一氧化碳還原氧化鐵用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣點(diǎn)燃（3）注意事項(xiàng)：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.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.（3）注意事項(xiàng)：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.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.（1）原料：黃鐵礦FeS2赤鐵礦Fe2O3菱鐵礦FeCO3磁鐵礦Fe3O4（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Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫石灰石、鐵礦石焦炭、空氣(3）設(shè)備：高爐化學(xué)方程式：70%48.27%46.67%72.41%含鐵量2、工業(yè)煉鐵：(4)產(chǎn)品：生鐵鐵礦石焦炭熱空氣爐渣出口生鐵出口石灰石高爐煉鐵圖：C+O2===CO2點(diǎn)燃CO2+C===2CO高溫Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫有關(guān)煉鐵的計(jì)算【例題】用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？改為一：用含雜質(zhì)為20%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵質(zhì)量是多少？改為二：冶煉1000t含雜質(zhì)3%的生鐵需要含F(xiàn)e2O3為85%的赤鐵礦石多少t?寫出用磁鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦煉鐵的化學(xué)方程式資料二：據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%-40%。鋼鐵生銹的危害二、金屬資源保護(hù)1、金屬的腐蝕和防護(hù)鐵制品銹蝕條件的探究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鐵釘銹蝕條件的探究123鐵釘一半在蒸餾水里另一半在空氣中鐵釘浸沒在蒸餾水中上面用植物油密封鐵釘放在干澡的空氣中一周后【現(xiàn)象】1號試管中鐵釘生銹2號試管中鐵釘沒有生銹3號試管中鐵釘也沒有生銹想一想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？是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。不能，因?yàn)殍F銹是疏松的。鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O鐵制品銹蝕原理小結(jié)鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程鐵生銹條件鐵與氧氣、水同時(shí)接觸鐵銹的特點(diǎn)：蔬松易吸水改善腐蝕環(huán)境等等保持鐵制品表面干燥和潔凈防止鐵生銹的措施形成保護(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改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成合金，如不銹鋼討論自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？鍍鉻刷油漆涂油討論對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？廢品收購站為什么要收購廢鐵、廢銅、和易拉罐等金屬？（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

廢棄金屬的回收有什么意義？可節(jié)約金屬資源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)廉的金屬制品可減少金屬對環(huán)境的污染二、金屬資源保護(hù)鐵生銹的主要條件是:與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸。鐵銹的特點(diǎn)：疏松易吸水成分：Fe2O3防止鐵生銹的方法為：

1保持鐵制品表面干燥和潔凈

2在鐵制品表面刷油漆、涂油、鍍鉻、“烤藍(lán)”等

3制成合金鋼保護(hù)金屬資源的有效途徑是：

1防止金屬腐蝕2回收利用廢舊金屬

3合理有效的開采礦物4尋找金屬的代用品

（1）現(xiàn)象：紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁。實(shí)驗(yàn)