(共35张PPT)
Fe
Al
Mg
Au
地球上的金属资源广泛地存在于地壳
和浩瀚的海洋中,除少数很不活泼的金属
如金、银等有单质形式存在外,其余都以
化合物形式存在。
一、金属资源的概况
金
银
赤铁矿(主要成分为Fe2O3)
菱铁矿(主要成分FeCO3)
黄铁矿(主要成分FeS2)
磁铁矿(主要成分为Fe3O4)
常见的矿石
辉铜矿(主要成分是Cu2S)
黄铜矿(主要成分是CuFeS2)
孔雀石(主要成分是Cu2(OH)2CO3)
常见的矿石
铝土矿(主要成分是Al2O3)
常见的矿石
我国矿物种类比较齐全,储量丰富
其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列;
铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要位置。
我国古代炼铁图
原料
主要反应原理
主要设备
二、铁的冶炼
原料中各种物质的作用是
焦炭: 提供热量,产生一氧化碳
石灰石:将矿石中的二氧化硅转变
为炉渣
铁矿石:提供铁元素
现象
分析
现象
分析
红色粉末变黑色,澄清石灰水变浑浊
一氧化碳夺取氧化铁中的氧,同时生成铁和二氧化碳
铁冶炼的过程
以上炼铁的过程中可能发生的反应
C + O2==== CO2
2C + O2====2CO
CO2 + C ====2CO
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
CaCO3====CaO+CO2↑
CaO+SiO2===CaSiO3
(脉石) (硅酸钙)
点燃
点燃
高温
高温
高温
高温
在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题
例:用1000t含氧化铁80%的赤铁矿,理论上可是得到含铁96%的生铁多少吨?(计算结果保留整数)
三、有关含杂的计算
解:1000t赤铁矿中含氧化铁的质量为
1000t×80%=800t
设:800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
160 2×56
800t x
______ = _________
800t x
x= _________________ =560t
折合为含铁96%的生铁的质量为
560t÷ 96%=583t
答:1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可炼出含铁96%的生铁583t
高温
160
2×56
2×56×800t
160
另解:设炼出生铁的质量为x。
根据铁元素质量相等:
1000t×80%×2Fe/Fe2O3= 96%x
x=583t
答:略。
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%,这是多么惊人的数据啊!
1、金属的腐蚀和保护
四、金属资源保护
这三个对比实验说明: a、常温下、干燥空气中铁钉不易生锈
b、在隔绝空气条件下,铁钉与水接触也不易生锈。
c、铁钉只在潮湿的空气中(即既有水,又有氧气存在的条件下),容易生锈。
结论:铁生锈的条件是必须要有水和氧气。
铁生锈的条件探究
比较吐鲁番盆地和海南岛两地,铁生锈相对较慢的地区是?说明理由。
答:新疆吐鲁番盆地,气候干燥。
依据铁制品生锈的条件,防锈的基本思路是破坏铁制品的锈蚀条件,使铁制品隔绝空气和水。
思考讨论回答:
采用哪些措施可防止铁的锈蚀?
防锈的方法
加上油漆、塑胶层或涂油
铁
油漆
氧气和水不能与铁接
触,所以铁不会生锈
油漆剥
落后
油漆
氧气和水与铁接触,
导致铁生锈
(如在铁质水管上面涂上一层油漆)
(物理方法)
防锈的方法
镀上耐磨或耐腐蚀的金属, 如镀镍、铬或锡等
「罐头」是由镀锡铁制成。
镀铬的浴室水笼头。
防锈的方法
通过化学反应在铁制品表面生成一层致密的
氧化物薄膜(如烤蓝)
烤蓝发簪
锯条
防锈的方法
使用铁合金
用不锈钢制造的器具
(在铁中加入其它金属改变其内部结构)
防锈的方法
以自行车防锈为例,想一想,实际生活中我们是怎样防锈的?
防锈的方法
支架 涂上油脂
链条 刷上油漆
钢圈 镀上其他金属
1、用砂皮纸磨
2、用酸除锈
(物理变化)
(化学变化)
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+H2O
如何除锈呢?
矿物储量有限而且不可再生!
一旦矿物被开采完又会怎样呢?
保护金属资源的有效途径:
⑴防止金属的腐蚀,
⑵回收利用废旧金属,
⑶合理开采矿物,
⑷寻找金属的代用品等。
2、金属资源的保护