课件33张PPT。第八单元 金属和
金属材料课题3 金属资源的利用和保护金属资源广泛的存在___________中,以________ 和_________形式存在。地壳和海洋单质化合物在地壳中,矿物常与岩石混合共存在一起,形成矿石(能用来提炼金属的矿物)我国丰富的金属资源自然界中以单质形式存在的金、银:常见的铁矿石:常见的铝矿石:常见的铜矿石:为纪念1996年中国钢产产量突破1亿吨而发行而发行的邮票一、铁的冶炼上海宝山钢铁公司炼铁高炉炼铁原理(Fe2O3)实验现象:(1)玻璃管内红棕色粉末变成黑色(2)生成一种气体能使澄清石灰水变浑浊。如何判断反应中是否生成了铁?反应完毕后,把得到的黑色粉末倒在白纸上观察,并试验它能不能被磁铁吸起,以判断反应中是否生成了铁。一氧化碳还原氧化铁的实验装置ABC(1) 通CO
(2) 加热
(3) 停止加热
(4) 停止通CO实验步骤注意事项:
(1)实验前应先通CO把装置内空气排干净,然后再加热;反应完成后,须待试管内物质冷却后再停止通CO。
(2)反应完毕后,把得到的黑色粉末倒在白纸上观察,并试验它能不能被磁铁吸起,以判断反应中是否生成了铁。上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程,工业上铁的冶炼原理虽与上述实验相同,但其规模、条件、装置与此差异很大。
把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁时,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。 高炉炼铁原料:铁矿石.焦炭.石灰石设备:高炉原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来产品:生铁例 用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨?解:1000t赤铁矿石中氧化铁的质量为
1000t×80%=800t
设:800t氧化铁理论上可以炼出纯铁的质量为x160112800tx=160112800txx=560t3CO+Fe2O3======2Fe+3CO2高温折合为含铁96%的生铁的质量为:560÷96%=583t将混合物的量转化成纯净物的量将纯净物的量转化成混合物的量练习1.某钢铁厂日产含3%的杂质生铁2240吨,则需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨?3880吨2.用100t含四氧化三铁80%的磁铁矿,可炼出含杂质3%的生铁多少吨?59.7吨二.金属资源的保护我们为何要保护金属资源?一方面,我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源,以提取数以亿吨计的金属。另一方面,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%。防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域中的重大问题。
1.金属资源腐蚀(1)铁制品锈蚀研究性学习:铁的生锈过程干燥空气中浸没在水中与水空气同时接触(潮湿空气中)不生锈 不生锈 生锈铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。铁锈是一种红褐色的疏松的固体。
主要为氧化铁(Fe2O3·xH2O)铁生锈的实质:铁生锈的条件:铁与空气和水同时接触思考:铝与氧气反应生成的氧化铝可以起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢?答:铝与氧气反应生成的氧化铝很致密所以能起到保护里层铝的作用。铁锈是一种红褐色的疏松的固体,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应。(2)防止铁生锈的原理(1)隔绝空气或氧气
(2)隔绝水防止铁生锈的方法:①将铁制品放在干燥的环境中,保持铁制品表面洁净干燥。③在铁中加入其它金属改变其内部结构(如:制成不锈钢)②在铁制品表面涂保护膜。如喷漆、涂油、搪瓷、镀一层耐腐蚀的其他金属或高温灼烧金属,进行烤蓝处理等。思考讨论回答:自行车支架、链条齿轮、钢圈的采用哪些措施防锈?喷漆涂油镀一层耐腐蚀的其他金属思考:矿物的储量是有限的,不能再生的。我们应该采取哪些措施来保护金属资源呢?2.金属资源保护⑴有效地防止金属腐蚀。喷漆电镀⑵回收和利用废旧金属。⑶有计划、合理地开采矿物。⑷积极开发金属的代用品。塑钢保护金属资源方法①防止金属腐蚀
②回收和利用废旧金属
③有计划、合理的开采矿物
④寻找金属代用品回收废旧金属有什么意义?1.可节约金属资源2.可节约能源3.降低金属成本4.可减少重金属对水体和土壤的污染研究表明:一节含汞、镉、铅等金属的电池所造成的污染可使60t水无法饮用。若成年人每天饮水约2kg,则60t水能供给一个人饮用82年(一年按365天计算)
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