課題3金屬資源的利用和保護學習目標1.掌握幾種金屬礦石2.實驗室一氧化碳還原氧化鐵3.工業上鐵的冶煉（設備、原料、原理）4.有關雜質問題的計算一.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，極少數不活潑的金屬（如金、銀等）有單質形式存在；自然界以單質形式存在的金自然界以單質形式存在的銀赤鐵礦黃鐵礦FeS2菱鐵礦FeCO3鋁土礦Fe2O3其余大多數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。Al2O3磁鐵礦Fe3O470%72.41%46.67%48.27%孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦

Cu2O黃銅礦輝銅礦CuFeS2Cu2S我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數國家之一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上也占有重要的地位。大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提煉數以億噸計的金屬用于工農業生產和其它領域。其中，提取量最大的是鐵。鐵的冶煉早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器，從公元1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。二.鐵的冶煉現象：記一氧化碳還原氧化鐵實驗室相關的化學方程式：記Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2點燃高溫用酒精燈點燃尾氣的作用是:處理尾氣防止污染空氣紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁點燃尾氣有藍色火焰（3）實驗步驟：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、點燃右邊酒精燈4、通入一氧化碳氣體5、點燃酒精噴燈給氧化鐵加熱6、待硬質玻璃管內紅色物質完全變為黑色時停止加熱7、待玻璃管內固體冷卻后停止通入一氧化碳，然后熄滅右邊酒精燈注意：3、4、5的順序先后（4）注意事項：記實驗前要先通CO將玻璃管中的空氣排盡后加熱，將空氣排盡，防止加熱時CO與空氣混合發生爆炸；實驗完畢后，停止加熱時要繼續通CO至玻璃管內固體冷卻，防止高溫下的生成物鐵與空氣接觸被氧化。CO早出晚歸酒精噴燈遲到早退（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）設備：高爐化學方程式：70%48.27%46.67%72.41%含鐵量2、工業煉鐵：(4)產品：生鐵將鐵礦石中的SiO2轉變為爐渣點燃⑴C+O2===CO2高溫⑵C+CO2===2CO（Fe2O3）生鐵出鐵口爐渣出渣口⑶Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高溫高爐氣體高爐氣體①產生一氧化碳②提供熱量煉鐵時各物質的作用：記石灰石的作用：將礦石中的二氧化硅轉化為爐渣。焦炭的作用：1、燃燒放熱提供高溫，2、將生成的CO2轉化為CO。煉鐵計算題閱讀P18例題原料產品守恒赤鐵礦生鐵鐵元素質量1000tX80%X56X256X2+16X3=x·96%X≈583若上題中，煉鐵時，損失了4%，該如何列式求出含鐵96%生鐵的質量？1000tX80%X56X256X2+16X3=x·96%X96%如有損失，百分數乘在原料一側。記方法2：課題3金屬資源的利用和保護2課題3金屬資源的利用和保護二、金屬資源保護資料一：據有關資料報道，現在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產量的20%~

40%。資料二：礦物的儲量有限，而且不能再生。根據已探明的一些礦物的儲藏量，并目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物、可供開采的年限看法或者感受：記金屬資源是有限的，我們應保護金屬資源。金屬的腐蝕

猜想與假設實驗設計Fe水和氧氣Fe2O3·XH2O銅綠的化學式：Cu2(OH)2CO3分析銅生銹的條件又是什么？現有潔凈無銹的鐵釘、試管、經煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、和干燥劑氯化鈣。試設計實驗以證明鐵制品銹蝕的條件。

干燥的空氣蒸餾水水、空氣食鹽水ⅠⅡⅢⅣ蒸餾水書：19頁鐵制品銹蝕條件：1、在水、氧氣同時存在的環境中鐵能銹蝕（或在潮濕的空氣中）在鹽溶液中銹蝕最快2、鐵銹的主要成分是Fe2O3

·xH2O

注意：鐵銹是混合物鐵生銹的過程是緩慢氧化且該過程放熱。熱帖

思考：1、鐵生銹了為什么需要及時清除？2、鋁為什么不需要進行防銹處理？書19頁想一想試管Ⅱ中為什么要用煮沸過的蒸餾水，且要加入植物油？

是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。2、鐵制品的防護措施防止鐵生銹的原理－－①隔絕空氣②隔絕水就是破壞鐵生銹的條件討論1、在實際生活和生產中我們應該采取哪些具體方法來防止鐵制品生銹呢？防止鐵制品生銹的具體方法為：保持鐵制品表面干燥和潔凈（雨淋過的自行車該如何防銹）在鐵制品表面涂一層保護膜如：刷油漆、涂油、鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬鉻、搪瓷、高溫灼燒金屬，進行“烤藍”處理等制成合金鋼，如不銹鋼鋼鐵的防護措施：涂搪瓷噴漆

鍍鋅鍍鉻鍍錫

烤藍刀具制不銹鋼①保持鋼鐵表面的清潔干燥。②鍍金屬保護層：如鍍錫、鍍鋅、鍍鉻等；白鐵皮鍍鋅，馬口鐵鍍錫，鋼圈鍍鉻、鎳。③涂非金屬保護層：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。④形成氧化膜保護層：槍套上形成四氧化三鐵、鋸條上的烤藍。⑤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：3、金屬資源保護（1）防止金屬腐蝕（2）回收和利用廢舊金屬

據估算，回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜20%，而且還可節約金屬資源和95%的能源。1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節約11t煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的鐵和90%以上的金得到了回收利用。

廢舊金屬的回收利用還可以減少對環境的污染。例如，廢舊電池中含有汞等，如果廢舊電池隨意丟棄，汞等滲出會造成地下水和土壤的污染，威脅人類健康。如果將汞等回收利用，不僅可以節約金屬資源，而且還可以減少對環境的污染。你知道嗎？廢棄金屬的回收有什么意義？討論廢棄金屬的回收有什么意義？可節約金屬資源和能源由于金屬冶煉需在高溫下進行，回收廢棄金屬并再利用可節約能源降低金屬制品的生產成本，可方便人們得到物美價廉的金屬制品可減少金屬對環境的污染了解節約金屬資源和能源，減少對環境的污染答案：2、金屬資源保護（1