课题3--金属资源的利用和保护讲述.ppt

自然界中的金属资源是很丰富的，我们国家是世界上金属矿物种类比较齐全的国家之一。人类每年要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属，那么金属资源是否是取之不尽、用之不竭的呢?今天我们就来学习课题3:金属资源的利用和保护。 （靠后面的位置） ⑵以单质形态存在的金属是排在金属活动 顺序表什么样的位置？ （单质、化合物） 问题：⑴金属元素在自然界中主要以什么 形态存在？ 一、金属资源的存在形式 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 在自然界中以单质存在的金属有哪些？ 它们有什么样的性质？ （金、银。化学性质相当稳定。沙里淘金 就是淘的自然界中的单质金。） 赤铁矿 主要成分是Fe 2O3 黄铁矿 主要成分是FeS2 菱铁矿 主要成分是FeCO3 铝土矿 主要成分是Al2O3 黄铜矿 主要成分是CuFeS2 辉铜矿 主要成分是Cu2S 总结： 1、自然界中除了少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在，其余都以化合形式存在。 2、能够用于提炼金属的矿物叫做矿石。 3、人类每年要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨的金属。其中，提取量最大的是铁。 铁的冶炼 今天我们就以赤铁矿（氧化铁）为例，来了解一下炼铁的原理。 问题:刚才同学们所见到的矿石中哪些能够用于炼铁？ （含有铁元素的矿石：赤铁矿、黄铁 矿、菱铁矿、黄铜矿、磁铁矿） ⑴ 实验过程中能观察到什么现象？ 铁 铁的冶炼 1、检查装置气密性 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置 3、通入一氧化碳气体 4、点燃酒精喷灯给氧化铁加热 5、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热 6、待玻璃管内固体冷却至室温后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边酒精灯 实验步骤： 【炼铁原理】在高温下，一氧化碳夺取 铁矿石里的氧，将铁还原出来 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 高温 Fe2O3失去氧，被还原， Fe2O3是氧化剂。 CO得到氧，被氧化， CO是还原剂。 【分析】 现象 分析 ①红色固体变黑色②澄清的石灰水变浑浊 氧化铁与CO发生了化学反应 将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 点燃 ⑴ C + O2 === 2CO2 高温 ⑵ C + CO2 === 2CO （Fe2O3） 生铁 出铁口 炉渣 出渣口 ⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2 高温 高炉气体 高炉气体 ① 产生一氧化碳 ② 提供热量 在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。 【例题】用1000t含氧化铁80%赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？ 【解】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1000t×80%=800t 设：1000t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x 2×56 800t 160 800t 2×56 x x= 160 2×56×800t 560t 折合为含铁96%的生铁的质量为： 560t÷96%=583t 答：理论上可炼出含铁96%的生铁583t。 160 x 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 高温 【解】设可炼出含铁96%的生铁的质量为x 2×56 160 1000t×80% X · 96% 160 1000t×80% 2×56 X · 96% X= 2×56×1000t×80% 160×96% =583t 答：理论上可炼出含铁96%的生铁583t。 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 高温 根据化学方程式进行计算时，要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。 例题：现有含杂质5%的石灰石200克跟足量的稀盐酸反应（杂质不与盐酸反应）可生成二氧化碳气体多少升？（标准状况下二氧化碳气体的密度为1．977g/L） 三、金属资源保护 资料一、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%。资料二、矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等。 【议一议】金属腐蚀可给我们带来哪些危害？ ①冶炼金属的成本提高； ④ ③作为量器，将影响到其精确度； ②使金属制品的寿命缩短； 金属制品锈蚀，会影响其美观程度 由大家 刚才的讨论可知，金属腐蚀和金属资源短缺对人类是严峻的挑战。因此，保护金属资源也就成了目前我所面临的重大问题。 金属资源保护 防止金属腐蚀是我们保