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课件网) 《课题 3 金属资源的利用和保护》 目录 金属矿物的种类与存在形式 铁的冶炼原理与工业流程 金属锈蚀条件的探究与防护 金属资源的保护与可持续发展 01 02 03 04 难点 重点 重点 重点 01 金属矿物 种类与存在形式 地壳中分布 金属资源分布： 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中。有些地区金属矿含量丰富，有些则较少。 常见金属分布： 铁、铝等金属分布较广，而金、银等含量相对较少。 了解分布能更好地开发利用金属资源 存在形式 金属单质 存在情况：少数化学性质不活泼的金属以 单质形式存在，如金、银。 金属化合物 存在情况：大多数金属以化合物形式存在， 如铁矿石、铜矿石等。 特点：具有金属光泽、良好的导电性等。 ★ 单质金属可直接利用 特点：需通过冶炼等方法提取金属。 ★ 化合物金属需加工处理 矿石成分 02 铁的冶炼 探秘工业流程 反应讲解 反应原理： 一氧化碳具有还原性，在高温条件下能将氧化铁中的铁还原出来。反应方程式为： 反应现象： 红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊。 ※ 该反应是工业炼铁的重要反应 澄清石灰水 炼铁原料与设备 原料： ①铁矿石：提供铁元素，如赤铁矿（Fe O ）。 ②焦炭：提供热量和一氧化碳。 ③石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 ④热空气：提供氧气，减少能源消耗。 设备：高炉是炼铁的主要设备，内部发生复杂的化学反应 ※ 合理选择原料和设备是炼铁的关键 应用计算 【例题】用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(计算结果保留一位小数) 【解】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为:1000tx80%=800t 设:800t氧化铁理论上可以炼出的铁质量为x。 2x56 160 800t X X=560 t 折合为含铁96%的生铁的质量为:560t/96%=583t 答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是583t. X= 03 金属锈蚀 探究与防护 铁生锈实验 实验准备： 实验表明铁生锈与水和氧气有关 准备洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和氯化钙。 实验设置： ①第一支试管：铁钉部分浸入蒸馏水，接触空气。 ②第二支试管：铁钉完全浸入蒸馏水，上层 加植物油隔绝空气。 ③第三支试管：铁钉放在干燥空气中，放氯 化钙吸收水分。 实验现象： 约一周后，第一支试管中水面与空气交界处铁钉生锈最多；第二、三支试管中铁钉无明显变化。 铁锈生成分析 氧气的作用 氧化反应：氧气具有氧化性，能与铁发生化学反应。在潮湿环境中，氧气溶解 在水中形成电解液，加速铁的氧化。 水的作用 形成电解液：水是一种良好的溶剂，能溶解空气中的二氧化碳等物质，形成弱 酸性电解液。 ※ 氧气是铁生锈的关键因素之一 ※ 水在铁生锈过程中起到重要的媒介作用 加速反应：电解液能促进铁的电离，使铁更容易失去电子，从而加速生锈过程。 促进生锈：铁与氧气反应生成铁的氧化物，是铁锈的主要成分之一。氧气浓度 越高，生锈速度越快。 04 金属资源保护 与可持续发展之旅 回收废旧金属 节约资源： 回收利用废旧金属，能让有限的金属资源循环使用，比如回收铝质饮料罐，能大量节约铝金属资源。 减少污染： 废旧电池中含铅、镍等金属，随意丢弃会污染土壤和地下水，回收可避免危害。 节约能源： 与制造新金属相比，回收利用废旧金属可大幅降低能源消耗。 ※ 回收废旧金属意义重大，助力资源可持续 合理利用资源策略 合理开采 科学规划：对金属矿物进行全面勘探，制定科学开采计划，避免盲目开采。 寻找代用品 研发新材料：科学家不断研发新型材料，如用塑料代替钢和合金制造零部件。 提高利用率：采用先进开采技术，提高矿石开采和选矿回收率，减少资源浪费。 保护生态：开采过程中注重生态环境保护，及时进行生 ... ...
