本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 第三讲 金属资源的利用和保护 知识能力解读 知能解读：（一）金属在自然界中的存在 在已经发现的多种元素中，有多种是金属元素，由于金属原子最外层电子数较少，容易失去电子成为阳离子，所以金属大多数都以化合物的形式存在于自然界中，只有极少数不活泼金属（如银、金等）有单质形式存在。21教育网 地壳中几种金属的含量（质量分数/） 元素名称 质量分数/ 元素名称 质量分数/ 铝 镁 铁 锌 钙 铜 钠 银 钾 金 工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。常见的金属矿石及主要成分如下： 几种常见金属矿石的名称和主要成分 金属矿石 赤铁矿 黄铁矿 菱铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿 磁铁矿 主要成分 知能解读：（二）铁的冶炼 1.炼铁实验 （1）原理：在高温条件下，用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。 （2）实验室模拟炼铁实验装置：如图所示。 （3）步骤：①检查装置的气密性；②将氧化铁放入玻璃管中央，固定装置；③先点燃右端酒精灯；④给玻璃管通入气体；⑤给氧化铁加热；⑥停止加热；⑦停止通气体；⑧熄灭右端酒精灯。 速学巧记：一氧化碳还原氧化铁实验步骤可简化为: 一氧化碳早出晚归， 酒精喷灯迟到早退； 前者颠倒会爆炸， 后者颠倒要氧化。 （4）现象：红棕色粉末逐渐变为黑色，澄清石灰水变浑浊。 注意：①实验开始时要先通入一氧化碳，再加热，以排净玻璃管中的空气，以免加热时发生爆炸。②实验结束时，应先停止加热，继续通至冷却到室温，防止生成的高温的铁再次被氧化。③由于有毒，不能直接排放到空气中，否则会污染空气，因此装置中右端的酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧化碳气体。21世纪教育网版权所有 2.工业炼铁的原料和设备 （1）原料：铁矿石提供铁元素；焦炭燃烧提供热量，产生作还原剂；石灰石除去铁矿石中的杂质，使之成为炉渣；空气提供氧元素。21cnjy.com （2）炼铁的高炉内发生的化学反应：由下至上依次为、、。 （3）设备：高炉。 （4）产品：生铁，即含碳量为的铁合金。 注意：用实验室模拟炼铁的实验装置炼出的是单质铁，而工业上用高炉炼出的是生铁。 知能解读：（三）钢铁的锈蚀与防护 1.钢铁锈蚀的因素 铁生锈实际上是铁与空气中的水蒸气、氧气等物质相互作用发生的一系列复杂的化学反应，铁锈的主要成分为（亦可表示为）。同时，钢铁的纯度、环境的温度和酸碱性也是影响钢铁锈蚀的因素。21·cn·jy·com 说明：①铁锈疏松多孔，不能阻止钢铁制品内部的铁与氧气和水继续反应，直至被完全锈蚀。 ②铝的“自我保护”：铝比铁更活泼，但铝在空气中与氧气反应生成氧化铝，形成一层致密而结实的膜覆盖在铝的表面，阻止铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。【来源：21·世纪·教育·网】 2.减缓钢铁锈蚀的方法 目前常用的方法有： （1）在金属表面覆盖保护层—使金属与空气、水隔绝，如刷矿物油、油漆等。 （2）在金属表面镀上不易锈蚀的金属，如镀锌、镀铬等。 （3）改变金属的内部组织结构，制成合金，如不锈钢就是在钢中熔合铬、镍等金属制成的。 （4）保持金属表面洁净和干燥。 3.金属资源的保护和利用 （1）防止金属的锈蚀；（2）废旧金属的回收利用；（3）有计划、合理地开采矿物；（4）寻找金属的代用品等。21·世纪 教育网 注意：废旧金属的随意丢弃，不仅造成资源浪费，还造成对环境的污染，因此回收并循环利用废旧金属有巨大的经济效益和社会效益。 解题方法技巧 方法技巧：（一）铁的冶炼 方法指导：有关铁的冶炼题目要联系炼铁的原理、实验室模拟炼铁的注意事项进行解答，对实验室模拟炼铁注意事项的理解可联想一氧化碳的毒性及可燃性。2·1·c·n·j·y 方法技巧：（二）金属锈蚀的条件 方法指导 ... ...
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