课题3 金属资源的利用和保护1

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1、元素名称质量分数/%元素名称质量分数/%铝（Al）7.73镁（Mg）2.00铁（Fe）4.75锌（Zn）0.008钙（Ca）3.45铜（Cu）0.007钠（Na）2.74银（Ag）0.00001钾（K）2.47金（Au）0.0000005金属元素在地壳中的含量新课导入金属资源存在的方式：少数很不活泼的金属（Au、Ag）以单质形式存在，大多数金属以化合物的形式存在。金属资源的存在：广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中。我国是已知矿物种类较齐全的少数国家之一。（钨、钼、钛、锡等储量居世界前列；铜、铝等储量也很高）我国的矿产资源：自然界以单质形式存在的金自然

2、界以单质形式存在的银赤铁矿（主要成分是Fe2O3）铁矿石工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。黄铁矿（主要成分是FeS2）菱铁矿（主要成分是FeCO3）褐铁矿（主要成分是Fe2O3·nH2O）磁铁矿（主要成分是Fe3O4）罕见的铁矿石这不是一种稀有矿物，也没有完整的结晶，但它因晕彩而呈现出七彩颜色十分吸引人。七彩针铁矿黄铜矿（主要成分是CuFeS2）铜矿石辉铜矿（主要成分是Cu2S）蓝铜矿（主要成分是Cu2(CO3)2(OH)2）孔雀石（主要成分是Cu2(OH)2CO3）罕见的铜矿石毛赤铜矿（主要成分是Cu2O）其它矿石金红石（主要成分是TiO2

3、）铝土矿（主要成分是Al2O3）闪锌矿中国的矿产与数字中国已探明储量的金属矿产有54种。铁矿：全国已探明的铁矿区有1834处。锰矿：全国已探明的锰矿区共有213处。铬铁矿：有56处产地。铜矿：已探明矿区910处。铝土矿：有310处产地。铅锌矿：有产地700多处。镍矿：有产地近百处。钼矿：有产地222处。钨矿：探明产地252处。锡矿：探明产地293处。汞矿：探明汞产地103处。锑矿：探明锑产地111处。金矿：探明矿区1265处。银矿：探明产地569处。自然界中以单质形式存在的金属我们可以直接地利用，那么以化合物形式出现的金属矿物质呢？例如从赤矿石怎

4、么得到铁呢？思考早在我国的春秋战国时期，我们就开始使用和炼制铁器。下面的两幅图就是炼铁炉。生熟炼铁炉二生熟炼铁炉一铁的冶炼铁器时代是人类发展史中一个极为重要的时代。人类最早发现和使用的铁，是天空中落下来的陨铁。陨铁是铁和镍、钴等金属的混合物，含铁量较高。在很久以前，人们就曾用这种天然铁制作过刀刃和饰物，这是人类使用铁的最早情况。地球上的天然铁是少见的，所以铁的冶炼和铁器的制造经历了一个很长的时期。当人们在冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术之后，铁器时代就到来了。铁的冶炼一、铁的冶炼1．原料焦炭、石灰石、铁矿石黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁

5、矿FeCO3磁铁矿Fe3O42．设备高炉炼铁高炉3．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中还原出来。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温过量空气焦炭焦炭高温高温赤铁矿高温CO2COFe4．现象一氧化碳还原氧化铁实验室装置一氧化碳氧化铁石灰水视频红色的Fe2O3变黑，同时产生使石灰水变浑浊的气体。5．实验室模拟冶炼的注意事项（1）加热前要通入一段时间的CO，排尽硬质试管中的空气。（2）酒精喷灯要“迟到早退”。（3）尾气处理：CO有毒例题：用1500t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？解：1

6、500t赤铁矿石中含有氧化铁的质量为1500t×80%=1200t设：1200t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。Fe2O3+CO2Fe+3CO2答：1500t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁875t。高温1602×561200tx1601200t2×56x=x=840t折合为含铁96%的生铁的质量为840t÷96%=875t含杂质物质的化学方程式的计算冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石多少吨？分析：这是一道“双杂质”的综合化学方程式计算题。对化学方程式的计算不论反应物还是生成物都要求“纯物

7、质质量”。这种计算题的步骤一般有如下几步：第一步：将含有杂质物质质量换算成纯物质的质量：纯物质质量＝含杂质物质质量×纯度第二步：将纯物质质量代入化学方程式进行计算。第三步：将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量。含杂质物质质量＝纯物质质量/纯度全球每年因腐蚀而报废的金属材料相当于年产量的20％~40％！其中，钢铁制品因生锈的损失每年约占世界总产量的四分之一。钢铁的最大弱点是容易生锈，怎样防锈呢？二、金属资源保护1．金属的腐蚀和防护铁生锈条件的实验探究实验用品：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、干燥剂氯化钙等。（1）把

8、铁钉的一半浸没在蒸馏水中；（2）铁钉完全浸没在蒸馏水中，再滴入2mL的植物油（3）铁钉放入试管中，在瓶口放置干燥剂，再塞上塞子。注意每天