单元3金属的锈蚀和防护.pptx

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1、8.3金属资源的利用和保护第八单元金属和金属材料地球上的金属资源，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质存在外，其余的都以化合物的形式存在。金属元素在地壳中的含量元素名称质量分数/%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资料工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。赤铁矿(Fe2O3)黄铁矿(FeS2)菱铁矿(FeCO3)铝土矿(Al2O3)黄铜矿(CuFeS2)辉铜矿(Cu2S)我国是世界上已知矿物种

2、类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上占有重要的地位。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。其中，提取量最大的是铁。一、铁的冶炼早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种主要的金属材料。我国在1996年钢的产量就突破了1亿吨。工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，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。原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O2CO+O22CO

3、2点燃将铁矿石中的SiO2转变为炉渣点燃⑴C+O2===CO2高温⑵C+CO2===2CO（Fe2O3）生铁出铁口炉渣出渣口⑶Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温高炉气体高炉气体①产生一氧化碳②提供热量二、含杂质物质利用化学方程式的计算在实际的生产中，原料和成品一般是含有杂质的混合物。含有杂质的物质用于化学方程式的计算时，要把混合物的质量转化成纯净物的质量。因为，能代入化学方程式的量只能是纯净物的量。纯净物的质量=不纯物质的质量×纯度【例】用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？解法一【解】1000t赤铁矿石中氧化铁的质量为1

4、000t×80%=800t设：800t氧化铁理论上可以炼出纯铁的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2高温160112800tx160112800txX=560t折合为含铁96%的生铁的质量为560t÷96%=583t答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁583t。解法二设：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁质量为XFe2O32Fe1601121000t×80%96%·X解得X=583t答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁583t。1000t×80%×96%·X练习：1、某钢铁

5、厂每天需消耗5000t含氧化铁76％的赤铁矿石，该厂理论上可以日产Fe98％的生铁多少t?2、冶炼2000t含杂质3％的生铁，需要含Fe3O4的赤铁矿石多少t?作业P214、5、6三、金属资源的保护一方面，我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。另一方面，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%。防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域中的重大问题。现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。铁生锈条件的探究ⅠⅡⅢ现象分析结论试管Ⅰ试管Ⅱ试管Ⅲ生锈不生锈不生

6、锈铁既与水接触，又与氧气接触铁只与水接触铁只与氧气接触在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈怎么防止钢铁生锈呢？在车船的表面喷油漆在机械表面涂防锈油在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷此外，还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬镀铜总结：防止钢铁制品生锈的方法：铝比铁更容易跟氧气和其他物质发生化学反应。铝在空气中与氧气反应，生成的氧化铝形成一层致密而结实的膜覆盖在铝的表面，防止铝继续与氧气反应，从而起来“自我保护”的作用（1)隔绝空气或氧气(2)隔绝水具体方法:1.“穿外衣”——加一层保护膜（如：刷油漆、涂油、电镀、致密的氧化膜）2.“打强心针

7、”——在铁中加入其它金属改变其内部结构，（如：制成不锈钢）讨论2、自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？答：刷漆、涂油、镀铬等2、金属资源的保护一.防止金属的腐蚀二.回收利用废旧金属三.合理有效开采矿物四.寻找金属的代用品请同学们阅读课本总结如何有效保护金属资源？小结铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。防止铁生锈的方法为：保持铁制品表面干燥和洁净在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、“烤蓝”等制成合金钢保护金属资源的有效途径是：防止金属腐蚀回收利