《金屬資源的利用和保護(hù)》省公開課金獎(jiǎng)全國賽課一等獎(jiǎng)微課獲獎(jiǎng)?wù)n件

課題3金屬資源利用和保護(hù)金屬資源利用和保護(hù)1/26學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道一些常見金屬礦石，掌握工業(yè)煉鐵方法。2.會(huì)依據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有一些雜質(zhì)反應(yīng)物或生成物進(jìn)行相關(guān)計(jì)算3.掌握金屬銹蝕條件以及預(yù)防金屬銹蝕簡單方法4.了解廢舊金屬對(duì)環(huán)境污染，認(rèn)識(shí)回收利用廢舊金屬等金屬資源保護(hù)主要性2/26自然金(主要成份為Au)自然界單質(zhì)銀（Ag）

單質(zhì)形式存在金屬3/26化合物形式存在金屬提醒：大多數(shù)金屬在自然界中主要以化合物形式存在，工業(yè)上把能用來提煉金屬礦物叫礦石。4/26黃銅礦（主要成份是CuFeS2）

赤鐵礦(主要成份為Fe2O3)常見一些礦石磁鐵礦（主要成份為Fe3O4）

5/26黃鐵礦主要成份是FeS2

常見一些礦石菱鐵礦（主要成份是FeCO3）6/26金紅石（TiO2）孔雀石(主要成份為Cu2(OH)2CO3)菱鐵礦主要成份是FeCO3

常見一些礦石7/26討論與思索：1.我們?cè)谏睢⑸a(chǎn)中使用金屬材料主要成份是什么呢？2.依據(jù)你現(xiàn)有知識(shí)，制取金屬有哪些方法呢？友情提醒：金屬材料包含純金屬和合金，主要成份是金屬單質(zhì)。金屬冶煉慣用方法有：1.干法冶金；如：利用H2、C、CO在加熱或高溫下將金屬氧化物還原成金屬單質(zhì)。2.濕法冶金：如：利用一些金屬和一些鹽溶液反應(yīng)。8/26鐵冶煉早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器，從公元1世紀(jì)起，鐵便成了一個(gè)最主要金屬材料。9/26為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行郵票10/26上海寶山鋼鐵企業(yè)煉鐵高爐11/26試驗(yàn)室一氧化碳還原氧化鐵裝置高溫3CO+Fe2O3

2Fe+3CO212/26①操作步驟：開始時(shí):先通CO，再加熱；原因：為了排盡玻璃管中空氣，預(yù)防加熱時(shí)CO與空氣混合發(fā)生爆炸；試驗(yàn)結(jié)束時(shí):先停頓加熱，繼續(xù)通CO至試管冷卻。原因：預(yù)防高溫下生成鐵與空氣接觸被氧化，同時(shí)還可預(yù)防石灰水倒吸。②尾氣處理：要用酒精燈將CO點(diǎn)燃而除去。試驗(yàn)步驟：13/261、原料：黃鐵礦FeS2赤鐵礦Fe2O3菱鐵礦FeCO3磁鐵礦Fe3O42、原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫石灰石、鐵礦石焦炭、空氣3、設(shè)備：高爐化學(xué)方程式：70%48.27%46.67%72.41%含鐵量二、工業(yè)煉鐵14/26將鐵礦石中SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣點(diǎn)燃⑴C+O2===2CO2高溫⑵C+CO2===2CO（Fe2O3）⑶Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫高爐氣體高爐氣體①產(chǎn)生一氧化碳②提供熱量生鐵出鐵口爐渣出渣口進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)口15/26相關(guān)雜責(zé)問題計(jì)算例用1000t含氧化鐵80%赤鐵礦石，理論上能夠煉出含鐵96%生鐵多少噸？氧化鐵質(zhì)量：1000t×80%=800t分析：純凈物質(zhì)量=混合物質(zhì)量×純凈物質(zhì)量分?jǐn)?shù)

解：設(shè)800t氧化鐵理論上能夠煉出鐵質(zhì)量為x高溫3CO+Fe2O32Fe+3CO2112800tx160X=560t答：理論上可煉出含鐵96%生鐵583t。折合含鐵96%生鐵質(zhì)量為：560t÷96%=583t800t112x16/26

據(jù)相關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐蝕而報(bào)廢金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量20%——40%鋼鐵最大弱點(diǎn)就是輕易生繡17/26鐵軌銹蝕鐵釘生銹各種鐵制品銹蝕

為了降低損失，需要探究金屬銹蝕原因、防護(hù)方法和廢金屬回收利用金屬銹蝕給人類帶來了巨大損失。18/26取3枚潔凈無銹鐵釘，分別放入3支試管中進(jìn)行下面試驗(yàn)步驟一、在試管1中加入少許蒸餾水，使鐵釘二分之一浸沒在水中步驟二、在試管2中注滿快速冷卻沸水，再滴入少許植物油。步驟三、在試管3中加入少許干燥劑（生石灰或無水氯化鈣）再放一團(tuán)干棉球，塞緊橡皮塞19/26鐵在空氣中銹蝕，實(shí)際上是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜化學(xué)改變，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵化合物過程鐵銹成份復(fù)雜，主要是Fe2O3·XH2O它是一個(gè)疏松多孔物質(zhì)鐵銹鐵鐵銹與空氣（氧氣）接觸與水接觸20/26鋁比鐵更輕易跟氧氣反應(yīng)，為何鋁耐腐蝕？鐵銹疏松多孔，這種多孔性物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過它空隙，不停向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，生成氧化鋁形成一層致密薄膜覆蓋在鋁表面，預(yù)防鋁繼續(xù)與氧氣反應(yīng)，從而起來“自我保護(hù)”作用21/26預(yù)防鋼鐵制品生銹方法：(1)隔絕空氣或氧氣(2)隔絕水詳細(xì)方法:1.“穿外衣”——加一層保護(hù)膜（如：刷油漆、涂油、電鍍、致密氧化膜）

①保持鋼鐵表面清潔干燥。②鍍金屬保護(hù)層：如鍍錫、鍍鋅、鍍鉻等；白鐵皮鍍鋅，馬口鐵鍍錫，鋼圈鍍鉻、鎳。③涂非金屬保護(hù)層：如噴涂油漆、涂防銹油、在臉盆、杯子表面燒涂搪瓷、用橡膠或塑料包在鋼鐵表面。22/26④形成氧化膜保護(hù)層：鋸條上烤藍(lán)。

2.“打強(qiáng)心針”——在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，（如：制成不銹鋼）⑤在鋼鐵里加入金屬或非金屬形成耐腐蝕合金：如不銹鋼（加Cr、Ni）23/26生活中預(yù)防鋼鐵生銹辦法在車船表面噴油漆在機(jī)械表面涂防銹油在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷另外，還能夠在鋼鐵表面鍍上一層能起更耐腐蝕金屬。鍍銅24/26怎樣保護(hù)金屬資源呢?一.預(yù)防金屬腐蝕

二.回收利用廢舊金屬三.合理有效開采礦物

四.尋找金屬代用具25/26你有哪些收獲？1.地