8.3金属资源的利用和保护课件---2022-2023学年九年级化学人教版下册

课题3 金属资源的利用和保护 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，极少数不活泼金属以单质存在（如：金、银），其余金属都以化合物形式存在。 轻轻告诉你 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 赤铁矿: Fe2O3 黄铁矿: FeS2 菱铁矿: FeCO3 工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。 铝土矿: Al2O3 黄铜矿：CuFeS2 辉铜矿：Cu2S 孔雀石 Cu2(OH)2CO3 闪锌矿 ZnS 磁铁矿 Fe 3O4 人类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用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。 我国古代炼铁 金属冶炼及用途 本溪钢铁厂 我国现代炼铁 鞍山钢铁厂 CO还原Fe2O3 CO还原CuO 现代炼铁高炉剖面图 炼铁高炉 金属冶炼及用途 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 高温 C + O2 = CO2 C + CO2 = 2CO 高温 高温 一、铁的冶炼 1、原料： 焦炭、石灰石、铁矿石 黄铁矿 FeS2 赤铁矿 Fe2O3 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 2、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 做还原剂 除杂质 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 高温 钢的冶炼 1、原料： 氧气或铁的氧化物、生铁 2、原理： 在高温下，利用氧气或铁的氧化物把生铁中多余的碳或杂质变为气体或炉渣除去。 金属冶炼及用途 二、金属的冶炼方法 1、高温还原法（又称干法） 在高温条件下，用还原剂CO把金属从它们的氧化物中还原出来。 一氧化碳 + 金属氧化物 = 金属 + 二氧化碳 高温 原理： 2、湿法冶金法 原理： 在常温下，用金属与盐溶液反应制取另一种金属。 金属 + 盐溶液 = 新金属 + 新盐 （前金换后金） 3、熔融电解法 （适合于冶炼特别活泼的金属。如 K 、Na、Mg、Al等） 2NaCl（熔） = 2Na + Cl2↑ 高温 资料一：金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。 资料二：据有关资料报道，现在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%。 实 验 探 究 仔细观察下列实验现象，你得出了什么结论？ 有氧气 有水 无氧气 有水 有氧气 无水 生锈 不生锈 不生锈 铁什么情况下容 易生锈呢？ 铁生锈的条件是 1、与氧气接触 2、与水接触 综合分析，得出下列结论 （同时具备） 铁生锈的主要成分是：Fe2O3 · n H2O 或 Fe2O3 · x H2O 4Fe + 3O2 + 2nH2O = 2Fe2O3 · n H2O 生成铁锈的方程式： 三、保护金属资源的有效途径 1、防止金属腐蚀 刷油漆 涂油 镀铬 覆盖搪瓷 包塑胶 镀锌 烤蓝 喷漆 制成合金 覆盖保护层 防止钢铁生锈的具体措施有： ①保持钢铁表面的清洁干燥。 ②镀金属保护层：如镀锡、镀锌、镀铬等；白铁皮镀锌，马口铁 镀锡，钢圈镀铬、镍。 ③涂非金属保护层：如喷涂油漆、涂防锈油、在脸盆、杯子表面 烧涂搪瓷、用橡胶或塑料包在钢铁表面。 ④形成氧化膜保护层：枪套上形成四氧化三铁、 锯条上的烤蓝。 ⑤在钢铁里加入金属或非金属形成耐腐蚀合金： 如不锈钢（加Cr、Ni） 2、回收利用废旧金属 　　据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%，而且还可节约金属资源和95%的能源。1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的铁的90%以上的金得到了回收利用。 　　废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。 你知道吗？ 轻轻告诉你 3、合理有效的开采矿物 4、寻找金属的代用品 聚 塑 源 塑 胶 原 料 吸塑材料 尼龙的改性品种数量繁多，如增强尼龙、单体浇铸尼龙、反应注射成型尼龙、芳香族尼龙、透明尼龙、高抗冲（超韧）尼龙、电镀尼龙、导电尼龙、阻燃尼龙、尼龙与其他聚合物共混物和合金等，满足不同特殊要求，广泛用作金属，木材等传统材料代用品，作为各种结构材料。 2004年，西北工业大学张立同院士等发明的 “耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术”项目研制的连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料是一种新型战略性热