金属的利用和保护
金属的回收以及金属资源的保护
金属的回收以及金属资源的保护
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金属资源可以说是人类生产生活中非常宝贵的资源，金属的回收已经成为了一种金属再利用的方式之一，今天我们就来学习金属资源的回收以及保护措施。
【金属保护定义】
金属回收是指从废旧金属中分离出来的有用物质经过物理或机械加工成为再生利用的制品。
是从回收、拆解、到再生利用的一条产业链。
【金属资源的保护措施】
1.减缓或防止金属的腐蚀;常用的方法有：
(1)用完铁制品后及时擦洗干净，置于干燥的环境，保持其表面的洁净、干燥.
(2)在铁制品表面涂上一层保护膜.例如，机械零件等表面涂油，家用电器、自行车车架、钢窗等表面刷漆，等等.
(3)在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理(使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜).例如，锯条、链条等.
(4)在铁制品表面镀上一层其它金属.例如，自行车车把、钢圈以及门把手和水龙头等表面上，经常镀锌、锡或铬等.
(5)改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金.
2.回收利用废旧金属，这样不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染.
3.有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿.
4.寻找金属的代用品，例如，现在经常用塑料来代替钢和其它合金制造管道、齿轮和汽车外壳等.
【金属回收优点】
金属资源面临枯竭，保护金属资源的有效途径之一就是回收再利用，其中回收废旧金属的好处有节约金属资源、减少环境污染、节约能源
【金属回收意义】
资源再利用，减少金属对污染环境。
通过这篇文章我们可以知道金属资源保护的必要性和可行性，我们在平常生活中就可以做到这些金属保护，同时，我们在生活中可以将金属保护这部分的知识加以学习和掌握。
人教版化学九下第八单元课题3金属资源的利用和保护课件
解：设需要含Fe 2O 380%的赤铁矿质量为x。
高温
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
1－3%)
160 112
=
2
240
x×80% t×（1－3%）
解得： x=3880 t
答：需要含Fe2O3 80%的赤铁矿3 880t。
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金属资源的利用和保护
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。
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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x。
Fe2O3 ～ 2Fe
160
112
1000 t×80% 96%·x
22
160 1000 t×80%
=
112 96%·x
解得： x=583 t
第2课时
新课导入
【资料一】 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。金属矿物的储量有限，而且不能再生。
据估计一些矿物可供开采的年限
32
【资料二】 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%。
33
思考讨论： 1．金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？ 2．金属腐蚀会给我们带来哪些危害？ 金属资源短缺和金属的腐蚀是对人类社会发展的严峻挑战， 因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。
银
0.000 01
金
0.000 000 5
金属元素在地壳中的含量
3
金、银等以单质形式存在
自然界中以单质形式存在的金
自然界中以单质形式存在的银
金属资源的利用和保护
防止一氧化碳污 染空气
CO2 + Ca(OH)2
CaCO3 ↓+ H2O
点燃
2CO + O2
2CO2
（3）实验步骤： 1、检查装置气密性 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置 3、点燃右边酒精灯 4、通入一氧化碳气体 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时熄灭酒精喷灯 7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边
人类生活离不开金属
军事与科技也需要大量的金属
金属有广泛的用途，对于人类社会 起着不可替代的作用!
一.金属资源概况
1、 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，
极少数不活泼的金属（如金、银等）有单质形式
存在；其余大多数以化合物的形式存在。
2、金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。
赤铁矿 Fe2O3
铝 士 矿
磁铁矿 Fe3O4
黄铜矿
菱铁矿FeCO3 辉铜矿
赤铜矿 Cu2O
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数 国家这一，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 储量在世界上也占有重要地位。但由于人口众 多，人均拥有量约为世界人均水平的1／3，居 世界第80位。
大自然向人类提供了丰富的金属矿物资 源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用 于工农业生产和其它领域。其中，提取量 最大的是铁。
冶炼金属的方法
热分解法
2HgO==Hg+O2↑ 热还原法
2Ag2O==4Ag+O2↑
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高温
金属资源的利用和保护
5、炼铁产物：生铁
高温 高温
高温
炼铁的实验原理
一氧化碳还原氧化铁
现象：红色粉末变成黑色，
产生气体使澄清的石灰水变浑浊。 Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
实验顺序、注意事项与一氧化碳还原氧化铜相同。
镁
2.00%
2.74%
钙 3.45%
钾
2.47%
图5—2 地壳中金属的百分含量
赤铁矿
黄铁矿
菱铁矿
磁铁矿
黄铜矿
铝士矿
常见几种金属矿物的成分
磁铁矿
赤铁矿
铝士矿
Fe3O4
Fe2O3
Al2O3
我国是世界上已知矿物种类比较 齐全的少数国家之一，矿物储量非常 丰富。 大自然向人类提供了丰富的金属 矿物资源。 提取量最大的是铁
炼出1120 t 含铁95%的生铁，需要赤铁矿多少吨？ 3、将18 t 含杂质2%的石灰石在高温下煅烧，可得到 含杂质的生石灰多少吨？ （杂质不参加反应）
三.金属资源保护
据有关资料报导，现在全世界每年被腐 蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的 20%——40% 钢铁的最大的弱点就是容易生绣
1、金属的腐蚀和防护 金属锈蚀给人类 带来了巨大的损 失。 为了减少损失， 需要探究金属锈 蚀的原因、防护 的方法和废金属 的回收利用
二.铁的冶炼
1、设备：在高炉炼铁 2、原料：铁矿石、焦
炭、石灰石和空气。
赤铁矿（Fe2O3） 磁铁矿（Fe3O4）
铁矿石
3、反应原理： 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。
初中化学下册金属资源的利用和保护课件
议 一 议
如果我们的生活中没有了金 属，我们的生活会变成怎么 样？
二、金属资源保护
1、金属的腐蚀和防护 （1）铁制品锈蚀条件的探究
铁生锈条件的探究
根据你的生活经验，已经知道铁制品在干燥的空气中不 易生锈，但在潮湿的空气中易生锈，试通过实验对铁制品 锈蚀的条件进行探究。
二、金属资源保护
2、金属资源保护 第一条途径：防止金属腐蚀 第二条途径：回收和利用废旧金属
你知道吗？
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%以上的铁和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。
二、金属资源保护
1、金属的腐蚀和防护 （1）铁制品锈蚀条件的探究
生化学反应的过程。
•铁生锈的过程是：铁与空气和水（或水蒸气）发
铁锈的主要成分是Fe2O3 · xH2O
①隔绝空气 ②隔绝水
（2）铁制品的防护措施
防止铁生锈的原理
－－就是破坏铁生 锈的条件
1、在实际生活和生产中我们应该采取哪 些具体方法来防止铁制品生锈呢？
1、金属的腐蚀和防护 （1）铁制品锈蚀条件的探究
在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀
(酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀）
金属资源的利用和保护教学反思
金属资源的利用和保护教学反思（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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《金属资源的利用和保护》 教学设计
《金属资源的利用和保护》教学设计一、教学目标（一）知识与技能目标1、了解常见金属如铁、铝、铜等的矿石种类。
2、掌握炼铁的原理和方法，能够书写相关的化学方程式。
3、知道金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
（二）过程与方法目标1、通过对金属资源的利用和保护的学习，培养学生分析和解决问题的能力。
2、通过实验探究，提高学生的实验操作能力和观察能力。
（三）情感态度与价值观目标1、增强学生的资源保护意识，认识到合理利用和保护金属资源的重要性。
2、培养学生的创新意识和合作精神。
二、教学重难点（一）教学重点1、炼铁的原理和方法。
2、金属锈蚀的条件和防止金属锈蚀的方法。
（二）教学难点1、对炼铁原理的理解和应用。
2、探究金属锈蚀条件的实验设计和分析。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法、探究法四、教学过程（一）导入新课通过展示一些常见的金属制品，如铁锅、铝锅、铜导线等，提问学生这些金属制品是如何从自然界中获得的，从而引出本节课的主题——金属资源的利用和保护。
（二）新课讲授1、金属资源的存在形式（1）介绍地球上金属资源的分布情况，包括在地壳中的含量和存在形式。
（2）讲解常见金属如铁、铝、铜等的矿石种类，如赤铁矿（主要成分是 Fe₂O₃）、磁铁矿（主要成分是 Fe₃O₄）、铝土矿（主要成分是 Al₂O₃）、辉铜矿（主要成分是 Cu₂S）等。
2、金属的冶炼（1）以炼铁为例，讲解炼铁的原理。
利用一氧化碳还原氧化铁的实验，让学生观察实验现象，理解化学反应方程式：Fe₂O₃＋ 3CO高温 2Fe ＋ 3CO₂。
（2）介绍炼铁的设备——高炉，并简单描述高炉内的反应过程。
（3）引导学生思考并讨论其他金属的冶炼方法，如电解法冶炼铝等。
3、金属资源的保护（1）探究金属锈蚀的条件①提出问题：铁在什么条件下容易生锈？②作出假设：学生根据生活经验和已有的知识，提出自己的假设，如铁在潮湿的空气中容易生锈、铁与氧气和水同时接触容易生锈等。
③设计实验：将铁钉分别置于干燥的空气中、潮湿的空气中、水中、一半浸在水中等不同环境中，观察铁钉生锈的情况。
课题4 金属资源的利用和保护
铁生锈的应用：
食品包装盒中常放有一小袋粉末状物质， 该物质对食品同时具有防潮和防氧化作用。 玲玲同学从超市购买的食品包装盒中取出 装有粉末状物质的小袋，撕开后发现袋里 有板结的铁锈。试推测粉末状物质是什么？ 其作用原理是什么？
一、铁的冶炼
1、实验装置：
2、实验现象：
①红色物质变成黑色 ②澄清石灰水变浑浊
3、实验原理：
3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 4CO+Fe3O4高温 3Fe+4CO2
4、实验步骤：
①通CO ②点燃酒精灯 ③熄灭酒精灯 ④停止通CO
※高炉炼铁
1、原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石 2、原理：在高温条件下，用还原剂CO把铁 从铁矿石里还原出来。 3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 4CO+Fe3O4高温 3Fe+4CO2 3、设备： 高炉
3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 C+CO2 高温 2CO C+O2 点燃 CO2
二、金属资源的保护
每年全世界因生锈而损失的铁约占世界年 产量的四分之一！我国每年因为金属腐蚀所 造成的经济损失约占国内生产总值的3～4 ％,如1995年我国的金属损失约为1500亿元。
1、防止钢铁腐蚀
(1)保持表面洁净干燥。 (2)在表面刷一层油或油漆。 (3)在表面镀一层其它金属。 (4)使其表面生成一层氧化物保护膜。
2、回收废弃金属。 3、有计划，合理地开采矿物。
4、寻找金属的替代品。
一、铁的冶炼
3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 原理：
4CO+Fe3O4高温 3Fe+4CO2
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金属资源的保护和利用
1．赤铁矿的主要成分是( )
A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4D．FeCO3
2．为了防止铁受腐蚀，下列采取的措施错误的是( )
A．在金属铁制品表面涂上油B．在铁制品表面涂上金属锌
C．把铁制品浸在水里使它与空气隔绝D．保持铁制品表面的洁净与干燥
3．下列方法不能防止铁制品生锈的是( )
①涂油②刷油漆③砂纸擦④镀铬⑤水洗⑥烤蓝
A．③⑤B．②④⑥C．①②③D．①④
4．①氧气②空气③生铁④赤铁矿⑤石灰石⑥生石灰⑦无烟煤．⑧焦炭，炼铁高炉中投放的基本原料是以上物质的哪几种( )
A ．①③⑤⑦B．②④⑤⑧C．①③⑥D．①②③④
5．下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是( )
A．地球上的金属资源是取之不尽的
B．地球上除少数的不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
C．防止金属腐蚀，回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境
D．合理开采矿物，寻找金属代用品都是保护都都金属资源的有效途径
6．下列说法正确的是( )
A．金属铁、铝、铜均具有银白色的光泽
B．早在商朝时期就开始生产和使用铁器
C．把生铁炼成钢就是把生铁中的杂质全部氧化除去
D．赤铁矿、菱铁矿、黄铜矿、磁铁矿都是铁的合金
7．下列说法错误的是( )
A．铁在潮湿的空气中易生锈
B．炼铁的原理是在高温条件下用CO还原铁的氧化物
C．焦炭、石灰石、氧化亚铁、赤铁矿均为炼铁的直接原料
D．铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气
8．下列物质为纯净物的是( )
A．黄铁矿B．菱铁矿
C．不锈钢D．含氧质量分数为30％的氧化铁
9．血红蛋白的相对分子质量为68 000，含铁的质量分数为0．33％，则平均每个血红蛋白分子中铁原子的数目为( )
A．1 B．2 C．4 D．3
10．将8．4g的一氧化碳在高温下跟一定质量的铁的氧化物恰好完全反应，得到黑色粉11．2g，则该氧化物的化学式为( )
A．Fe3O4B．FeO C．Fe2O3D．FeCO3
11．欲使Fe2O3与Fe3O4两种物质中含有等质量的铁元素，则Fe2O3与Fe3O4的质量比为( )
A．20∶29 B．30∶29 C．29∶30 D．3∶4
12．某硝酸铵样品中氮元素的质量分数为“％，则样品中硝酸铵的质量分数为( )
A．60％ B.．96％C．80％D．75％
13．欲冶炼含铁96％生铁336t，需要含杂质20％的赤铁矿多少(杂质中不含铁)?
能力提高
14．Fe2O3与Fe3O4两物质的质量相等，则Fe2O3和Fe3O4中氧元素的质量比为( ) A．20∶29 B．30:∶29 C．87∶80 D．29∶30
15.在高温条件下8．4g一氧化碳跟17．4g铁的氧化物恰好完全反应，则该铁的氧化物的相对分子质量为( )
A．72 B．160 C．232 D．116
16.将12．4g Fe2O3与CuO的混合物在高温条件下与CO充分反应后固体的质量为9．3g，则原混合物中Fe2O3与CuO的质量比为( )
A．2∶1 B．1∶1 C．3∶1 D．3∶2
17．金属钛因为神奇的性能越来越引起人们关注，常温下钛不与非金属及强酸反应．加热时却可以和常见
)，目前大规模生产钛的方法是：(1)使金红石与的非金属单质反应．地壳中的含钛矿石之一是金红石(TiO
2
炭粉混合，在高温条件下反应，再通入氯气，制得TiCl4和一种可燃气体．该反应的化学方程式为_________________________________．
(2)在氩的气流中，高温下用过量的镁跟TiCl4反应制得金属钛，写出此反应式：_______________________________.
(3)从上述反应后的混合物中分离出金属钛，请写出重要的分离步骤和相关化学方程式：_______________________________.
18.A，B，C，D，E，F，G是常见物质，B是一种气体单质，D是浅绿色溶液，G是蓝色溶液，它们可以发生如下转化关系：
(1)写出下列转化的化学方程式：____________________________________.
C→A________________________________________________________
G→D________________________________________________________
(2)由F转化为E的反应，是否一定为某种反应类型?____________________________.
19.某兴趣小组拟用图8-1所列装置做验证炼铁原理实验．要求：(1)与Fe2O4反应的CO需纯净干燥；(2)除去尾气中的CO；(3)检测出所用磁铁矿的纯度(杂质不与CO反应)．
图8—1
(1)如果按气体流向，上述仪器组装时连接接口的顺序就是_______________接____________，
__________接____________；____________接____________，____________接____________.
(2)装置乙的作用是____________，装置丙的作用是____________.
(3)实验开始时，先通一会儿一氧化碳，然后加热的原因是：_____________________________.
(4)实验前磁铁矿石粉末为2．9g，实验后测得乙、丙质量分别增加1．76g和0．5g，则磁铁矿石中四氧化三铁的质量分数为：____________.
(5)从环保角度分析，该实验装置的缺陷是________________________.改进的措施是：____________________________________.
20．为了测定某铜锌合金中锌的质量分数，某同学利用合金与稀硫酸反应，进行了三次实验，相关数据如表8-1(误差忽略不计)．
表8-1
(1)计算该铜锌合金中锌的质量分数；
(2)从下表数据分析，当所取合金与所用的稀硫酸的质量比为——时，两者恰好完全反应．
21．某课外小组为探究钢铁生锈的条件，进行了研究性学习．他们准备了以下实验用品，刚洗净的四支试管、3枚铁钉、植物油、久置的蒸馏水、镊子、滤纸、还需要的实验用品为_________________.
做实验时，发现铁钉上有铁锈，他们进行了下述实验操作.
①取1支试管，将生锈的铁钉放入试管中；②向试管中注入2mL稀盐酸；③用试管夹夹持试管，在酒精灯上加热；④当铁钉上的锈消失并变得光亮时，将试管内的废液倒入废液缸中；⑤用镊子夹取铁钉，并用蒸馏水冲洗干净，在酒精灯外焰上烘干铁钉．
(1)你认为上述操作中存在的问题是什么?应该怎样做?
(2)除了给铁钉除锈外，上述给出的实验用品还有哪些操作不符合实验要求，应该怎样处理?
22．小芳的爷爷送小芳一枚铜质的“辽沈战役”纪念章，小芳特别高兴，这是爷爷参加辽沈战役的纪念啊!但时间一长，纪念章上生了一层铜绿．你如何能帮助小芳将纪念章上的铜绿除去同时又不损坏纪念章?
答案：
1-5 BCABA
6-10 DCDCC
11-12BA
13.5.576t
能力提升
14-16CCB
17：(1)TiO2+2Cl2=TiCl4+O2↑
(2)TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2
(3)Mg+ H2SO4=MgSO4+ H2↑
MgCl2+ H2SO4= MgSO4+2HCl
向混合物中加入足量的稀硫酸，充分搅拌后过滤，用蒸馏水洗涤过滤后所得的固体．
18：(1)3Fe+2O2=Fe3O4Fe+ CuSO4= FeSO4+Cu
(2)不一定是置换反应
19：(1)A接D，E接F，G接H，I接B
(2)证明并吸收反应生成的CO2除去混在CO中的CO2
(3)防止CO与空气混合加热后爆鸣或爆炸
(4)80％
(5)缺少处理多余CO的举措点燃烧掉或用气球把CO收集起来
20：(1)52％(2)1∶4
21：胶塞、试管夹、火柴、酒精灯(1)除锈后用水冲洗过的铁钉，不能在酒精灯上烘干，应该用滤纸吸干；
(2)久置的蒸馏水中溶有氧气，应该煮沸后使用．本实验需要一支干燥的试管，刚洗净的试管应该用酒精灯烘干．
22：铜绿受热时能分解为氧化铜，利用氧化铜的性质，可选择还原剂如一氧化碳、氧气使之还原为铜，除去铜绿或利用稀酸使氧化铜溶解，达到除杂的目的．
解答一：将纪念章放在火上灼烧，铜绿转化为氧化铜，然后纪念章置于一大试管中，用氢气或者一氧化碳还原为铜．
解答二：先将纪念章放在大火上灼烧，使铜绿转为氧化铜，然后将纪念章置人感有盐酸或稀硫酸的烧杯中，一段时间后取出洗净擦干，纪念章可光亮如新．
此外，可借鉴“铁生锈条件的探究”设计实验来验证钢生锈的条件，甚至还借助铁钢等金属锈蚀的实验的考查来联系密闭装置压强变化来设计考题．。