第八单元课题3金属资源的利用和保护 世界跨径最大的斜拉桥——苏通大桥苏通大桥总长8206米，斜拉桥主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度306米,列世界第一；斜拉索的长度580米,列世界第一。 人类生活离不开金属 金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!军事与科技也需要大量的金属 一、金属元素在自然界中的存在金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）有单质形式存在。 地壳中金属的百分含量铝7.73%铁4.75%钙3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.00%含有矿物的岩石称为矿石，铁矿石等都是常见的矿石。其余大多数以化合物的形式存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。 常见几种金属矿物的成分磁铁矿褐铁矿赤铁矿Fe3O4Fe2O3·xH2OFe2O3 孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿Cu2O常见几种金属矿物的成分 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、锰等储量也在世界上占有重要地位。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他领域。其中，提取量最大的是铁。 二、铁的冶炼 现象：红色粉末变成黑色，产生的气体使澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧并产生淡蓝色火焰。1.一氧化碳还原氧化铁 高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来。2.工业炼铁 据有关报导，现在世界上每年因被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%～40%。金属的腐蚀给人类带来了巨大的损失。钢铁的最大的弱点就是容易生绣各种铁制品的锈蚀为了减少损失，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。 取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面的实验。步骤一：在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中；步骤二：在试管2中注满迅速冷却的沸水，使铁钉全部浸入，并用植物油液封；步骤三：在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙），再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球下，塞紧橡皮塞。三、金属资源保护1.金属的腐蚀与防护 结论：在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学变化，使铁转化为铁的化合物的过程。铁锈成分复杂，主要成分是Fe2O3·xH2O，它是一种疏松多孔的物质。铁锈这种多孔性的物质，能让水分和空气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。 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？ 2.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”——在铁中加入其他金属改变其内部结构（如制成不锈钢） 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：如锯条上的烤蓝。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）。防止铁锈蚀的主要措施： （1）防止金属的腐蚀（2）回收利用废旧金属（3）合理有效开采矿物（4）寻找金属的代用品3.金属资源的保护