1、白廟中心學校 徐中世界跨徑最大的斜拉橋世界跨徑最大的斜拉橋蘇通大橋蘇通大橋 蘇通大橋總長蘇通大橋總長8206米米，斜拉橋主孔跨度，斜拉橋主孔跨度1088米米，列世界第一；主塔高度列世界第一；主塔高度306米米,列世界第一；斜拉索的列世界第一；斜拉索的長度長度580米米,列世界第一。列世界第一。 人類生活離不開金屬人類生活離不開金屬金屬有廣泛的用途，對于人類社會起著不可替代的作用!軍事與科技也需要大量的金屬軍事與科技也需要大量的金屬一一.金屬元素在自然界中的存在金屬元素在自然界中的存在 金屬元素在自然界中分布很廣，極少數不活潑的金屬元素在自然界中分布很廣，極少數不活潑的金屬（如鉑、金、銀等）有金

2、屬（如鉑、金、銀等）有單質形式單質形式存在；存在；圖圖52 地殼中金屬的百分含量地殼中金屬的百分含量 鋁鋁 7.73% 鐵鐵 4.75% 鈣鈣 3.45% 鈉鈉2.74% 鉀鉀2.47% 鎂鎂2.00% 含有礦物的巖石稱為含有礦物的巖石稱為礦礦石石鐵礦石等都是常見的礦鐵礦石等都是常見的礦石石 其余大多數以其余大多數以化合物化合物的形式存在。金屬化合物的形式存在。金屬化合物在自然界中以在自然界中以礦物礦物的形的形式存在。式存在。常見幾種金屬礦物的成分常見幾種金屬礦物的成分磁鐵礦磁鐵礦褐鐵褐鐵礦礦赤鐵礦赤鐵礦Fe3O4Fe2O3XH2OFe2O3 孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦赤銅礦 C

3、u2O赤鐵礦赤鐵礦黃鐵礦黃鐵礦菱鐵礦菱鐵礦鋁士礦鋁士礦黃銅礦黃銅礦輝銅礦輝銅礦 我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數國家這一，礦物儲量也很豐富，其中國家這一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鎢、鉬、鈦、錫、銻鈦、錫、銻等儲量居世界前列，等儲量居世界前列，銅、鋁、錳銅、鋁、錳等等儲量在世界觀上也占有重要志地位。儲量在世界觀上也占有重要志地位。 大自然向人類提供了豐富的大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源金屬礦物資源，人類每年要提煉數以人類每年要提煉數以億噸計的金屬億噸計的金屬用于工農業用于工農業生產和其它領域。其中，提取量最大的是生產和其它領域。其中，提取量

4、最大的是鐵鐵。礦礦產產與與數數字字中國已探明儲量的金屬礦產有中國已探明儲量的金屬礦產有54種。種。 鐵礦：全國已探明的鐵礦區有鐵礦：全國已探明的鐵礦區有1834處。處。 錳礦：全國已探明的錳礦區共有錳礦：全國已探明的錳礦區共有213處處 鉻鐵礦：有鉻鐵礦：有56處產地。處產地。 銅礦：已探明礦區銅礦：已探明礦區910處。處。 鋁土礦：有鋁土礦：有310處產地。處產地。 鉛鋅礦：有產地鉛鋅礦：有產地700多處。多處。 鎳礦：有產地鎳礦：有產地近百近百處。處。 鉬礦：有產地鉬礦：有產地222處。處。 鎢礦：探明產地鎢礦：探明產地252處。處。 錫礦：探明產地錫礦：探明產地293處。處。 汞、銻礦：

5、探明汞產地汞、銻礦：探明汞產地103處、銻產地處、銻產地111處。處。 金礦：探明礦區金礦：探明礦區1265處。處。 銀礦，探明產地銀礦，探明產地569處處 。二二.鐵的冶煉鐵的冶煉將化合物中的金屬元素提取出來的過程稱之為將化合物中的金屬元素提取出來的過程稱之為金屬的冶煉金屬的冶煉，在我國冶煉量最大的就是，在我國冶煉量最大的就是鐵鐵。思考：思考：根據你所學的化學知識，可通過哪些根據你所學的化學知識，可通過哪些途徑得到途徑得到金屬材料金屬材料 鐵鐵？ 現象現象分析分析反應式反應式尾氣處理尾氣處理紅色的紅色的Fe2O3變成灰黑色，同時產生變成灰黑色，同時產生的氣體的氣體使澄清的使澄清的石灰水變渾濁

6、石灰水變渾濁一氧化碳還原氧化鐵生成鐵粉一氧化碳還原氧化鐵生成鐵粉( (灰黑色灰黑色) )與二氧化碳與二氧化碳1.1.實驗室用一氧化碳還原氧化鐵實驗室用一氧化碳還原氧化鐵用燃著的酒精燈將尾氣點燃或用燃著的酒精燈將尾氣點燃或用氣球收集尾氣用氣球收集尾氣Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫高溫證明產物中有鐵粉的方法是：證明產物中有鐵粉的方法是： 用磁鐵吸用磁鐵吸(或加稀鹽酸有氣泡或加稀鹽酸有氣泡 )實驗步驟： .按下圖組裝儀器，并檢查其氣密性。把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質玻璃管中。把硬質玻璃管接入裝置系統中，先通入一氧化碳氣體排除空氣，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。點燃出氣口處的酒精燈(或用

7、氣球收集)，防止一氧化碳污染空氣。待排盡后，點燃酒精噴燈，并觀察裝置中所發生的變化。當紅棕色粉末已轉變成黑色后，停止加熱，再通入一會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻，防止Fe被氧化。一氧化碳還原氧化鐵必須在封閉的硬質玻管中進行，防止一氧化碳污染空氣。原料：鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫2.工業煉鐵：反應的化學方程式：CO是還原劑；Fe2O3是氧化劑原理： 焦炭在高溫條件下跟O2反應生成CO, CO作還原劑，在高溫條件下把鐵礦石中的鐵還原出來。磁鐵礦磁鐵礦（主要成分主要成分FeFe3 3O O4 4）赤鐵礦赤鐵礦（主要成分主要成分FeFe2 2O O3 3）黃鐵礦（黃鐵礦

8、（主要成分主要成分FeSFeS2 2）菱鐵礦（菱鐵礦（主要成分主要成分FeCOFeCO3 3）想一想想一想： 你認為哪種礦石你認為哪種礦石最不適宜最不適宜作為作為 工業煉鐵的原料？工業煉鐵的原料？ 除了除了焦炭焦炭和和一氧化碳一氧化碳可以還原出鐵來可以還原出鐵來 ，氫氣氫氣也可以。你準備選用哪種物質來煉鐵？也可以。你準備選用哪種物質來煉鐵？70%70%72.4%72.4%48.3%48.3%46.7%46.7%將鐵礦石中的將鐵礦石中的 SiOSiO2 2轉變為爐渣轉變為爐渣點燃點燃 C + O2 = 2CO2高溫高溫 C + CO2 = 2CO（FeFe2 2O O3 3）生鐵生鐵出鐵口出鐵口

9、爐渣爐渣出渣口出渣口 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高溫高溫高爐氣體高爐氣體高爐氣體高爐氣體 產生一氧化碳產生一氧化碳 提供熱量提供熱量原料原料黃鐵礦黃鐵礦 FeS2赤鐵礦赤鐵礦 Fe2O3菱鐵礦菱鐵礦 FeCO3磁鐵礦磁鐵礦 Fe3O4在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來從鐵礦石中還原出來Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高溫高溫石灰石、石灰石、鐵礦石鐵礦石焦炭、空氣焦炭、空氣化學方程式：化學方程式：小結：小結：4、產品：生鐵、產品：生鐵補充：煉鋼補充：煉鋼視頻：工業上生鐵煉鋼視頻：工業上生鐵煉鋼高

10、溫高溫解：設每天可以煉出的生鐵質量為解：設每天可以煉出的生鐵質量為X X Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 160 112 1000t X 160 1000t 112 X X =700t答：答：該廠理論上每天可以煉出含鐵該廠理論上每天可以煉出含鐵96%96%的生鐵的生鐵700700噸。噸。=例例:某鋼鐵廠每天需要消耗某鋼鐵廠每天需要消耗1000t1000t含氧化鐵含氧化鐵80%80%的赤鐵礦石，該廠理論上每天可以煉出含鐵的赤鐵礦石，該廠理論上每天可以煉出含鐵96%96%的生鐵多少噸？的生鐵多少噸？有關雜質問題的計算有關雜質問題的計算輔助練習輔助練習1、1000t含雜質含雜質20

11、%的赤鐵礦石中的赤鐵礦石中 含氧化鐵的質量是多少？含氧化鐵的質量是多少？氧化鐵的質量氧化鐵的質量： 1000t （ 1- 20% ）=800t純物質的質量純物質的質量= 不純物質的質量不純物質的質量物質的質量分數物質的質量分數不純物質的質量不純物質的質量= 純物質的質量純物質的質量高溫高溫解：設每天可以煉出的生鐵質量為解：設每天可以煉出的生鐵質量為X X Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 160 112 1000t X 160 1000t 112 X X =700t答：答：該廠理論上每天可以煉出含鐵該廠理論上每天可以煉出含鐵96%96%的生鐵的生鐵700700噸。噸。=80%9

12、6%800t96%x583.3t583.3t解法解法2：注意：注意：帶入化學方程式計算的數據應是純凈物質量帶入化學方程式計算的數據應是純凈物質量赤鐵礦石赤鐵礦石氧化鐵氧化鐵鐵鐵生鐵生鐵1000t80% 70%96%=583.3t生鐵的質量：生鐵的質量：反饋練習：反饋練習：要煉出含雜質要煉出含雜質2%的生鐵的生鐵3200噸，需噸，需要含氧化鐵質量分數為要含氧化鐵質量分數為80%的赤鐵礦石多少噸？的赤鐵礦石多少噸？生鐵生鐵鐵鐵氧化鐵氧化鐵赤鐵礦石赤鐵礦石3200t（1-2%）70%80%=4571.5t赤鐵礦石赤鐵礦石:解：設每天需赤鐵礦石的質量為解：設每天需赤鐵礦石的質量為X X Fe2O3 +

13、 3CO = 2Fe + 3CO2 160 112 80%X 3200t（1-2%） 160 80%X 112 3200t98% X =4571.5t答：答：該廠理論上每天需赤鐵礦石該廠理論上每天需赤鐵礦石4571.5噸。噸。=高溫高溫 據有關資料報導，現在全世界每年被腐據有關資料報導，現在全世界每年被腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產量的蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產量的20%40%鋼鐵的最大的弱點就是容易生繡鋼鐵的最大的弱點就是容易生繡三三.金屬資源保護金屬資源保護1.金屬的腐蝕和防護金屬的腐蝕和防護鐵軌的銹蝕鐵軌的銹蝕鐵釘的生銹鐵釘的生銹各種鐵制品的銹蝕各種鐵制品的銹蝕 為了減少損

14、失，為了減少損失，需要探究需要探究金屬銹金屬銹蝕的原因蝕的原因、防護防護的方法的方法和和廢金屬廢金屬的回收利用的回收利用金屬銹蝕給人類金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損帶來了巨大的損失。失。取取3枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入3支試管支試管中進行下面的實驗中進行下面的實驗步驟一、在試管步驟一、在試管1中加入中加入少量的蒸餾水少量的蒸餾水，使鐵釘的一半浸沒在，使鐵釘的一半浸沒在水中水中步驟二步驟二、在試管、在試管2中注滿迅速中注滿迅速冷卻的沸水冷卻的沸水塞緊橡皮塞塞緊橡皮塞步驟三步驟三、在試管、在試管3中加入少量中加入少量干燥劑干燥劑（生石灰或無水氯化鈣）（生石灰或無水氯化鈣）再

15、放一團干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞再放一團干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞 一周后一周后鐵釘浸沒一半在水中：鐵釘浸沒一半在水中： 鐵在空氣、水的界鐵在空氣、水的界面處生銹面處生銹鐵釘完全浸沒在水中（上面還加植物油）：鐵釘完全浸沒在水中（上面還加植物油）： 鐵未生銹鐵未生銹鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）：鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）： 鐵未生銹鐵未生銹全浸在水中全浸在水中一半在水中一半在水中干燥空氣中干燥空氣中。（緩慢氧（緩慢氧化，放熱）化，放熱）在空氣中銹蝕，實際上是在空氣中銹蝕，實際上是鐵鐵跟跟氧氣氧氣、水水等物質相互作用，發生一系列復雜的等物質相互作用，發生一系列

16、復雜的化化學變化學變化，使鐵轉化為，使鐵轉化為鐵的化合物鐵的化合物的過程的過程鐵銹成分復雜，主要是Fe2O3XH2O它是一種疏松多孔的物質 鐵銹鐵銹這種多孔性的物質，能讓水分和空氣穿過它這種多孔性的物質，能讓水分和空氣穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續跟鐵反應，直至鐵被的空隙，不斷向里層滲透，繼續跟鐵反應，直至鐵被完全銹蝕。完全銹蝕。 鐵與空氣中的鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣氧氣、水蒸氣發生化學反應。發生化學反應。鐵銹的成份很復雜,主要為氧化鐵Fe2O3 XH2O。(Fe2O3 XH2O很疏松，易吸水，不能阻礙里層的鐵繼續與氧氣、水蒸氣反應，如不及時除去，會加快鐵制品的生銹，使鐵全部被腐蝕。而鋁不

17、同，鋁與氧氣反應生成致密的Al2O3薄膜，覆蓋在鋁的表面，從而保護里層的鋁不再與氧氣反應，所以鋁耐腐蝕。)鐵生銹的條件：鐵生銹的條件：要有能夠發生反應的物質(Fe、H2O、O2)；鐵制品銹蝕的條件:反應物要能相互接觸；生成物不會對反應起阻礙作用。4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3 XH2O (緩慢氧化)在切過咸菜的鐵質菜刀同一面上選相在切過咸菜的鐵質菜刀同一面上選相近的三處進行下列實驗近的三處進行下列實驗一處：用濕棉球濕潤；一處：用濕棉球濕潤；一處：用干布檫干一處：用干布檫干一處：用干布檫干后，涂上一層食油；一處：用干布檫干后，涂上一層食油；放置一晝放置一晝夜，觀察夜，觀察菜刀三處菜刀三

18、處表面發生表面發生的變化的變化與空氣（氧氣）與空氣（氧氣）接觸接觸與水與水接觸接觸怎么防止鋼鐵生銹呢？怎么防止鋼鐵生銹呢？在在車車船船的的表表面面噴噴油油漆漆在機械表面涂防銹油在機械表面涂防銹油在面盆、杯子、在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷等表面燒涂搪瓷此外，還可以在鋼此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能鐵表面鍍上一層能起保護作用的其他起保護作用的其他金屬。（為什么？）金屬。（為什么？）如：在鋼鐵表面鍍如：在鋼鐵表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻錫、鍍鋅、和鍍鉻鍍銅？鍍銅？三角架：三角架：鋼線(輻條）：鏈條：刷漆刷漆鍍一層耐腐鍍一層耐腐蝕的金屬蝕的金屬涂油等涂油等平時要保持自行車的潔凈與干燥（或涂油）！平時要保持

19、自行車的潔凈與干燥（或涂油）！自行車防銹措施有哪些？討論：討論：鋼圈：小結小結：金屬防腐蝕的方法： 改變金屬的本質改變金屬的本質制成合金鋼，如不銹鋼制成合金鋼，如不銹鋼 形成保護層形成保護層刷油漆、涂油、燒制搪瓷、電鍍上一刷油漆、涂油、燒制搪瓷、電鍍上一層耐腐蝕的金屬、通過化學方法使表層耐腐蝕的金屬、通過化學方法使表面形成氧化物薄膜等面形成氧化物薄膜等 改善腐蝕環境等等改善腐蝕環境等等保持鐵制品表面干燥和潔凈保持鐵制品表面干燥和潔凈 圖8-25 據估計一些礦物可供開采的年限2.金屬資源保護為什么要保護金屬資源？礦物的儲量是有限的，而且不能再生。討論討論圖8-26 金屬的回收利用回收一個鋁制的易拉罐比制造一個新的鋁制的易拉罐要便宜20