九年級化學金屬資源的利用和保護金屬元素在自然界中的存在形式（1）單質：少數化學性質較不活潑的金屬，如金、銀、銅等自然界以單質形式存在的金自然界以單質形式存在的銀金屬元素在自然界中的存在形式（2）化合物：化學性質較活潑的金屬，如鐵、鋅、鈉和鈣等孔雀石(Cu2(OH)2CO3)閃鋅礦孔雀石赤鐵礦黃鐵礦FeS2菱鐵礦FeCO3Fe2O3礦石:工業上把能用來提煉金屬的礦物。磁鐵礦

Fe3O4鐵礦石

孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦

Cu2O黃銅礦CuFeS2輝銅礦Cu2S銅礦石

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，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等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金屬礦物資源，人類每年要提煉數以億噸計的金屬用于工農業生產和其它領域。其中，提取量最大的是鐵。現象：紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁。點燃尾氣有藍色火焰一氧化碳還原氧化鐵實驗室相關的化學方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2點燃高溫用酒精燈點燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣一.鐵的冶煉1、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生成的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、設備：高爐化學方程式：70%48.27%46.67%72.41%含鐵量一.鐵的冶煉工業上鐵礦石焦炭熱空氣爐渣出口生鐵出口石灰石高爐煉鐵圖：高爐是個豎直的圓筒形爐子，爐殼用鋼板制成，內部用耐火磚作襯里。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來工業上工業上煉鐵時各物質的作用：石灰石：把雜質轉化為爐渣焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO，因此在煉鐵高爐中起主要作用的還原劑是CO，優點是氣體還原劑具有流動性，能與礦石充分接觸，使反應更徹底。有關雜質問題的計算例1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少？解：氧化鐵的質量：1000t×80%=800t設：理論上可煉出鐵的質量為XFe2O3+3CO====2Fe+3CO2

1602X56800X800tx=560t2×56x高溫=折合為含鐵96%的生鐵的質量為560t÷96%=583t答：1000t可煉出生鐵為583t。練習：要煉出含雜質3%的生鐵2000噸，需要含四氧化三鐵質量分數為90%的磁鐵礦石多少？解：鐵的質量：2000t×(1-3%)=1940t設：可煉出四氧化三鐵的質量為XFe3O4+4CO====3Fe+4CO2

232168X1940t高溫232xx=2679t1681940t=折合為磁鐵礦石的質量為2679t÷90%=2977t答：磁鐵礦石的質量為2977t。資料一：據有關資料報道，現在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當與年產量的20%----40%。資料二：礦物的儲量有限，而且不能再生。根據已探明的一些礦物的儲藏量，并目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物、可供開采的年限如課本圖所示（不包括今后新探明的礦物儲量，一些國家的金屬儲備和金屬的回收利用等）。二.金屬資源保護1.金屬的腐蝕和防護鐵軌的銹蝕鐵釘的生銹各種鐵制品的銹蝕

為了減少損失，需要探究金屬銹蝕的原因、防護的方法和廢金屬的回收利用金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失。取3枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入3支試管中進行下面的實驗步驟一、在試管1中加入少量的蒸餾水，使鐵釘的一半浸沒在水中步驟二、在試管2中注滿迅速冷卻的沸水塞緊橡皮塞步驟三、在試管3中加入少量干燥劑（生石灰或無水氯化鈣）再放一團干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞

一周后鐵釘浸沒一半在水中：鐵在空氣、水的界面處生銹鐵釘完全浸沒在水中（上面還加植物油）：鐵未生銹鐵釘放在干燥的空氣中（加干燥劑等）：鐵未生銹全浸在水中一半在水中干燥空氣中鐵生銹條件的探究現象分析結論試管Ⅰ試管Ⅱ

試管Ⅲ生銹不生銹不生銹鐵既與水接觸，又與氧氣接觸鐵只與水接觸鐵只與氧氣接觸在水、氧氣同時存在的環境中鐵能生銹。（緩慢氧化，放熱）鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟氧氣、水等物質相互作用，發生一系列復雜的化學變化，使鐵轉化為鐵的化合物的過程。因此，鐵與空氣接觸，又有水分時，最易生銹！鐵銹成分復雜，主要是Fe2O3·XH2O它是一種疏松多孔的物質Fe2O3鐵銹

鐵銹這種多孔性的物質，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，直至鐵被完全銹蝕。氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質比較

鐵銹

(Ｆe2Ｏ3)氧化鋁

(Al2O3)結構特點若不除去結果疏松多孔完全銹蝕致密結實使鋁“自我保護”鐵鐵銹與空氣（氧氣）接觸與水接觸請解釋下列實驗的現象液面處鐵銹較多干燥劑①干燥空氣中②部分浸沒水中③浸沒水中④部分浸沒食鹽水中1234想一想閱讀教材P19頁，回答下列問題：1、試管Ⅱ中為什么要用煮沸過的蒸餾水，且要加入植物油？

2、鋁與氧氣反應生成的氧化鋁能起到保護里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護里層的鐵呢？

3、你能否根據鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理嗎？是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。不能，因為鐵銹是疏松的。金屬防腐蝕的方法：改變金屬的內部結構制成合金，如不銹鋼形成保護層刷油漆、涂油、燒制搪瓷（物理方法）電鍍上一層耐腐蝕的金屬（鍍鉻、鋅、錫）、通過化學反應使表面形成致密的氧化物薄膜等改善腐蝕環境等等保持鐵制品表面干燥和潔凈（1)隔絕空氣或氧氣(2)隔絕水怎么防止鋼鐵生銹呢？在車船的表面噴油漆在機械表面涂防銹油在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能起保護作用的其他金屬。如：在鋼鐵表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻鍍銅討論1、在實際生活和生產中我們應該采取哪些具體方法來防止鐵制品生銹呢？防止鐵制品生銹的具體方法為：保持鐵制品表面干燥和潔凈在鐵制品表面涂一層保護膜如：刷油漆、涂油、鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬鉻、高溫灼燒金屬，進行“烤藍”處理等制成合金鋼，如不銹鋼自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？刷油漆涂油鍍鉻（2）回收和利用廢舊金屬（1）防止金屬腐蝕怎樣保護金屬資源呢?

據估算，回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜20%，而且還可節約金屬資源和95%的能源。1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節約11t煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的鐵的90%以上的金得到了回收利用。

廢舊金屬的回收利用還可以減少對環境的污染。例如，廢舊電池中含有汞等，如果廢舊電池隨意丟棄，汞等滲出會造成地下水和土壤的污染，威脅人類健康。如果將汞等回收利用，不僅可以節約金屬資源，而且還可以減少對環境的污染。你知道嗎？討論廢棄金屬的回收有什么意義？

可節約金屬資源由于金屬冶煉需在高溫下進行，回收廢棄金屬并再利用可節約能源降低金屬制品的生產成本，可方便人們得到物美價廉的金屬制品可減少金屬對環境的污染怎樣保護金屬資源呢?（3）合理開采礦物（4）尋找金屬的代用品（5）物盡其用小結鐵生銹的主要條件是與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸。破壞鐵生銹的條件就能防止鐵生銹。防止鐵生銹的方法為：

保持鐵制品表面干燥和潔凈

在鐵制品表面刷油漆、涂油、鍍鉻、“烤藍”等

制成合金鋼保護金屬資源的有效途徑是：

防止金屬腐蝕

回收利用廢舊金屬

合理有效的開采礦