课题3 金属资源的利用和保护教学目标：1、知识目标1）知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。2）会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。3）了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。4）知道废旧… 快餐业什么是行业研究报告行业研究是通过深入研究某一行业发展动态、规模结构、竞争格局以及综合经济信息等，为企业自身发展或行业投资者等相关客户提供重要的参考依据。 企业通常通过自身的营销网络了解到所在行业的微观市场，但微观市场中的假象经常误导管理者对行…2011年普法工作计划 总体思路是围绕《2012年地区普法工作要点》开展全市的普法依法治理工作，具体计划：1、围绕市“六五”普法七类人群八大任务，撰写并印发《2012年阿克苏市普法依法治理工作要点》。2、分类组织、有针对性地开展第九个“宪法、法律宣传…
金属资源的利用和保护教学目标：1、知识目标1）知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。2）会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。3）了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。4）知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。2、过程与方法1）通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息2）能主动与他人进行交流与讨论，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。3、情感与价值观1）增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。2）逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。 教学重点：铁的冶炼，有关化学方程式计算中的杂质问题计算，铁锈蚀的条件及其防护，合理利用金属资源的意识。教学难点：1、对铁锈蚀的条件及其防护措施的初步探究2、有关化学方程式计算中的杂质问题计算。教学方法：实验探究
时：二课时教学过程：第一课时情景导入：展示各种矿物的图片，从而导入课题讲授新课一、金属资源概况（板书）不同种类的金属在地壳中含量 二、铁的冶炼（板书）1、铁的冶炼史2、铁的冶炼[探究与活动] 铁的冶炼讨论：如何将铁矿石炼成铁？以赤铁矿为原料可能使用的方案： 方案一：加热使Fe2O3发生分解反应方案二：找寻一种物质使其主动夺去Fe2O3中的“O”方案评价：方案一：要使Fe2O3分解，需较高的温度；又因为铁在高温下易与空气中的氧气反应，要使Fe2O3分解还须在非空气氛围中进行，成本太高。方案二：比较切实可行，讨论：选用什么物质才能使Fe2O3失去“O”呢？讲解：H2、C、CO等都符合条件，考虑经济效益等因素，一般选用C或CO反应原理Fe2O3 +3CO==3CO2+2 Fe多媒体演示：一氧化碳还原氧化铁实验多媒体演示：高炉炼铁过程。三、有关杂质问题的计算高温讲解：课本例题分析：本题是有关化学方程式的计算，但化学方程式表示的是纯物质之间的数量比，而不表示不纯物质之间的数量之比。故计算时须先进行换算。如果题目给出或要求算出不纯物质的质量，必须先换算成纯物质的质量，或先算出纯物质质量再换算成不纯物质的质量。解题过程：见课本课堂练习：课后习题第4、5题总结：略作业：新学案教后： 第二课时情景导入：资料一：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与年产量的20%----40% 。资料二：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和金属的回收利用等）。讲授新课讨论： 1、金属腐蚀可给我们带来哪些灾害？2、金属资源短缺对人类社会发展意味着么？四、金属资源保护1、金属的腐蚀[活动与探究]：金属锈蚀的条件：讨论：1、它们生锈的先后顺序如何？你能分析其中的原因吗？2、铝与氧气反应生成氧化铝能起到保护里层的作用。那铁锈能否也能起到保护里层的铁？为什么？说说看：你了解铁制品腐蚀的条件，那你对铁制品的防护有什么好的建议或意见？2、金属的防护①把铁制品放在非酸性的干燥环境中。②为其穿一层耐腐蚀的外衣。讨论：1、对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？2、弃金属的回收有什么意义？回答：（1）可节约金属资源；（2）由于金属冶炼需要在高温条件下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源；（3）降低金属制品的成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；（4）可减少重金属对水体和土壤的污染等。3、金属资源的保护（1）防止金属腐蚀（2）回收和利用废旧金属（3）合理开采矿物（4）寻找金属代用品（5）物尽其用总结：略作业：新学案教后：
课题3 金属资源的利用和保护教学目标：1、知识目标1）知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。2）会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。3）了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。4）知道废旧…课题3 金属资源的利用和保护教学目标：1、知识目标1）知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。2）会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。3）了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。4）知道废旧…课题3 金属资源的利用和保护教学目标：1、知识目标1）知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。2）会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。3）了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。4）知道废旧…百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆
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＞＞＞（1）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..
（1）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，请说出回收废旧金属的好处．（答一点即可）（2）除回收再利用外，你还知道保护金属资源的有效途径有哪些？（答两点即可）
题型：问答题难度：偏易来源：不详
（1）节约金属资源；&&&&（2）防止金属锈蚀；有计划、合理开采金属矿物。试题分析：（1）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；故填：节约金属资源；（2）除回收再利用外，保护金属资源的有效途径有防止金属锈蚀，有计划、合理开采金属矿物，寻找金属替代品．故填：防止金属锈蚀；有计划、合理开采金属矿物。点评：此题属于开放性题目，同学们普遍感觉这类题简单，但就是答不完全，这就需要同学们注意课本上这些与生产、生活、环保相关联的知识点．
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据魔方格专家权威分析，试题“（1）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..”主要考查你对&&金属的锈蚀与防护，金属的回收利用，金属的冶炼（铁的冶炼）&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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金属的锈蚀与防护金属的回收利用金属的冶炼（铁的冶炼）
金属锈蚀：&&&&& 金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。铁生锈条件的探究
易错点：①探究铁生锈的条件时采用经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，目的是赶走水中溶解的氧气；再加上植物油用来隔绝空气。 ②环境中的某些物质会加快铁的锈蚀，如与酸、食盐溶液等接触的铁制品比钢铁生锈更快。 ③铁生锈的过程。实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程(缓慢氧化)。反应过程相当复杂，最终生成物铁锈是一种混合物。铁锈(主要成分是Fe2O3·H2O)为红色，疏松多孔，不能阻碍内层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。 ④许多金属都易生“锈”，但“锈”的结构不同，成分不同。铜在潮湿的空气中也能生“锈”，铜锈即铜绿，其主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，是铜与水、氧气、二氧化碳共同作用的产物。金属制品的防锈原理及方法: (1)防锈原理根据铁的锈蚀条件不难推断出防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气或隔绝水。 (2)防锈方法： ①保持铁制品表面洁净和干燥，如菜刀不用时擦干放置。 ②在钢铁表面覆盖保护膜、如车、船表而涂油漆。 ③在钢铁表而镀一层其他金属，如水龙头表面镀铬、镀锌。 ④用化学方法使钢铁表面形成致密的保护膜，如烤蓝。 ⑤改善金属的结构，如将钢铁制成不锈钢(3)除锈方法物理方法：用砂纸打磨，用刀刮。化学方法：用酸清洗(酸不能过量)，发生的反应为：Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O。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。保护金属资源的途径： (1)回收利用废旧金属；(2)防止金属制品锈蚀；(3)合理地、有计划地开采金属矿物；(4)寻找替代品。 废旧金属的回收利用的优点： (1)废旧金属的回收利用可以节约金属资源和能源。 (2)废旧金属的回收还可以保护环境，减少对环境的污染。金属冶炼：金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程矿石 ①工业上能用来提炼金属的矿物叫做矿石。 ②常见的矿石赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿(FeS2)、褐铁矿(Fe2O3·xH2O)、水铝石(Al2O3·H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、磁铁矿(Fe3O4)、方铅矿(PbS)、孔雀石 [Cu2(OH)2CO3]、赤铜矿(Cu2O)、铝土矿(主要成分是Al2O3)、黄铜矿(主要成分是CuFeS2)、辉铜矿(主要成分是Cu2S)。 铁的冶炼①原理：把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其主要的反应原理是：在高温下，利用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，其反应的化学方程式是： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ②炼铁的原料及作用：铁矿石：提供原料焦炭：提供能量，产生还原剂石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。&③设备：高炉④高炉内有关反应：a.产生CO提供能量：C+O2CO2；CO2+C2COb.在高温下用CO将Fe从Fe2O3中还原出来：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2 c.用石灰石将矿石中的SiO2转变为炉渣除去。CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3⑤产品：生铁炼铁高炉中出铁口低于出渣口的原因：炼铁高炉中出铁口与出渣口的高低取决于铁水和炉渣的密度〔铁水的密度大于炉渣的密度)。金属的冶炼方法： ①热分解法(适用于Hg,Ag不活泼的金属的冶炼，加热使其氧化物分解) 如:2HgO=Hg+O2↑ ②热还原法(适用于金属活动性顺序表中，Zn- Cu金属的冶炼)a.用H2作还原剂(优点:制得金属纯度高，污染小) 如:Fe3O4+4H23Fe+4H2O b.用焦炭、一氧化碳作还原剂(易混入杂质，污染大气，适合工业化大规模生产) 如:炼铁的反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe +3CO2炼锌的反应万程式为2ZnO+C2Zn+CO2↑ c.用Al作还原剂(铝热剂用来焊接铁轨) 如:8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3 d.电解法(适用于活泼金属Na,Mg等的冶炼) 如:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ ；MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ e.湿法冶金(从溶液中通过化学反应来获取金属) 如:Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
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35659279824271846287365195359155438金属资源的利用和保护
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金属资源的利用和保护
作者：佚名 教案来源：网络 点击数： &&&
金属资源的利用和保护
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文章来源莲山课 件 w w w.5y K J.Co m 8.3 金属资源的利用和保护目的要求：1．知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。&&& 2．会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。&&& 3．了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。&&& 4．知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。重点：铁的冶炼，根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。难点：铁的冶炼，根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。过程：本课题涉及面很广，包括地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护，以及金属资源的保护等，既有知识、技能方面的内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。&&& 本课题由常见金属矿物的照片以及资料“金属元素在地壳中的含量”表引入，简单介绍了地球上及我国的金属资源情况。人类对地球上金属矿物资源的利用主要是用来冶炼金属，而其中冶炼量最大的是铁。因此，教材很自然地转入到对铁的冶炼的讨论。&&& 第一部分“铁的冶炼”是本课题教学的重点。教材除简要地介绍了我国冶炼铁的历史外，主要是通过实验，说明从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，以例题的方式介绍了化学方程式计算中有关杂质问题的计算。这样，把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，使学习活动成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。&&& 第二部分“金属资源的保护”，重点是有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”内容。该活动与探究内容包括提出问题、设计实验并实施、讨论、得出结论、对结论进行应用等多个步骤，对培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。关于金属资源的保护，教材中首先以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限，形象他说明了金属矿物资源是有限的，以及金属资源保护的重要性。教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开采矿物等保护金属资源的措施。1．关于地球上及我国的金属资源情况的教学，可以结合地理课的有关内容，利用矿物标本或实物照片、图表等进行教学，应鼓励学生主动查找有关资料，并在课内外进行交流。我国冶炼铁的历史及解放前后我国钢铁工业的发展等内容的教学，也可以采用相似的教学方法。&&& 2．做好【实验8-23】，并将它与炼铁生产的主要化学反应原理结合起来，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。生铁的冶炼原料：铁矿石、焦炭、石灰石设备：高炉【提问】 炼铁的原料主要有哪些?这些原料属于哪类物质?写出炼铁的反应原理.【讲解】 我们知识铁矿石是混石物，而其主要成分-铁的氧化物才是能炼出铁的物质，根据：纯净物的质量分数=纯净物的质量/不纯净物的质量，可知纯净物的质量=不纯物的质量×纯净物的质量分数合可以计算出一定质量的铁矿石中含铁的氧化物的质量.&&& 3．化学方程式计算中的杂质问题计算是一类在实际生产中具有重要意义的计算，应使学生了解它的价值，主动参与学习。讨论这一类计算题的解法时，关键是归纳出解题思路：即有关化学方程式的计算都是纯物质的计算，要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。可以视情况进行课堂练习，当堂讨论和评析一些错误的解法以及出现错误的原因，以加深学生的理解。&例1.现有含Fe2O335%的赤铁矿1000吨,其中含Fe2O多少吨?【提问】根据一氧化碳还原氧化铁的化学方程式,说明化学方程式的意义?强调化学方程式所表示的都是纯净物间发生化学变化时的相互关系,各化学式所规定的化学量是反映纯物挂帅 间的数量关系.在现实生活中,物质里或多或少都含有杂质,像炼铁用的铁矿石.那么当参加反应的物质含有杂质时,应如何进行计算呢?&& 例2. 含Fe2O385%的赤铁矿1000吨,可以炼出多少吨铁?分析:根据前面分析,要根据化学议程式进行计算.要将赤铁矿石中Fe2O3的质量(即纯物质的质量)计算出来,&&& 【小结】通过学习，我们初步掌握了含杂质物质的计算。实际上，除了铁矿石以外，很多都是不纯的物质参与反应，前面我们接触到的制二氧化碳的原料石灰石，以及后面要学习的溶液在计算中都会遇到这个问题，请大家在学习中给予足够的注意。&&& 课堂练习&&& （1）.&某赤铁矿含杂质25%，那么400吨赤铁矿中含三氧化二铁多少吨？ &&& （2）.含碳酸钙75%的石灰石100吨，高温煅烧后，可得氧化钙多少吨。 （3）.实验室欲制6克氢气，需含锌97.5%的不纯锌多少克？ （4）.含三氧化二铁的质量分数为80%的铁矿石1000吨，可炼出含杂质5%的生铁多少吨？ （5）：要生产5.6吨氧化钙，需含杂质20%的石灰石多少吨？&&& 4．精心策划和组织好有关金属的腐蚀和防护的“活动与探究”内容。教材中的图8-23提示了铁钉锈蚀条件探究实验的设计思路，在一个星期前就应引导学生结合生活经验来探讨该实验的设计方案，并鼓励学生开动脑筋设计出多种方案，允许多种方案同时试验，以小组或个人等多种方式活动，同时要认真做好观察记录。在实验的基础上，可以由各小组或个人展示他们的实验情况，并汇报探究的结果。讨论是在各组或个人已有初步结论的基础上进行的，因此对这些结论的辨析、归纳是很重要的。从反应物的角度分析，铁钉锈蚀的条件需有水蒸气和氧气等，教材中给了思考金属腐蚀条件的思路：要有能够发生反应的物质，反应物要能互相接触，生成物不会对反应起阻碍作用，等等。同时给出了防止金属腐蚀的思路：如果破坏金属腐蚀的条件，使它们不再具备腐蚀的基础，就能防止金属腐蚀。利用这些思路组织好讨论，由学生自己提出铁制品的防锈建议，并将它应用于自行车构件防锈措施等实例上。&常用的防止铁生锈的方法有：A．组成合金，以改变铁内部的组织结构。例如，把铬、镍等金属加入普通钢里制成不锈钢，就大大地增加了钢铁制品的抗生锈能力。B．在铁制品表面覆盖保护层是防止铁制品生锈普遍而重要的方法。根据保护层的成分不同，可分为如下几种：(1)在铁制品表面涂矿物性油、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。例如，车厢、水桶等常涂油漆；机器常涂矿物性油等。(2)在钢铁制品表面用电镀、热镀等方法镀上一层不易生锈的金属。如锌、锡、铬、镍等。这些金属表面都能形成一层致密的氧化物薄膜，从而防止铁制品和水、空气等物质接触而生锈。(3)用化学方法使铁制品表面生成一层致密而稳定的氧化膜以防止铁制品生锈。C．保持铁制品表面的洁净和干燥也是防止铁制品生锈的一种很好方法。
5．关于金属资源保护的教学，可以利用电化教学手段，将教材中的一些矿物可供开采的年限图制成投影片或计算机软件等，并配合其他资料，使学生强烈感受矿物资源是有限的，以及保护金属资源的重要性。废旧金属的回收利用是每个学生都随手可做的事情，可结合本课题未的“调查与研究”，使学生了解废旧金属回收的意义，并积极主动地去做。&&& 6．可以按照教材中所给的思路，采用讨论、填表和填空等方式进行本单元小结。也可以结合实例分析，通过对知识的综合应用来进行本单元小结。我国的矿产资源&&& 矿产资源是自然资源的一部分，我国生产所需的80％左右的原材料来自矿产资源。&&& 我国矿产资源总量多，但人均占有量少。我国矿产的总量居世界第6位。在我国已发现的矿产有168种，其中已探明储量的有152种，己开发利用的有132种，在世界45种主要矿产储藏量价值比较中，我国矿产总值约占世界总数的14.6％，居世界第3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。&&& 我国矿产资源种类较多，但生产所需的大宗矿产较少。如在金属矿产资源上，钨、锑、钛、稀土、菱镁矿居世界第一位，钒居第二位，锌、铝居第三位。金属矿产储量相对不足的有银、铁、铅、铜、金、镍等，储量相对短缺的有钾、铂、铬等。&&& 我国矿产资源分布不平衡，布局不够理想。沿海发达地区生产力发展水平较高，但资源紧缺。大西北、西南等地区原料、资源丰富但经济发达程度很低。这就形成了原料、半成品长途调运的不良状况，增加了生产成本。另外，一些小矿乱采滥挖，对环境的保护意识较差，植被破坏严重，固体废弃物处理不当，屡屡出现严重的环境问题。&我国矿产资源供需状况&&& 当今世界上的国家很少有仅靠自身的矿产资源来发展本国经济的，但是拥有丰富的矿产资源无疑是本国社会经济发展的优势。由于多种因素的影响，我国主要矿产品进口量逐年上升。1987年我国矿产品及初级加工制品出口创汇62亿美元，而进口则达98亿美元；1988年出口850.75亿美元，进口116.8亿美元，逆差达31.1亿美元。可以说我国已逐渐成为矿产资源进口大国。&&& 随着我国经济高速发展，对矿产资源需求增长很快，主要矿产资源短缺的态势日益明显。1989年我国铁矿石原矿的产量为1.714 5亿吨，进口铁矿砂1 259万吨。2000年现有铁矿的生产能力将减少10％～20％，因而2000年我国铁矿石产量基本稳定在目前水平。资源缺口增加，每年需进口铁矿砂2000万吨～3000万吨。预计2020年铁矿石产量可达2.8亿吨～3.0亿吨，每年需进口4 500万吨～5 000万吨铁矿砂。&&& 现有铜、铅、锌生产能力2000年减少30％～40％，三分之二有色金属统配矿山主要金属生产也到了中晚期。如果地质勘探无重大突破，21世纪初，我国金属矿产资源将出现全面紧缺的局面。金属的存在和冶炼地球上的金属资源十分丰富，除蕴藏在地壳中的外，还有数量很大的海滨沙矿和海底金属矿藏（如锰结核和重金属矿床等），它们为人类的生活和生产提供了丰厚的物质基础。陆地上可用来制取金属的矿石大约有以下八大类：&& ( 1)天然金属矿，如金、银、铂、汞等贵金属，常以单质形式存在；&& （2）氧化物矿，如铝矾Al2O3•nH2O、赤铁矿Fe2O3和锡石SnO2等；&& （3）碳酸盐矿，如石灰石CaCO3、孔雀石Cu2(OH)2CO3等；& (4）硅酸盐矿，如绿柱石Be3A12Si6O18、高岭石（A12Si2O7&#O）等；&& （5）硫酸盐矿，如重晶石BaSO4、石膏CaSO4&#等；&&& （6）磷酸盐矿，如磷酸钙Ca3(PO4)2，和磷酸稀土矿等；&&& （7）卤化物矿，如岩盐NaC1、光卤石KCl•MgC12&#O等；&&& （8）硫化物矿，如闪银矿Ag2S、硫铁矿FeS2、辉钼矿MoS2等。&&& 从矿石中制取金属单质的过程叫做冶金。金属作为材料，其价值不仅取决于它在地壳中的含量和独特的性能，在很大程度上还取决于其冶炼的难易程度。例如，铝已是人们熟悉的工业金属，其蕴藏量居金属的首位，应用也很广，但在1886年以前，它比黄金还贵重。因为那时的铝是用金属钠还原氧化铝来制取的，成本极高。直到电解铝法实际用于生产后，铝才得以广泛使用。铁矿石的种类和特征& 铁矿石的种类很多，最重要的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。铁矿石常按其含铁量的高低分为富矿（含铁量高于50％以上）和贫矿（含铁量在45％～50％以下），在评定铁矿石的品位和质量时，除看这种铁矿石里的含铁量以外，还要看它的脉石的成分和有害杂质（硫、磷）的含量的多少。&&& 我们可以根据铁矿石的颜色、光泽、密度、磁性、条痕等性质来识别它们。金属的腐蚀与防护金属和周围介质接触时，由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。从热力学观点看，除少数贵金属（如Au、Pt）外，各种金属都有转变成离子的趋势，就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。据估计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5％～4.2％，超过每年各项大灾（火灾、风灾及地震等）损失的总和。有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨！因此，研究腐蚀机理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。&&& 金属防腐蚀的方法很多，主要有改善金属的本质，把被保护金属与腐蚀介质隔开，或对金属进行表面处理，改善腐蚀环境以及电化学保护等。（1）改善金属的本质&&& 根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐蚀性，可以防止或减缓金属的腐蚀。例如，在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。（2）形成保护层&&& 在金属表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法。工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。它们是用化学方法，物理方法和电化学方法实现的。①金属的磷化处理&&& 钢铁制品去油、除锈后，放人特定组成的磷酸盐溶液中浸泡，即可在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐薄膜，这种过程叫做磷化处理。&&& 磷化膜呈暗灰色至黑灰色，厚度一般为5 μm～20 μm，在大气中有较好的耐蚀性。膜是微孔结构，对油漆等的吸附能力强，如用作油漆底层，耐腐蚀性可进一步提高。&②金属的氧化处理&&& 将钢铁制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中，加热处理，其表面即可形成一层厚度约为0.5 μm～1.5 μm的蓝色氧化膜（主要成分为Fe3O4），以达到钢铁防腐蚀的目的，此过程称为发蓝处理，简称发蓝。这种氧化膜具有较大的弹性和润滑性，不影响零件的精度。故精密仪器和光学仪器的部件，弹簧钢、薄钢片、细钢丝等常用发蓝处理。&& ③非金属涂层&&& 用非金属物质如油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层，称为非金属涂层，也可达到防腐蚀的目的。例如，船身、车厢、水桶等常涂抽漆，汽车外壳常喷漆，枪炮、机器常涂矿物性油脂等。用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等）喷涂金属表面，比喷漆效果更佳。塑料这种覆盖层致密光洁。色泽艳丽，兼具防蚀与装饰的双重功能。&&& 搪瓷是含SiO2量较高的玻璃瓷釉，有极好的耐腐蚀性能，因此作为耐腐蚀非金属涂层，广泛用于石油化工、医药、仪器等工业部门和日常生活用品中。&&&& ④金属保护层&&& 它是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层。前一金属常称为镀层金属。金属镀层的形成，除电镀、化学镀外，还有热浸镀、热喷镀、渗镀、真空镀等方法。&&& 热浸镀是将金属制件浸入熔融的金属中以获得金属涂层的方法，作为浸涂层的金属是低熔点金属，如Zn、Sn、Pb和A1等，热镀锌主要用于钢管、钢板、钢带和钢丝，应用最广；热镀锡用于薄钢板和食品加工等的贮存容器；热镀铅主要用于化工防蚀和包覆电缆；热镀铝则主要用于钢铁零件的抗高温氧化等。&&& 3）改善腐蚀环境&&& 改善环境对减少和防止腐蚀有重要意义。例如，减少腐蚀介质的浓度，除去介质中的氧，控制环境温度、湿度等都可以减少和防止金属腐蚀。也可以采用在腐蚀介质中添加能降低腐蚀速率的物质（称缓蚀剂）来减少和防止金属腐蚀。&& 4）电化学保护法&&& 电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施，使之成为腐蚀电池中的阴极，从而防止或减轻金属腐蚀的方法。①牺牲阳极保护法&&& 牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电池，被保护金属作为阴极而得到保护。&&& 牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌及其合金。此法常用于保护海轮外壳，海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备（如贮油罐）以及石油管路的腐蚀。&&&&& ②外加电流法&&& 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。&&&& 金属的腐蚀虽然对生产带来很大危害，但也可以利用腐蚀的原理为生产服务，发展为腐蚀加工技术。例如，在电子工业上，广泛采用印刷电路。其制作方法及原理是用照相复印的方法将线路印在铜箔上，然后将图形以外不受感光胶保护的铜用三氯化铁溶液腐蚀，就可以得到线条清晰的印刷电路板。三氯化铁腐蚀铜的反应如下：&&&&&&& 2FeCl3 + Cu==2FeC12 + CuCl2& 此外，还有电化学刻蚀、等离子体刻蚀新技术，比用三氯化铁腐蚀铜的湿化学刻蚀的方法更好，分辨率更高。氧化碳还原氧化铁的问题研究根据右下图所示一氧化碳还原氧化铁的实验实验，回答下列问题。（1）请你写出有关化学反应方程式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& （2）将产物通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。说明生成了什么气体？（3）把得到的黑色粉未倒在白纸上观察，用磁铁试验它，黑色粉未能被磁铁吸起。判断固体是什么物质？（4）一氧化碳与木炭有相似之处，都有还原性。能否用木炭还原氧化铁？请推测出反应的产物？(5）分别写出一氧化碳还原四氧化三铁、氧化铜的化学方程式，分析一氧化碳是怎样变成二氧化碳的，并由此推测出一氧化碳还原金属氧化物的配平方法。（6）一氧化碳还原氧化铁和木炭还原氧化铁，这两个化学反应的基本类型是否都是置换反应？为什么？请举出几个置换反应的实例。&文章来源莲山课 件 w w w.5y K J.Co m
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