第八单元;地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除了金、银等有单质形式存在(如图8-13),金属多以化合物的形式存在。;1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿石,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的重要性。;一、金属矿物;图8-14一些金属矿石;二、铁的冶炼;炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁反应,其化学方程式如下:;把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。把赤铁矿石、焦炭和石灰石①一起加入高炉,在高温下,利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从氧化铁里还原出来。炼铁高炉及炉内的主要化学反应如图8-16所示。;在实际生产时(如图8-17),炼铁所用的原料或所得的产物一般都含有杂质,在计算用料和产量时,应考虑到杂质问题。;【例题】用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(计算结果保留一位小数)?;三、金属资源保护;1.金属的腐蚀与防护;(2)每天观察铁钉生锈的现象,连续观察约一周,认真做好记录。
【分析与结论】
(1)上述实验设计是如何控制变量的?
(2)对铁钉生锈的条件,你能得出哪些结论?;以上探究中铁钉生锈的过程,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。铁生锈需要条件。例如,要有能够与铁发生反应的物质,反应物要能相互接触,生成物不会对反应起阻碍作用,等等。铁与氧气、水等反应生成的铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,因此铁制品可以全部锈蚀。
了解了铁生锈的条件,就可以根据这些条件,寻找防止铁制品锈蚀的方法。;(1)通过对铁钉生锈条件的探究,你对防止铁制品锈蚀有什么建议?
(2)自行车的构件如支架、链条、钢圈等(如图8-19),分别采取了哪些防锈措施?;(1)对防止铁制品锈蚀的建议:
①保持铁制品表面洁净和干燥;
②在铁制品表面覆盖一层保护层,如喷漆、抹油、电镀、烤蓝??;
③改变内部结构,制成耐腐蚀的合金,如不锈钢等。
(2)支架:喷漆;链条:抹油;钢圈:电镀。;2.保护金属资源;废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如,废旧电池中含有铅、镍、镉、钴等,如果将废旧电池随意丢弃,这些金属渗出会污染地下水和土壤,危害人类健康。而将这些金属回收利用,既可以减少其对环境的危害,又可以节约金属资源。如从汽车用过的铅酸蓄电池中回收铅,从废旧锂离子电池中回收锂、钴、镍等,对保护环境和实现金属资源的循环利用均具有重要的意义。;保护金属资源的第三条有效途径是有计划、合理地开采金属矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿。此外,还有寻找金属的代用品等途径。例如,目前已经广泛使用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等。;查阅资料,了解我国的稀土储量、稀土生产量,以及我国稀土资源的合理利用与保护,并与同学交流。;稀土资源的利用和保护;1.把赤铁矿石冶炼成铁的主要原理是在高温下,一氧化碳把铁从氧化铁里还原出来:
2.在实际生产时,所用的原料或所得的产物一般都含有杂质,在计算用料和产量时,应考虑杂质问题。
3.铁生锈的主要条件是铁与空气和水(或水蒸气)直接接触,如果隔绝了空气或水,就能在一定程度上防止铁生锈。在铁制品表面涂油、刷漆、镀耐磨和耐腐蚀的铬,以及制造耐腐蚀的合金等,都能防止铁制品锈蚀。
4.保护金属资源的有效途径是防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、合理开采金属矿物,以及寻找金属的代用品等。;1.下列金属中,在自然界主要以化合物形式存在,且提炼量最大的是()。
A.铝B.金C.银D.铁
2.下列有关保护金属资源的措施中,不合理的是()。
A.回收利用废旧金属B.防止金属腐蚀
C.有计划、合理地开采金属矿物D.用导电性最好的银取代铜、铝制作导线;3.要证明铁钉生锈的过程中一定有氧气参加了反应,则下列实验中必须完成的是()。;4.某赤铁矿样品中铁元素的质量分数为63%,则该矿石样品中Fe2O3的质量分数为()。
A.95%B.85%
C.90%D.80%
5.写出下列金属矿石主要成分的化学式。
(1)磁铁矿:__________