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一、金属在自然界的存在:
1.金属资源的存在方式:地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中
除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在。
2.常见的金属矿石有哪些?常见矿石名称与其主要成分:
2.了解我国金属资源概况:
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的国家之一。矿物储量也很丰富:钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列。铜、铝、锰等储量在世界上也占重要地位。
二、一氧化碳还原氧化铁
⑴装置图
⑵步骤
A.检查装置的气密性
B.装入药品并固定
C.先通入纯净的一氧化碳后点燃酒精喷灯加热
D.实验结束时,先停止加热,继续通一氧化碳,直至装置冷却。
⑶现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水中导管口有气泡,澄清石灰水变白色浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰,放热。
⑷整个实验涉及的化学方程式:
⑸注意事项:①先通CO再加热的目的:排出装置内的空气,防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸
②实验结束后先停止加热,继续通入CO至冷却到室温的目的:防止被还原出来的热的铁粉又被空气中的氧气氧化
⑹尾气处理:燃烧掉残余的一氧化碳,防止污染空气
三、工业炼铁
⑴原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的还原剂(CO)将铁从铁矿石里还原出来。主要的化学方程式:
⑵原料:铁矿石、焦炭、石灰石
⑶主要设备:高炉
⑷冶炼过程中发生的化学反应:
(注意:①石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
②焦炭的作用⑴产生热量,提高炉温⑵产生还原剂一氧化碳。
③炼得的产品为生铁
四、含杂质化学反应的计算
纯物质的质量=含杂质的物质质量×物质的纯度
五、铁的锈蚀
【活动与探究】:铁锈蚀的条件是什么?
1.所用方法:对比实验法或控制变量法
2.铁钉生锈实验的注意事项:
⑴煮沸的原因:除去水中溶解的氧气,使铁钉只与水接触
⑵迅速冷却的原因:①防止氧气溶解②防止温度高,对铁钉生锈产生影响,做到控制变量
⑶用蒸馏水的原因:为了排除水中溶解的其他杂质的干扰
⑷试管甲的目的:探究铁钉与氧气、水同时接触是否生锈
⑸试管乙的目的:探究铁钉只与水接触是否生锈(此试管未发生化学变化)
⑹滴加植物油的目的:隔绝空气,防止氧气进入水里,使铁钉只与水接触
⑺试管丙的目的:探究铁钉只与氧气接触是否生锈(此试管未发生化学变化)
⑻棉花里裹着干燥剂氯化钙的作用:吸收试管里水蒸气,使铁钉只与氧气接触
⑼试管口用橡皮塞塞紧的作用是:防止试管外的水蒸气进入试管
3.实验现象:甲试管中银白色固体表面有红褐色固体生成,且水面附近锈蚀最严重,其余两只使馆内的铁钉不生锈
4.结论:铁生锈的条件是:铁与空气中的氧气、水直接接触发生化学反应生成铁锈
铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O
5.为什么铁制品能够完全锈蚀?
因为铁锈是疏松的,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,最终可使铁制品全部锈蚀。
6.防止铁制品生锈的措施:
⑴保持铁制品表面洁净和干燥
⑵在铁制品表面涂一层保护膜如:刷漆、涂油;在金属表面镀上耐磨及耐腐蚀的铬;通过化学反应使铁制品表面生成致密的氧化膜,如“烤蓝”等
⑶制成耐腐蚀的合金,如不锈钢等
7.自行车的防锈方法
支架——喷漆、链条——涂油、钢圈——电镀、瓦盖——喷漆
8.如果金属表面有锈,可以用刀刮、用砂纸打磨等物理方法除去,或可以用稀盐酸或稀硫酸进行酸洗,使铁锈与酸反应生成可溶性的化合物而被除去。
六、金属资源的保护和利用
1.导致金属资源减少的因素是?
①我们每年都要向自然界索取大量的金属矿物资源,以提取数以亿吨计的金属,以满足生活和生产的需要。
②同时每年因锈蚀而损失的金属设备、材料相当于年产量的20%-40%。
③金属矿物的储量有限,而且不能再生。
2.金属矿物资源有限,而且不能再生,不节制的开采会造成资源的浪费,我们应该保护金属资源。
3.保护金属资源的途径:
①防止金属腐蚀②回收利用废旧金属③有计划、合理开采矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿④寻找金属的代用品
4.金属回收利用的意义:节约金属资源和能源,减少环境污染,降低成本
5.被雨水淋湿的自行车,为什么须先用干布擦净后才能用带油的布擦?用干布擦掉水分后,可保持自行车的干燥。擦干后用带油的布擦,就是在自行车表面形成一层保护膜,水分不易侵入,可以防止铁生锈。如果直接用带油的布擦,不仅不易擦干,而且还容易将水覆盖在油层下面,使铁生锈。
6.稀土是储量较少的一类金属的统称,有“工业的维生素”美誉
我国稀土储量居世界第一位,目前我国稀土年消费量居世界第一位,我国生产的主要是低端稀土产品,在高端产品方面远落后于发达国家。
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