【九年级下册化学】课题3 金属资源的利用和保护

1课题3金属资源的利用和保护21.知道一些常见的金属(铁等)矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法2.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的办法3.知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性3自然界中以单质形式存在的金自然界中以单质形式存在的银4赤铁矿（主要成分是Fe2O3)黄铁矿5菱铁矿铝土矿黄铜矿辉铜矿61.金属资源的存在：______________。2.金属元素在地壳中的含量：排在前两位的是______、_____。3.自然界中金属的存在形式：_____、_______。4.以化合物形式存在的金属具体表现为：_______。5.我国矿物种类和储量情况：______________。铝铁地壳和海洋单质化合物矿石齐全、丰富7早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。8上海宝山钢铁公司炼铁高炉9为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票10铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。一氧化碳与氧化铁的反应一、铁的冶炼11实验的原理实验的步骤实验的现象实验应注意哪些问题？（先加热还是先通气？实验完毕时先停止加热吗？）实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？）12一氧化碳还原氧化铁实验实验原理：实验操作：1.按上图组装仪器，并检查气密性2.把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻轻转动玻璃管，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温133.把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排出管内的空气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。4.当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。14将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁。红色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。实验现象：问题讨论：1.如何验证反应中生成了什么物质？15把尾气烧掉，防止污染空气2.装置中右边的酒精灯起什么作用？3.石灰水的作用有哪些？澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳便于处理尾气161.一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸.2.实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。防止高温的条件下，生成的铁再被氧化。注意事项：17实验改进：可将上述装置除尾气的部分，改成用气球或方便袋收集，这样收集得到的未燃的一氧化碳气体可重复利用把尾气烧掉，防止污染空气181.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气2.设备：高炉3.反应原理：C＋O2CO2CO2＋C2COFe2O3＋3CO2Fe＋3CO2CaCO3CaO＋CO2↑CaO＋SiO2CaSiO3高温高温高温高温点燃工业炼铁19实际生产中，所用原料或产物一般都含有杂质，如何进行计算？20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吨？分析：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量：赤铁矿石氧化铁铁生铁方法1：根据化学式：1000t×80%×70%÷96%=583.3t方法2：根据化学方程式（略）21如何防止生锈？二、金属资源保护22铁的生锈过程23铁生锈的实质：铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。铁锈的主要成份为：氧化铁铁制品锈蚀的条件:铁制品与氧气（或空气）、水蒸气同时接触研究性学习:铁的生锈过程24钢铁防锈25金属的防护(1)隔绝空气或氧气(2)隔绝水联想：你通常采用哪些措施防止自行车生锈？具体防锈方法:1.“穿外衣”——加一层保护膜（如：刷油漆、涂油、电镀、致密的氧化膜）2.“打强心针”——在铁中加入其它金属改变其内部结构（如：制成不锈钢）3.保持铁制品洁净干燥。262728怎样保护金属资源呢?一、防止金属的腐蚀二、废旧金属的回收与利用三、有计划、合理地开采矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿四、其他途径：寻找金属的代用品29【典例1】钢铁是使用最多的金属材料，但每年因锈蚀而损失的数量巨大，如何防止金属腐蚀已成为科学研究中的重大问题。以下有关金属腐蚀的叙述错误的是（）A.钢铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈B.钢铁锈蚀的实质是与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化C.铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比钢铁差D.在钢铁表面刷油漆可以防止钢铁锈蚀C知识点一、金属的锈蚀30知识点二、炼铁B【典例2】（1）磁铁矿的主要成分是：；（填化学式）（2）写出CO与Fe2O3在高温条件下反应的化学方程式：（3）高炉炼铁得到的主要产品是；（填序号）A．纯铁B．生铁C．钢Fe3O4Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温311.铁钉在下列哪些情况下容易生锈（）A.在干燥的空气中B.在潮湿的空气中C.部分浸入食盐水中D.浸没于植物油中2.关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是（）A.铁丝燃烧产生白烟B.铁丝生锈是缓慢氧化C.铁丝燃烧的产物是Fe2O3D.铁锈的主要成分是Fe3O4BCB323.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面使高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是（）A．b管中铁钉不会锈蚀B．L端与R端液面高度仍然保持一致C．该实验说明铁锈蚀与空气、水有关D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀B334.下列家庭生活垃圾：①废旧书刊报纸②废电池③废弃橡胶、塑料制品④易拉罐饮料瓶⑤废弃电线⑥破旧铁锅、铝壶⑦变质剩饭菜⑧瓜皮果壳⑨废弃玻璃物品等，其中可回收利用的有：＿＿＿＿＿＿＿＿。回收利用与保护金属资源相关联的是＿＿＿＿＿＿。①②③④⑤⑥⑨②④⑤⑥34Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，5.某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下：（1）操作a、b的名称分别是________、_______。（2）写出流程中有关反应的化学方程式：______________________、_______________。以上两个反应能够发生的原因是__________________________。在金属活动性顺序中，铁位于铜、氢之前。过滤蒸发Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑356.每年都要从大自然中提取大量的金属，用于满足日常生活和工农业生产的需要。（1）钢铁是我们日常生活中使用最多的金属材料。高炉炼铁常以焦炭、铁矿石、石灰石、空气等为原料。一氧化碳和Fe2O3反应的化学方程式为。（2）我国钢铁年产量很高，但因锈蚀造成的损失也很惊人。人们常采取在铁制品表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法，以防止其锈蚀。上述方法所依据的原理是。将铁制品与空气和水隔绝Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温36（3）我国矿物储量很丰富，但人均占有量并不多，请保护金属资源！下面几种做法中，可有效保护金属资源的是（填字母）。a.回收利用废旧金属制品b.任意开采铁矿石c.铁制品不加处理，存放在潮湿的环境中d.寻找、开发金属的代用品ad371.金属资源的存在形式：单质、化合物2.工业炼铁的主要化学反应原理是：3.钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。4.金属资源的保护：防腐、回收、合理并有计划地开采、寻找金属的代用品。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温