化学人教版九年级下册课题3金属的利用和保护

课题3 金属资源的利用和保护 金属概述 地球上的金属资源广泛地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 其余都以化合物形式存在 图8 15自然界中以单质形式存在的金 图8 16自然界中以单质形式存在的银 金属元素在地壳中的含量 资料 菱铁矿 FeCO3 铝土矿 l2O3 辉铜矿 Cu2S 赤铁矿 Fe2O3 黄铜矿 CuFeS2 常见的矿石 用来提炼金属的矿物 磁铁矿 Fe3O4 常见的铜矿石 黄铜矿 CuFeS2 孔雀石 Cu2 OH 2CO3 一 铁的冶炼 春秋战国 1世纪 现象 玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑 同时石灰水变浑浊 尾气燃烧产生蓝色火焰 1 实验一氧化碳还原氧化铁 与CO还原氧化铜的操作步骤相同 注意事项 设备 原料 铁矿石 焦炭 石灰石 原理 在高温下 利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来 2 工业炼铁 高炉 在实际生产时 所用的原料或产物一般都含有杂质 在计算用料时和产量时 应考虑到杂质问题 例1 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 例1 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 解 1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1000t 80 800t 设 800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x 160112800txx 560t则含铁96 的生铁的质量为 560 96 583t 160112800tx 方法1 设1000t赤铁矿石理论上可以炼含铁96 的生铁质量为X 1601121000t 80 96 x x 583t 方法2 1 将100t含杂质20 的石灰石煅烧可得到含杂质2 的生石灰多少吨 练习 2 将5 8g生铁投入足量的稀硫酸中 生成0 2g氢气求 此生铁的纯度 巩固练习 1 下图是课堂中模拟炼铁的实验装置 1 写出图中标有序号的仪器名称 2 实验过程中 先要进行的是 填 或 加热 通一氧化碳 3 A中反应的化学方程式是 B中观察到的现象是 B中反应的化学方程式是 4 该装置的不足之处是 铁架台 试管 没有尾气处理装置 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 澄清石灰水变浑浊 A B 右下图是金属活动性顺序表中铜 锡 铁和铝元素被人类大规模开发 利用的大致年限 选择编号填空 铝的利用比铜和铁晚得多 原因是 目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁 其主要原因是 铝的密度小 铝很活泼 地壳中铝的含量高 铝的表面易生成致密的保护膜 巩固练习 探究活动 铁制品锈蚀的条件 现有洁净无锈的铁钉 试管 经煮沸迅速冷却的蒸馏水 植物油 棉花和干燥剂氯化钙 试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件 生锈 铁既与水接触 又与氧气接触 不生锈 铁只与水接触 不生锈 铁只与氧气接触 在水 氧气同时存在的环境中铁能生锈 想一想 阅读教材P18页 回答下列问题 1 试管 中为什么要用煮沸过的蒸馏水 且要加入植物油 2 铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用 铁锈是否也能保护里层的铁呢 3 你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的原理吗 防止蒸馏水中溶有氧气 加植物油是为了隔绝空气 不能 因为铁锈是疏松的 隔绝空气 隔绝水 破坏生锈条件 二 金属资源的保护 1 金属的腐蚀和防护 铁生锈的条件 铁锈的主要成分 铁锈的性质 在水 氧气同时存在的环境中 潮湿的空气 红色 疏松多孔 易吸水 Fe2O3 xH2O 1 铁生锈条件的探究 2 铁制品的防护措施 防止铁生锈的原理 就是破坏铁生锈的条件 隔绝空气 隔绝水 1 保持铁制品表面干燥和洁净在铁制品表面涂一层保护膜如 刷油漆 涂油 镀上一层耐磨 耐腐蚀的金属铬 镍等 高温灼烧金属 进行 烤蓝 处理等 3 制成合金钢 如不锈钢 防锈具体方法 2 回收和利用废旧金属 4 寻找金属的代用品 2 金属资源保护 1 防止金属腐蚀 3 有计划合理开采矿物 可节约金属资源 可减少对环境的污染 1 铁生锈的主要条件 铁与空气中的氧气 水蒸气直接接触 2 防止铁生锈的方法 保持铁制品表面干燥和洁净 在铁制品表面刷油漆 涂油 镀铬 烤蓝 制成合金钢 3 保护金属资源的有效途径是 a 防止金属腐蚀b 回收利用废旧金属c 合理有计划的开采矿物d 寻找金属的代用品 小结 铁的冶炼 反馈练习 1 在下列情况下 埋在地下的铸铁管道腐蚀最快的是 A 在潮湿 致密的土壤中B 在干燥 致密的土壤中C 在潮湿 疏松的土壤中D 在干燥 疏松的土壤中 2 某运输用铁船 在水中行驶 最易生锈的部位是 C B A 水面上的船头部分B 水面附近的船体部分C 水面下的船底部分D 各部分都一样速度生锈 3 日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀 下列做法中不能起防锈作用的是 在铁制品表面镀锌 在铁制品表面涂油脂 保留铁件表面的铁锈作保护层 在铁器表面刷油漆 自行车脏了用清水冲洗 用废酸液冲洗铁制污水管道 切完咸菜后 尽快将菜刀洗净擦干A B C D B 4 随着人们生活质量的提高 各种电池使用量大幅度增加 废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来 其首要原因是 A 回收利用电池外壳的金属材料B 防止电池中汞 镉 铅等重金属对土壤和水源的污染C 减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀D 回收利用电池中的石墨电极 B 5 某炼钢厂日产含杂质5 的生铁3000t 试计算 该3000t生铁中含纯铁多少吨 该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85 的赤铁矿石多少吨 计算结果保留整数 设参加反应的Fe2O3质量为x 解 生铁中含纯铁 3000t 1 5 2850t X 4071t 答 略 160112X2850t 赤铁矿石的质量 4071t 85 4790t 练习与应用 1 1 Fe2O3 2 Fe3O4 3 FeCO3 4 Al2O32 在 2 3 两种情况下 铁钉容易生锈 3 1 沙漠地区气候干燥 空气中水分含量低 2 有水存在时 自行车的零件容易生锈 4 5 解 设理论上可日产生铁的质量为x 1601125000t 76 x x 2660t 折合为含Fe98 的生铁质量为 2660t 98 2714 3t 6 解 设需要Fe3O4的质量为x 232168X2000t 1 3 x 2679 0t 折合为含Fe3O490 的磁铁矿石质量为 2679 0t 90 2976 7t 有一种特