人教版九年级下册第八单元课题3金属资源的利用和保护

1、1.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。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）写出图中标有序号的仪器名称 ， 。 (2)实验过程中，先要进行的是实验过程中，先要进行的是_ 。（填。（填或或） 加热加热 通一氧化碳通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是中反应的化学方程式是 。 B中反应的化学方程式是中反应的化学方程式是 ， B中观察到的现象是中观察到的现象是_ 。 (4)该装置的不足之处是该装置的不足之处是 。 铁架台铁架台 试管试管 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 高温高温 没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）没有尾气处理装置（或没有用燃着的

2、酒精灯处理尾气等） Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 澄清的石灰水变浑浊澄清的石灰水变浑浊 A B 2.右下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素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。被人类大规模开发、利用的大致年限。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 约约6000年前年前约约200年前年前约约600年前年前 约约2500年前年前 选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原 因因 是是 目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其目前铝在多个领域替代易生锈

3、的钢铁，其主要主要原因原因 是是 。 铝的密度小铝的密度小 铝很活泼铝很活泼 地壳中铝的含量高地壳中铝的含量高 铝的表面易生成致密的保护膜铝的表面易生成致密的保护膜 钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。 右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学 方程式方程式 ；能证明产；能证明产 物中有铁粉的方法是：物中有铁粉的方法是： 。 用磁铁吸用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡或加稀盐酸有气泡) 3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2 = 高温高温 在组装仪器时，把玻璃管插入在组装仪器时，把玻璃管插入 橡胶管的操作方

4、法橡胶管的操作方法 是是 。 此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方法：此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方法： 。用气球收集尾气或用燃着的酒精灯点燃 用气球收集尾气或用燃着的酒精灯点燃 导管一端用水润湿后旋转插入导管一端用水润湿后旋转插入 第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 第二课时第二课时 P1719 2.知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用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。废旧金属等金属资源保护的重要性。 学习目标：学习目标： 1.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方

5、法。 2.了解对金属资源保护的方法。了解对金属资源保护的方法。 1.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。 重点：重点： 为什么要保护金属资源？为什么要保护金属资源？ 二、金属资源保护二、金属资源保护 保护金属资源的原因：保护金属资源的原因： 每年大量开采每年大量开采(数以亿吨计数以亿吨计) 每年大量的金属被腐蚀每年大量的金属被腐蚀(相相 当于年产量的当于年产量的20%40%) P17 1. 1.金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护 人们采取了许多措施，但每年人们采取了许多措施，但每年 全世界因生锈而损失的钢铁约全世界因生锈而损失的钢铁约 占世

6、界年产量的占世界年产量的四分之一！四分之一！ 如何防锈？如何防锈？ a.在干燥空气中在干燥空气中 b.浸没在水中浸没在水中 c.半截浸没在水中半截浸没在水中 铁的生锈过程铁的生锈过程 哪种条件下哪种条件下, ,铁最铁最 易生锈易生锈? ?为什么为什么? ? 不生锈不生锈(有水无有水无O2) 不生锈不生锈 ( (有有OO2无水无水) ) 在水与空气的交界面最易生锈在水与空气的交界面最易生锈 植物油植物油 a b c 请思考：请思考： 用橡皮塞用橡皮塞 塞紧管口塞紧管口 (有水和有水和2) 蒸馏水蒸馏水 铁与空气中的铁与空气中的氧气、水蒸气氧气、水蒸气发生化学反应。发生化学反应。 铁锈的成份很复杂

7、铁锈的成份很复杂,主要为氧化铁主要为氧化铁Fe2O3 xH2O。 (Fe2O3 XH2O很疏松，易吸水，不能阻碍里层的铁继续很疏松，易吸水，不能阻碍里层的铁继续 与氧气、水蒸气反应，如不及时除去，会加快铁制品的生与氧气、水蒸气反应，如不及时除去，会加快铁制品的生 锈，使铁全部被腐蚀。锈，使铁全部被腐蚀。而铝不同，铝与氧气反应生成致密而铝不同，铝与氧气反应生成致密 的的Al2O3薄膜，覆盖在铝的表面，从而保护里层的铝不再薄膜，覆盖在铝的表面，从而保护里层的铝不再 与氧气反应，所以铝耐腐蚀。与氧气反应，所以铝耐腐蚀。) 铁生锈的条件：铁生锈的条件： 要有能够发生反应的物质要有能够发生反应的物质(F

8、e、H2O、O2)； 铁制品锈蚀的条件铁制品锈蚀的条件: 反应物要能相互接触；反应物要能相互接触； 生成物不会对反应起阻碍作用生成物不会对反应起阻碍作用。 4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3 xH2O (缓慢氧化缓慢氧化) 防止铁生锈的方法防止铁生锈的方法(破坏破坏铁生锈的条件即可铁生锈的条件即可)：P18表表 1.保持铁制品表面的洁净和干燥。保持铁制品表面的洁净和干燥。 2.在铁制品表面涂油、刷漆、搪瓷、镀上在铁制品表面涂油、刷漆、搪瓷、镀上 耐腐蚀的耐腐蚀的 金属、烤蓝（金属、烤蓝（即表面生成致密的氧化膜保护层即表面生成致密的氧化膜保护层），使铁），使铁 制品与空气隔绝。制品与空气隔

9、绝。 3.制成耐腐蚀的合金，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢，就是在钢中加入一如不锈钢，就是在钢中加入一 点镍和铬而制成的合金。点镍和铬而制成的合金。 三角架：三角架： 钢线钢线(辐条）：辐条）： 链条：链条： 刷漆刷漆 镀一层耐腐镀一层耐腐 蚀的金属蚀的金属 涂油等涂油等 平时要保持自行车的洁净与干燥（或涂油）！平时要保持自行车的洁净与干燥（或涂油）！ 自行车防锈措施有哪些？自行车防锈措施有哪些？讨论：讨论： 钢圈：钢圈： 图图8-25 据估计一些矿物可供开采的年限据估计一些矿物可供开采的年限 2.2.金属资源保护金属资源保护 为什么要保护金属资源？为什么要保护金属资源？ 矿物的储量是有限的，而且

10、不能再生。矿物的储量是有限的，而且不能再生。 2 2、怎样保护金属资源呢、怎样保护金属资源呢? ? 防止金属的腐蚀。防止金属的腐蚀。 金属的回收与利用。金属的回收与利用。（不仅可以（不仅可以 节约金属资源，而且可以减少对环节约金属资源，而且可以减少对环 境的污染。）境的污染。） 有计划有计划, ,合理地开采矿物合理地开采矿物, ,严禁不顾严禁不顾 国家利益的乱采矿。国家利益的乱采矿。 寻找金属代用品。如以塑代钢。寻找金属代用品。如以塑代钢。 图图8-26 金属的回收利用金属的回收利用 回收一个铝制的易拉罐比制造一个新的铝制的易拉回收一个铝制的易拉罐比制造一个新的铝制的易拉 罐要便宜罐要便宜20

11、%，而且还可以节约金属资源和，而且还可以节约金属资源和95%能源。能源。 目前世界上有目前世界上有50%以上的铁和以上的铁和90%以上的金得到回收利以上的金得到回收利 用。用。 反馈练习反馈练习 1.在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最快的在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最快的 是是 （）（） A.在潮湿、致密的土壤中在潮湿、致密的土壤中 B.在干燥、致密的土壤中在干燥、致密的土壤中 C.在潮湿、疏松的土壤中在潮湿、疏松的土壤中 D.在干燥、疏松的土壤中在干燥、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

12、船头部分水面上的船头部分 B.水面附近的船体部分水面附近的船体部分 C.水面下的船底部分水面下的船底部分 D.各部分都一样速度生锈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。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（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镀锌 在铁制品表面涂油脂在铁制品表面涂油脂 保留铁件表面的铁锈作保护层保留铁件表面的铁锈作保护层 在铁器表面刷油漆在铁器表面刷油漆 自行车脏了用清水冲洗自行车脏了用清水冲洗 用废酸液冲洗铁制污水管道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切完咸菜后，尽快将菜刀

13、洗净擦干 A. B. C. D. B 4.全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界 钢铁年产量的钢铁年产量的1/4。某学生想探究铁生锈的条件，他将。某学生想探究铁生锈的条件，他将 干净的铁钉分别同时入放干净的铁钉分别同时入放A、B、C三支试管中进行研究。三支试管中进行研究。 请你帮助该学生完成下列实验设计的内容：请你帮助该学生完成下列实验设计的内容： 加热烘干试管，小心放加热烘干试管，小心放 入铁钉，塞上塞子入铁钉，塞上塞子 探究铁在有水而无空气探究铁在有水而无空气 （氧气）时的生锈情况（氧气）时的生锈情况 小心放入铁钉，注入蒸馏小心放入铁钉，注入蒸馏 水，使铁钉部

14、分浸入水中水，使铁钉部分浸入水中 一周后，编号为一周后，编号为_的试管中的铁钉最易的试管中的铁钉最易 生锈。生锈。 用相同材料制作，经过相同时间防锈处理的铁用相同材料制作，经过相同时间防锈处理的铁 栏杆，安装在南方比安装在北方更易生锈，其原因是栏杆，安装在南方比安装在北方更易生锈，其原因是 _。 C 南方比北方天气潮湿，铁更易生锈南方比北方天气潮湿，铁更易生锈 A B C 铁在干燥空气中铁在干燥空气中 铁在有水而无空铁在有水而无空 气（氧气）时气（氧气）时 铁在有空气和水时铁在有空气和水时 用植物用植物 油液封油液封 用橡皮塞用橡皮塞 塞紧管口塞紧管口 4 4. .某课外兴趣小组对一批铁样品（

15、含有杂质，杂质不溶于水，某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水， 也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进 行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完 全反应。实验数据如下表：全反应。实验数据如下表： 请你认真分析数据，回答下列问题：请你认真分析数据，回答下列问题： 哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应； 计算样品中铁的质量分数；计算样品中铁的质量分数； 若生产若生产1000 t这种纯度的铁，至这种纯度的铁，

16、至少少需要含氧化铁需要含氧化铁 (Fe2O3)80%的赤铁矿多少吨？的赤铁矿多少吨？ (烧杯的质量为烧杯的质量为25.4g；计算结果精确到；计算结果精确到0.1%) 解：解：分析表中数据可知，甲、乙、丙三人的实验生成气的质分析表中数据可知，甲、乙、丙三人的实验生成气的质 量都是量都是0.3g(如甲为如甲为200g+9g-208.7g0.3g),即各人的实验中都有一种即各人的实验中都有一种 反应物完全反应。由甲、乙数据可知，反应物完全反应。由甲、乙数据可知，9g铁样品中的铁完全反应，铁样品中的铁完全反应， 甲中的酸过量甲中的酸过量。由乙、丙数据可知，。由乙、丙数据可知，(150g 25.4g)1

17、24.6g的稀硫的稀硫 酸中的酸中的H2SO4完全反应，完全反应，丙中的金属过量丙中的金属过量。综合分析可知。综合分析可知乙同学所乙同学所 取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。 解：解：乙反应生成氢气的质量为乙反应生成氢气的质量为150g+9g-158.7g0.3g。 设设Fe的质量为的质量为X。 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 2 X 0.3g 则则Fe% 8.4g 9g 100%=93.3% 计算样品中铁的质量分数；计算样品中铁的质量分数； 答：样品中铁的质量分数为答：样品中铁的质量分数为93.3%。 56 X 2 0.3g =X=8.4g

18、若生产若生产1000 t这种纯度的铁，至这种纯度的铁，至少少需要含氧化铁需要含氧化铁(Fe2O3)80%的赤的赤 铁矿多少吨？铁矿多少吨？ 解：解：需要含氧化铁需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为的赤铁矿的质量为Y。 1000 t这种纯度的铁含纯铁的质量为这种纯度的铁含纯铁的质量为1000t93.3%930t。 3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2 = 高温高温 160 112 Y80% 930t 160:112=Y80%: 930t Y=1666.1t 答：答：生产生产1000 t这种纯度的铁，至这种纯度的铁，至少少需要含氧化铁需要含氧化铁 (Fe2O3)80%的赤铁矿为的赤铁矿为166

19、6.1t。 3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2 ； = 高温高温 1.把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其主要反应原理是把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其主要反应原理是 在高温条件下在高温条件下CO作还原剂，夺取作还原剂，夺取铁矿石里的氧，铁矿石里的氧，将铁还原出来。将铁还原出来。 2.在实际生产时在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用在计算用 料时和产量时料时和产量时,应考虑到杂质问题。应考虑到杂质问题。 3.铁生锈的条件是铁生锈的条件是铁与空气中的氧气、水铁与空气中的氧气、水( (或水蒸气或水蒸气) )直接接直接接 触，如果隔绝了空气

20、和水，就能在一定程度上防止钢铁生锈。触，如果隔绝了空气和水，就能在一定程度上防止钢铁生锈。在在 铁表面涂油、刷漆、镀上耐磨和铁表面涂油、刷漆、镀上耐磨和 耐腐蚀的铬及制造耐腐蚀的合金，耐腐蚀的铬及制造耐腐蚀的合金， 如不锈钢等，就能防止钢铁生锈。如不锈钢等，就能防止钢铁生锈。 4. 保护金属资源的有效途径是防止金属的腐蚀、回收与利用废保护金属资源的有效途径是防止金属的腐蚀、回收与利用废 旧金属、合理有效地地开采矿物旧金属、合理有效地地开采矿物,以及寻找金属代用品等。以及寻找金属代用品等。 列比例时，一定要用纯量。列比例时，一定要用纯量。m(纯纯) = m(不纯不纯 )纯度纯度 4Fe+3O2+

21、2XH2O=2Fe2O3 XH2O 本单元小结：本单元小结： 一、金属和金属材料一、金属和金属材料 金属与非金属物理性质的比较：金属与非金属物理性质的比较： 2.金属材料包括金属材料包括纯金属和合金纯金属和合金。把两种或两种以上的金属熔合。把两种或两种以上的金属熔合 在一起，或者把金属和非金属熔合在一起，就可以得到具有金属特在一起，或者把金属和非金属熔合在一起，就可以得到具有金属特 性的合金性的合金 。由于合金的很多性能一般比组成它们的纯金属更好，因。由于合金的很多性能一般比组成它们的纯金属更好，因 此，在实际中大量使用的金属材料是合金。此，在实际中大量使用的金属材料是合金。 二、金属的化学性

22、质二、金属的化学性质 1.很多金属都能与氧气、盐酸和稀硫酸等起反应，但反应很多金属都能与氧气、盐酸和稀硫酸等起反应，但反应 的难易和剧烈程度不同。的难易和剧烈程度不同。)以以Fe、Al、Cu为例，写出它与氧气、为例，写出它与氧气、 稀硫酸反应的化学方程式。稀硫酸反应的化学方程式。 ， 。 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 2Al +3H2SO4 Al2 (SO4) 3 +3H2 3Fe + 2O2 Fe3O4 点燃点燃 4Al + 3O2 2Al2O3 点燃点燃 2Cu + O2 2CuO Cu + H2SO4不反应不反应 2.由一种单质由一种单质 和一种和一种 化合物反应，生成另一种单质化合物反应，生成另一种单质 和另一种和另一种 化合物的反应叫做置换反应。例如化合物的反应叫做置换反应。例如 如果用如果用A+B C来表示化合反应的话，请用相似来表示化合反应的话，请用相似 的方法来表示分解反应和置换反应。的方法来表示分解反应和置换反应。 置换反应：置换反应：A +BC B + AC 分解反应：分解反应：ABA + B ， 。 Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 3.常见金属活动性顺序如下：常见金属活动性顺