九年级化学下册-第8单元-课题3-金属资源的利用和保护课件-新人教版

填写下列表格（括号内为杂质）混合物除去杂质的化学方程式主要操作步骤铜粉（Fe）FeCl2溶液(CuCl2)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+CuCl2=FeCl2+Cu

溶解、过滤、洗涤溶解、过滤课题3金属资源的利用和保护(1)第八单元金属和金属材料金属活动性顺序表：

KCaNaMgAlZnFeSn

Pb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱金属活动性顺序：

KCaNaMgAlZnFeSnPb

(H)

CuHgAgPtAu

1.在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性越强。2.在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢3.在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来

金属活动性

强

弱1、判断下列各组物质能否发生反应？（1）铜和硫酸锌溶液（2）锌和硫酸铜溶液（3）金和硫酸铜溶液（4）铁和氯化银KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)

CuHgAgPtAu不反应不反应能反应难溶物不反应2、判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化学方程式。

⑴银与稀盐酸⑵锌与硫酸铜溶液⑶铜与硫酸锌溶液⑷铝与硝酸银溶液⑸银与氯化铜溶液⑹镁与硫酸亚铁溶液

解答：可发生反应的⑵⑷⑹⑵Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4⑷Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag⑹Mg+FeSO4=MgSO4+Fe3.（2012．宜宾市）先取甲、乙、丙、丁四种金属粉末，分别投入相同浓度的稀盐酸中，只有甲、乙能产生气体，乙反应更剧烈；再取一小块丁投入丙的硝酸盐溶液中，丁的表面有丙析出。则甲、乙、丙、丁四种金属的活动性顺序为()A．甲＞乙＞丙＞丁

B．乙＞甲＞丙＞丁C．丁＞丙＞乙＞甲

D．乙＞甲＞丁＞丙D4、化学的研究目的就是帮助人们认识、改造和应用物质，把金属矿物冶炼成金属就是人们利用化学方法实现物质改造的典型范例。下表中不同的金属被开发和利用的年代不同，从化学反应的角度看，决定这一年代先后顺序的关键因素是（）A、金属的活动性B、金属的导电性C、金属的延展性D、地壳中金属元素的含量K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au约200年前约6000年前约6000年前约2500年前A

5、相同质量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反应，产生氢气的总质量（m）随时间(t)变化的关系如下图，则下图中a、b、c表示的金属分别为：a

、b

、c

。abcMgFeZnmt0t2t1t36、相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量质量分数为8%的盐酸反应（M、N在生成物中均为+2价），生成H2质量和反应时间的关系如右图。下列叙述正确的是（）A．金属的活泼性N＞MB．两个反应生成H2的体积相等C．相对原子质量N＞MD．两个反应消耗盐酸的质量一定相等C7、某溶液中仅含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质，将其分成A、B两份，各加入一定量的锌粉，充分反应后，过滤洗涤，分别得到滤渣和滤液。1）将A得到的滤渣加入到稀盐酸中有气泡产生，则该滤渣中含有的物质是

溶液中的溶质有

2）往B得到的滤液中滴加稀盐酸，有白色沉淀产生，则对应的滤渣中含有

，滤液中含有的溶质是

。ZnCuAgAgAg(NO3)2Cu(NO3)2Zn(NO3)2Zn(NO3)28、小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序。他设计了四个实验方案，分别选择的试剂是：（1）、铜、银、硫酸亚铁溶液；（2）、铁、银、硫酸铜液；

(3)、银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液；

(4)、铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液。

上述四个方案所选试剂正确的是：（）A、2.4

B、1.2.3

C、1.2.3.4

D、2.3A9、向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气体生成，则滤出的固体一定为()

A、Ag、Cu两种单质的混合物B、Cu、Fe两种单质的混合物C、Ag、Fe两种单质的混合物D、Ag、Cu、Fe三种单质的混合物D人类生活离不开金属金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!军事与科技也需要大量的金属金属元素在自然界中的存在形式

自然界除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,★.金属的存在：图8-5自然界以单质形式存在的金图8-16自然界以单质形式存在的银金属元素在自然界中的存在形式其余都以化合物形式存在于地壳和海洋中。

含有矿物的岩石称为矿石金属元素在地壳中的含量元素名称质量分数/%元素名称质量分数/%铝（Al）7.73镁（Mg）2.00铁（Fe）4.75锌（Zn）0.008钙（Ca）3.45铜（Cu）0.007钠（Na）2.74银（Ag）0.00001钾（K）2.47金（Au）0.0000005资料赤铁矿主要成分是Fe2O3黄铁矿主要成分是FeS2菱铁矿主要成分是FeCO3

铝土矿主要成分是Al2O3黄铜矿主要成分是CuFeS2辉铜矿主要成分是Cu2S矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物。赤铁矿[主要成分Fe2O3]磁铁矿（主要成分Fe3O4）黄铁矿:主要成分FeS2菱铁矿:主要成分FeCO3铝土矿:主要成分Al2O3

孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿

Cu2O黄铜矿CuFeS2辉铜矿Cu2S铜矿石

我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。

大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。金属矿石金属矿石如何变成金属？？？将化合物中的金属元素提取出来的过程称之为金属的冶炼，在我国冶炼量最大的就是铁。思考：根据你所学的化学知识，可通过哪些途径得到金属材料——铁？

磁铁矿（主要成分Fe3O4）赤铁矿（主要成分Fe2O3）黄铁矿（主要成分FeS2）菱铁矿（主要成分FeCO3）想一想：⑴假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？

⑵除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来，氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？70%72.4%48.3%46.7%二.铁的冶炼实验：一氧化碳还原氧化铁[Fe2O3]（实验室）现象：

红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧并产生蓝色火焰。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O用酒精灯点燃尾气的作用是防止CO污染空气2CO+O22CO2点燃实验结束时，先熄灭酒精喷灯后停止通入CO，是为了防止温度降低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化；还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管，使之炸裂。操作中应注意些什么？1、先通CO还是先点燃酒精灯？为什么？2、先熄灭酒精灯还是先停止通CO？为什么？先通CO后点燃酒精灯的原因是为了防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。工业炼铁1、原料：黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O42、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(Fe2O3)中还原出来Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温石灰石、铁矿石焦炭、空气3、设备：高炉化学方程式：70%48.27%46.67%72.41%含铁量铁的冶炼（工业上）高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来

工业上工业上炼铁时各物质的作用：石灰石：把杂质转化为炉渣焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。将铁矿石中的SiO2转变为炉渣点燃⑴C+O2===2CO2高温⑵C+CO2===2CO（Fe2O3）生铁出铁口炉渣出渣口⑶Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温高炉气体高炉气体①产生一氧化碳②提供热量CO2+C=2CO高温3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温C+O2==CO2高温CaO+SiO2==CaSiO3高温CaCO3==CaO+CO2高温→提供热量→提供还原剂造渣，除去二氧化硅炼铁时各物质的作用：在我国最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑。生熟炼铁炉二生熟炼铁炉一例：用1000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁多少t?解：设理论上可以炼出的纯铁质量为x1602×561000t×80％X1601000tX80%2×56XX=560t答：可以炼出纯铁560t。3CO+Fe2O32Fe+3CO2如果炼出含铁为96%的生铁多少t？生铁的质量560t÷96%=583t可以炼出生铁铁583t。纯物质的质量=

不纯物质的质量×物质的质量分数不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的质量分数注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量

某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁96%的生铁多少吨？解：设每天可炼出的生铁质量为XFe2O3+3CO===2Fe+3CO21601121000t×80%X×96%

160112800tX×96%

X=583t答：略高温解：设每天以炼出的铁质量为XFe2O3+3CO===2Fe+3CO21601121000tX1601121000tX

X=700t答：略高温练一练：某钢铁厂计划每天冶炼2000t含杂质3%的生铁，那么该厂需要购买含Fe2O390%的赤铁矿石多少吨？×80%800t537.6t生铁的质量=537.6t÷96%=560t想一想：

有关“炼铁”的含杂质计算除了利用“化学方程式”来计算以外，是否还能利用“元素守恒法”来计算？钢的冶炼补充：炼钢为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票请你检测：在炼钢过程中需要用抽样的方法对产品的含碳量进行检测。现抽取6g钢样，在足量的氧气中充分燃烧，最终收集到0.11g二氧化碳。通过计算判断，该样品含碳量是否已达到钢的要求。课题3金属资源的利用和保护(2)第八单元金属和金属材料据有关资料报导，现在全世界每年被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%——40%钢铁的最大的弱点就是容易生绣三.金属资源保护1.金属的腐蚀和防护铁轨的锈蚀铁钉的生锈各种铁制品的锈蚀

为了减少损失，需要探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用。金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。二、金属资源保护资料一：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~

40%。资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。可供开采的年限如图所示。铁为什么会生锈？？？一、金属的腐蚀与预防取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面的实验步骤一、在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中步骤二、在试管2中注满迅速冷却的沸水、植物油步骤三、在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞铁钉浸没一半在水中铁在空气、水的界面处生锈铁钉完全浸没在水中，上面还加植物油铁未生锈铁钉放在干燥的空气中，加干燥剂等铁未生锈全浸在水中一半在水中干燥空气中铁生锈条件的探究现象分析结论试管Ⅰ试管Ⅱ

试管Ⅲ生锈不生锈不生锈铁既与水接触，又与氧气接触铁只与水接触铁只与氧气接触在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈。（缓慢氧化，放热）在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学变化，使铁转化为铁的化合物的过程。因此，铁与空气接触，又有水分时，最易生锈！

铁锈成分复杂，主要是Fe2O3·XH2O它是一种疏松多孔的物质

Fe2O3

铁锈这种疏松多孔性的物质，能让水分和空气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。

铁锈-------混合物(主要成分氧化铁)结构疏松多孔氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较

铁锈

(Ｆe2Ｏ3)氧化铝

(Al2O3)结构特点若不除去结果疏松多孔完全锈蚀致密结实使铝“自我保护”铁铁锈与空气（氧气）接触与水接触在切过咸菜的铁质菜刀同一面上选相近的三处进行下列实验一处：用湿棉球湿润；一处：用干布檫干一处：用干布檫干后，涂上一层食油；放置一昼夜，观察菜刀三处表面发生的变化铁铁锈与空气（氧气）接触与水接触讨论通过对铁制品锈蚀条件的探究，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？1、保持铁制品表面干燥和洁净2、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、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等3、制成合金钢，如不锈钢怎么防止钢铁生锈呢？在车船的表面喷油漆在机械表面涂防锈油在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷此外，还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。（为什么？）如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬镀铜？自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？刷油漆涂油镀铬总结：防止钢铁制品生锈的方法：

铝比铁更容易跟氧气和其他物质发生化学反应。铝在空气中与氧气反应，生成的氧化铝形成一层致密而结实的膜覆盖在铝的表面，防止铝继续与氧气反应，从而起来“自我保护”的作用（1）、隔绝空气或氧气(2)、隔绝水具体方法: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）①保持钢铁表面的清洁干燥。②镀金属保护层：如镀锡、镀锌、镀铬等；白铁皮镀锌，马口铁镀锡，钢圈镀铬、镍。③涂非金属保护层：如喷涂油漆、涂防锈油、在脸盆、杯子表面烧涂搪瓷、用橡胶或塑料包在钢铁表面。④形成氧化膜保护层：枪套上形成四氧化三铁、锯条上的烤蓝。⑤在钢铁里加入金属或非金属形成耐腐蚀合金：如不锈钢（加Cr、Ni）防止铁锈蚀的主要措施：问题：请你解释以下两个事实：1）铝比铁容易氧化，但为什么铝制品耐用而铁制品却容易锈蚀？铝被氧化后在其表面形成一层致密的氧化膜，保护可铝不再进一步被氧化；而铁氧化易生锈，需要一层保护膜。2）为什么沿海，尤其是南方沿海地区的钢铁制品比北方容易锈蚀？沿海地区，气候较潮湿，铁在潮湿的空气中更易被腐蚀。2、金属资源保护保护金属资源的主要途径：1、防止金属的腐蚀2、金属的回收和利用3、有计划合理地开采矿物4、寻找金属代用品学生练习：根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生锈的条件又是什么？与氧气、水、二氧化碳接触5、物尽其用小结铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。防止铁生锈的方法为：

1、保持铁制品表面干燥和洁净

2、在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、“烤蓝”等

3、制成合金钢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

合理有效的开采矿物

寻找金属的代用品

物尽其用随堂练习1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？（1）在干燥的空气中（2）在潮湿的空气中（3）部分浸入食盐水中（4）浸没有植物油中2、下列做法能防止铁制品生锈的是（）A、自行车脏了用清水冲洗

B、用废酸液冲洗铁制污水管道

C、在铁制篮球架上刷一层油漆

D、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干(2)、(3)C、D我会做3、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C我会做

4、（1）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

属资源的相关联的是＿＿＿＿＿＿。（2）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议:

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

①②③④⑤⑥⑨②④⑤⑥防止金属腐蚀寻找金属的代用品1)为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序a→

→

→

。C装置中NaOH的作用是

。2)实验开始时，应

(填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”)，目的是

。3)实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为

，反应方程式为

。4)除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3

(请写一物质的化学式)。1.某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请回答有关问题：dbe除去残余的二氧化碳

先通一氧化碳再加热

赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温C或H2

固体由红棕色变成黑色练习：2、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？（1）在干燥的空气中（2）在潮湿的空气中（3）部分浸入食盐水中（4）浸没在植物油中3、如图所示实验，装置中出现的现象是（）A、铁丝不变化B、铁丝逐渐消失C、试管中的液面不变化D、试管中的液面上升D4、下列关于金属资源的说法，不正确的是（）A、自然界中除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式