第八单元课题3金属资源的利用和保护 九年级化学人教版下册 学案

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1课时炼铁的原理【学习目标】1.了解一些常见的铁、铜、铝等矿石2.认识工业炼铁、炼钢的方法 3.初步学会含杂质物质的有关化学反应计算【课前作业】1.金属的存在主要有两种形式：(1)单质形态：少数化学性质的金属，以单质形态存在，如。(2)化合物形式：绝大多数金属都是以的形式存在于矿石之中，如赤铁矿、钛铁矿等。几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表：金属矿物赤铁矿铝土矿磁铁矿主要成分2.铁的冶炼原理：；3.含杂质的化学反应计算注意：带入化学方程式计算的数据应是的质量，即必须把含杂质的物质换算成纯净物。（1）纯物质的质量=不纯物质的质量×。（2）不纯物质的质量=纯物质的质量÷。【课后作业1】1.自然界中以单质形式存在的金属是（）A．金 B．铁 C．铝 D．铜2.用下列矿石冶炼金属时，排放的废气容易引起酸雨的是()A．辉铜矿(主要成分Cu2S)B．赤铁矿(主要成分Fe2O3)C．磁铁矿(主要成分Fe3O4)D．铝土矿(主要成分Al2O3)3.利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是()A．反应中Fe元素的化合价由＋2价变为0价B．充分加热，a处固体由黑色变为红色C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2D．可用水吸收尾气中的CO【课后作业2】1.根据下列实验装置图，以下说法中错误的是（）A．a处固体由黑色逐渐变为红棕色B．反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊C．CO有毒，通常在c处将其点燃或用气囊收集以防止污染空气D．该实验可验证CO的还原性2.1000t含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁97%的生铁的质量是()A．560tB．571tC．577tD．583t3.工业上利用赤铁矿石(主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质)冶炼生铁的过程如图所示,下列说法不正确的是（）A.CaSiO3中硅元素显+4价B.高炉气体中SO2会形成酸雨,不能直接排放到空气中C.原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质COD.高炉炼铁的原理是,该反应属于置换反应4.早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：(1)为了避免玻璃管在加热时可能发生爆炸，加热前应。(2)写出CO还原Fe2O3的化学方程式。(3)右侧出口处使用燃着的酒精灯的目的是。5.已知甲、乙、丙、X、Y、Z均为初中化学常见物质，甲、乙、丙为氧化物，X、Y、Z为单质，Z为紫红色金属，其转化关系如图所示，其中乙→Y在工业上用于赤铁矿冶炼生铁，部分反应物、反应条件和生成物已略去。回答下列问题：(1)MnO2中Mn的化合价为，写出甲→X的化学方程式。(2)有毒气体乙的化学式为_________。(3)Y→Z的化学反应基本反应类型为___________________，乙→Y与Y→Z的基本反应类型是否相同？_____________________________________，写出一个符合Y→Z的化学方程式：_______________________________________________。(4)丙为有磁性的黑色固体，则丙→Y的化学方程式为______________________。第2课时金属资源的利用和保护【学习目标】1.认识导致钢铁锈蚀的因素，知道防止金属锈蚀的方法；2.认识废旧金属对环境的影响及回收废旧金属的的重要性，树立环境保护意识。【课前作业】1.铁制品锈蚀的条件（1）铁制品锈蚀的过程，是铁与空气中的等发生化学反应的过程。（2）铁锈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2.防止金属生锈的方法。3.金属资源的保护：（1）防止；（2）回收利用；（3）有计划、合理地，严禁不顾国家利益的乱采矿；（4）寻找金属的。【课后作业1】1.菜刀在生活中有重要应用。下列情况中，菜刀腐蚀由快到慢的是（）①切青菜后用清水冲洗②切湿咸菜后未清洗③切肥猪肉后放置。A．①③②B．③①②C．②①③D．③②①2.在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是（）A．擦拭保持洁净与干燥B．链条上油C．轮圈镀铬D．车架喷漆3.下列关于回收铝饮料罐说法不正确的是（）A．回收铝饮料罐可以节约金属资源B．回收铝饮料罐可以节约能源C．回收铝饮料罐可以减少对环境的污染D．回收一个铝饮料罐比制造一个铝饮料罐要贵【课后作业2】1.为保证航母的使用寿命，下列防锈措施不可行的是()A．用抗腐蚀性能优异的合金制造航母零部件B．刷防锈漆C．船体表面镀一层黄金D．给某些部位涂油2.“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法。分析以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是()A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加D．对比①②③可以说明铁生锈必须水和氧气同时存在3.如图所示是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧橡胶塞，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4.实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不正确的是()实验装置序号其他试剂200s时O2的含量

①干燥剂21%②10滴水15%③10滴水和1.0g食盐8%A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀B．①②证明水对铁锈蚀有影响C．②③证明食盐能加快铁锈蚀D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响5.金属防腐是科学研究中的重大课题,某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。【认识铁的腐蚀】(1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是________(填字母序号)。A．未擦干的铁锅B．涂油漆的栏杆C．盛水的不锈钢水杯(2)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，其中铁元素的化合价是________。【探究铁的腐蚀】(3)该小组用图甲装置进行实验，起始时量筒内水面处于50mL刻度处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约_____(填“40”或“10”)mL刻度处，原因是________________________________________________________。【拓展探究】(4)小强同学进行如下实验：取铁钉，用砂纸打磨，称其质量，按图乙安装装置，放置3天，再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验，得到铁钉质量增加情况如下表所示。温度/℃10203040506070铁钉质量增加/g0.020.040.080.160.180.180.18小强同学的实验是探究______________________对铁钉腐蚀快慢的影响，结论________________________________________________________________。有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢，理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因：_______________________________________________________，改进实验方案证明你的分析：__________________________________________。参考答案与解析第1课时炼铁的原理【课前作业】1.(1)很不活泼，金、银(2)化合物金属矿物赤铁矿铝土矿磁铁矿主要成分Fe2O3Al2O3Fe3O42.Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；3.纯净物（1）物质的质量分数。（2）物质的质量分数。【课后作业1】1.A2.A【解析】酸雨主要是二氧化硫的过度排放，只有辉铜矿含有硫元素，在辉铜矿冶炼时，会有二氧化硫有害气体排出，故选A3.C【解析】氧化铁中铁元素化合价为＋3，反应后铁单质中铁元素化合价是0，A不正确；氧化铁是红棕色固体，铁是黑色固体，充分加热，a处固体由红棕色变黑色，B不正确；b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2，C正确；一氧化碳难溶于水，不能用水吸收一氧化碳，D不正确。故选C【课后作业2】1.A【解析】A.一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色，说法错误；B.该反应有二氧化碳生成，则试管b处澄清的石灰水变浑浊，故B说法正确；C.尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，故说法正确；D.一氧化碳还原氧化铁实验可验证CO的还原性，说法正确。故选A。2.C【解析】设可炼出含铁97%的生铁的质量为x。Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO21601121000t×80%97%x160∶112＝(1000t×80%)∶(97%x)x≈577t故选C3.D【解析】A.根据化学式化合价代数和为0，钙显+2价，氧显-2价，综合得到硅显+4价，A选项不合题意；B.二氧化硫会和空气中的氧气和水反应生成硫酸，硫酸形成酸雨，因此二氧化硫不能直接排放，B选项不合题意；C.焦炭可以直接与铁矿石反应，也可跟碳酸钙分解的二氧化碳反应生成一氧化碳，C选项不合题意；D.该反应的两种反应物均为化合物，不符合置换反应的“单质与化合物反应生成另一种单质与另一种化合物”的定义，D符合题意；故选D。4.通入一会儿一氧化碳

防止尾气中的有毒气体一氧化碳污染空气，将其燃烧掉【解析】（1）为了避免玻璃管在加热时可能发生爆炸，加热前应通入一会儿一氧化碳，直至排出装置中的空气，以防止一氧化碳和空气混合达到爆炸极限时加热发生爆炸。故填：通入一会儿一氧化碳。在高温下能还原生成铁和二氧化碳，化学方程式为：。故填：。5.（1）+4H2O2QUOTEH2O+O2↑（2）CO（3）置换反应不同Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu(答案合理即可)（4）4CO+Fe3O4QUOTE3Fe+4CO2【解析】甲、乙、丙为氧化物，X、Y、Z为单质，甲在MnO2的作用下可以得到单质X，可知甲为H2O2，X为O2，Z为紫红色金属，则Z为铜，乙→Y在工业上用于赤铁矿冶炼生铁，乙是CO有毒气体。Y为Fe，丙是黑色固体，丙是Fe3O4。（1）Mn的化合价为+4，（2）有毒气体是CO，（3）Y→Z的是单质铁置换出单质铜，是置换反应。（4）丙是Fe3O4,4CO+Fe3O4QUOTE3Fe+4CO2第2课时金属资源的利用和保护【课前作业】1.（1）氧气、水蒸气（2）铁锈（Ｆe2Ｏ3）氧化铝(Al2O3)结构特点疏松多孔致密而坚固若不除去结果加速锈蚀保护里层的铝不再反应2.刷油漆、涂油、电镀上一层耐腐蚀的金属或保持铁制品表面干燥和洁净。3.（1）金属锈蚀；（2）废旧金属；（3）开采矿物；（4）代用品。【课后作业1】1.C【解析】菜刀切湿咸菜后比只接触水生锈更快，切肥猪肉后表面有一层油脂覆盖生锈会比较慢。2.A【解析】防止铁生锈的措施大致分为三类：保持铁制品表面洁净干燥，加保护膜从而阻止铁与氧气和水的接触，具体方法有刷漆、涂油、电镀、搪瓷、烤蓝等，改变金属结构如制成合金。3.D【解析】回收铝饮料罐可以节约金属资源、可以节约能源、可以减少对环境的污染。【课后作业2】1.C【解析】A.合金往往具有良好的抗腐蚀性，制成具有防锈性能的合金能防止生锈，故不符合题意；B.刷漆能使铁与水隔绝，达到防锈的目的，故不符合题意；C.虽然黄金的化学性质不活泼，但是其价格昂贵、且密度过大，给船体镀黄金的防锈措施不合理，故符合题意；D.油膜能隔绝氧气和水，给某些部位涂油可以达到防锈的目的；故选C；2.B【解析】铁在氧气和水共存的情况下最易生锈。根据图示可知①中的铁钉即可与氧气接触，还可与水接触，符合铁生锈的条件，过一段时间会观察到有明显的铁锈形成。②中的铁钉可接触大量的水，但无法与氧气充分接触，不符合铁生锈的条件，过一段时间不会观察到有明显的铁锈形成。③中的铁钉可接触空气（或氧气），但由于干燥的空气中不含大量的水，不符合铁生锈的条件，过一段时间不会观察到有明显的铁锈形成。A①②的区别是是否含大量的氧气，此项正确。B②不只含大量的水，不含大量的氧气；③只含大量的氧气，不含大量的水，无法进行对比。此项不正确。C①③的区别是是否含大量的水，此项正确。D①②③可说明铁生锈的条件是铁在氧气和水共存的情况下最易生锈，此项正确。所以应选B项。3.B【解析】a中铁钉与O2、H2O接触，生锈，b中铁钉只与O2接触，不会生锈；铁生锈消耗氧气，使a中气体减少，压强减小，b中压强无明显变化，则L端液面上升，R端液面下降，B错误；铁在食盐水中生锈速率加快，D正确。故选B4.D【解析】A.铁生锈，氧气含量会减少，②③氧气含量会减少，说明铁已经生锈，故A正确；B.干燥剂吸水，①没有水，氧气未减少，铁没生锈，②加水后氧气减少，说明水对铁锈蚀