《金属资源的利用和保护》课件

人教版化学

九年级下册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一课时第一课时第二课时第一课时铁的冶炼人类生活离不开金属

金属有广泛的用途，我们可以从自然界中直接获取金属单质吗？社会的进步与发展也需要大量的金属1.

知道一些常见的金属矿物，知道从铁矿石中将铁还原出来的方法。2.了解实验室将氧化铁还原成铁的原理。3.通过对铁的冶炼学习，初步学会比较、分析等信息加工方法。除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余大多数都以化合物形式存在(如各种铁矿石)

。自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银金属的存在形式赤铁矿（主要成分是Fe2O3)磁铁矿（主要成分是Fe3O4)菱铁矿（主要成分是FeCO3)铁矿石矿石：能用来提炼金属的矿物。铝土矿（主要成分是Al2O3)黄铜矿辉铜矿（主要成分是CuFeS2)（主要成分是Cu2S)其他矿石地壳中含量最多的金属元素是Al。金属元素在地壳中含量资料卡片元素名称质量分数%元素名称质量分数%铝7.73镁2.00铁4.75锌0.008钙3.45铜0.007钠2.74银0.00001钾2.47金0.0000005

我国矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。

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他领域。其中，提取量最大的是铁。资料卡片古代冶铁图铁的冶炼知识点1为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票上海宝山钢铁公司炼铁高炉炼铁的原理：一氧化碳还原氧化铁【探究实验】原料：铁矿石，以赤铁矿（Fe2O3）为例。思考：1.由赤铁矿Fe2O3得到铁需要除去其中哪些成分？

2.如何除去Fe2O3中的氧元素？

3.已经学过的具有还原性的物质有哪几种？工业上炼铁最好选用哪一种？为什么？实验装置：检验生成物CO2防止CO污染空气提供高温1.检查装置气密性；2.将适量的氧化铁装入试管并固定装置；3.点燃右边的酒精灯；4.通入一氧化碳气体；5.点燃酒精喷灯给氧化铁加热；6.待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热；7.待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边

的酒精灯。实验步骤：点击图片播放实验视频红色粉末变黑色澄清石灰水变浑浊Fe2O33CO2+3CO2Fe+实验现象：2.如何验证反应中生成了什么物质？

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。问题讨论：1.实验开始时为什么要先通入一会儿CO？排出实验装置内的空气，以免CO与空气混合，加热时可能发生爆炸。3.装置中右边的酒精灯起什么作用？把尾气烧掉，防止污染空气。4.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。5.实验完毕后为什么要继续通入CO直至玻璃管冷却？

防止氧化铁还原生成的铁，在较高温度下重新被氧化。观看工业炼铁的视频，思考以下问题：工业炼铁的原料、设备

和产品分别是什么？2.各原料分别起什么作用？3.主要反应有哪些？工业炼铁点击图片播放视频1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气；设备：高炉；

产物：生铁、CO2、炉渣。2.原料作用：焦炭提供热量，提供还原剂。3.反应原理：

C＋O2

CO2CO2＋C2CO

Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2CaCO3

CaO＋CO2↑

CaO＋SiO2

CaSiO3高温====高温====高温====高温====高温====含杂质物质的化学方程式的计算在实际生产中，所用的原料或产物一般含有杂质。

而在计算用料和产量时，只有纯净物才能代入化学方程式进行计算。在计算用料和产量时必须考虑杂质问题。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：代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%=583t（铁元素质量守恒）方法2：根据化学方程式计算：Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温解：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。160

112800t

x160800t=112xx＝560t折合含铁96%的生铁的质量为560t÷96%＝583t（纯化杂

）答：1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为583t。解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t×80%＝800t。答：1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为583t。或设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁的质量为x。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温160112800tx×96%160:112＝800t:x×96%

x＝583t

（杂化纯）

例（重庆）实验室用下图装置模拟炼铁。下列说法正确的是（

）A.

磁铁矿的主要成分是Fe2O3

B.

应先加热Fe2O3再通入COC.

红棕色的物质逐渐变黑D.

气体通过澄清石灰水后可直接排放

铁的冶炼C0连接中考素养考点1

00基础巩固题1.下列主要成分是Fe2O3的铁矿石是（）A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．菱铁矿 D．黄铁矿A2.某同学用如图所示的装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是（）A.该实验装置应增加尾气处理装置B.加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气C.NaOH溶液应改为Ca(OH)2溶液以检验产生的CO2气体D.反应后的固体是Fe和Fe2O3的混合物,可以采用加入盐酸并

过滤的方法得到Fe基础巩固题D3.用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是（

）A.a处红棕色粉末变为黑色B.a处实验结束时先停止通入CO，后停止加热C.b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成D.可利用点燃的方法进行尾气处理B基础巩固题1.

如图是CO与Fe2O3反应的实验装置图,下列说法不正确的是（）A.实验开始时，先通入CO，在装置

出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯B.实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色C.CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3+CO2Fe+CO2D.尾气处理时发生反应的化学方程式为2CO+O2

2CO2

C能力提升题2.小明的笔记中有一处不符合题意，你认为是图中的哪一处（）

A.a处

B.b处

C.c处

D.d处B能力提升题（1）实验前要先通入一氧化碳，然后再加热；实验过程中观察到硬质玻璃管内的红色物质逐渐变为______色，写出反应的化学方程式

。（2）实验过程中必须对尾气进行处理，利用支架调节酒精灯的高度，用酒精灯火焰的_________点燃。（3）通过上述实验探究，同学们总结一氧化碳的化学性质有_____________________。3．兴趣小组的同学利用下图装置探究工业炼铁的化学原理。能力提升题黑3CO+Fe2O32Fe+3CO2外焰还原性、可燃性金属资源存在形式铁的冶炼含杂质物质的计算单质、化合物实验室模拟炼铁工业炼铁实验装置实验原理实验步骤实验现象原理设备相关反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2一氧化碳从铁的氧化物中还原出铁高炉第二课时保护金属资源金属腐蚀在生活中非常普遍1.

了解金属腐蚀的条件以及防止金属腐蚀的简单方法。2.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。3.通过对钢铁腐蚀条件的探究，进一步加深对科学探究中各因素的理解，提高自己的科学素养。金属的锈蚀与防护知识点2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占世界年产量的四分之一！铁制品锈蚀的条件水、空气水干燥的空气【探究实验】实验仪器：铁钉、试管、蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙实验方法：控制变量法、对照法点击图片播放实验视频在干燥空气中的铁钉不生锈浸没在水中的铁钉不生锈半截浸没在水中的铁钉在水与空气的交界面最易生锈（

有水和O2）实验现象：（有O2无水）（有水无O2）

铁生锈的条件铁必须同时与空气（氧气）、水（水蒸气）等接触。铁锈的颜色：红色铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O归纳总结防止铁生锈的方法——破坏铁生锈的条件即可1.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、镀上耐腐蚀的金属、烤蓝（即表面生成致密的氧化膜保护层），使铁制品与空气隔绝。

3.制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。防止铁制品锈蚀的方法。讨论⑴三角架：⑵钢线(辐条）：⑷链条：刷漆镀一层耐腐蚀的金属涂油等平时要保持自行车的洁净与干燥（或涂油）！⑶钢圈：自行车防锈措施有哪些。讨论金属资源保护矿物的储量是有限的，而且不能再生。据估计一些矿物可供开采的年限知识点3【稀土】1.什么是稀土资源，稀土资源可再生吗？储量较少的一类金属的统称，有“工业维生素”之称。不可再生资源。2.稀土资源有什么用途？点击图片播放视频3.阅读材料，讨论如何合理利用和保护我国的稀土资源。讨论资料卡片到目前为止，我国的稀土储量居世界第一位。但据估算，1970年，我国已探明的稀土储量约占世界总储量的75％左右；到2005年，这一比例下降到55％左右；近几年来，这一比例继续下降。据估算，目前我国稀土生产量约占世界总产量的80％以上，居世界首位。按现在的生产量计算，我国的稀土储备仅能维持15～20年。目前，我国的稀土年消费量居世界第一位。其中，应用在新材料领域的消费量已占总消费量的50％以上。资料卡片据估算，目前我国60％以上的稀土产品出口到国外。出于环境保护和资源储备等因素的考虑，有些发达国家封存本国的稀土矿而从我国进口稀土产品。我国生产的主要是低端稀土产品，在高端产品方面远落后于发达国家。我国在稀土开采与生产过程中存在着资源浪费、生态破坏和乱采滥挖等问题。我国从1999年开始实行稀土出口配额管理；2011年，《国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》发布。1.防止金属腐蚀保护金属资源涂油烤蓝喷漆合金2.废旧金属的回收与利用3.有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿4.其他途径：寻找金属的代用品塑料管道高分子齿轮

金属的锈蚀与防护连接中考素养考点2

例（广东）探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是（）DA．甲和乙：水 B．乙和丙：空气 C．甲和丙：空气 D．甲和丁：水例（玉林）保护金属资源的有效途径，不包括下列的（）A.合理开采矿物

B.寻找金属替代品C.回收利用金属

D.禁止使用铁制品金属资源保护D连接中考素养考点3

基础巩固题1．下列四支试管中，铁钉锈蚀最快的是（

）

D蒸馏水蒸馏水蒸馏水食盐水2．下列与金属材料有关的说法中，正确的是（）A．黄铜片比铜片硬度小 B．钢的性能优良，是很纯的铁 C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快 D．为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆D基础巩固题3．金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列相关说法中不正确的是（）A.不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械B.铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具C.铝合金轻而坚韧，可作汽车、飞机和火箭的材料D.锈蚀后的铁制品没有回收价值D基础巩固题4.“中国制造”“一带一路”的基础建设都需要用到大量钢铁，下列有关钢铁的说法正确的是（）A．钢是纯净物，生铁是混合物 B．钢铁在潮湿的空气中容易生锈 C．生铁的熔点应比纯铁高 D．生锈的钢铁制品没有回收价值B