人教版九年级下册 题3 金属资源的利用和保护 导学案无答案

1、要点一、几种常见的金属矿物1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。2.几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表：金属矿物赤铁矿黄铁矿菱铁矿铝土矿黄铜矿辉铜矿主要成分Fe2O3FeS2FeCO3Al2O3CuFeS2Cu2S【要点诠释】1.金属元素在地壳中的含量由大到小：铝铁钙、钠钾镁。2.工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。在自然条件下，铁、铝等金属无单质存在，因为这些金属的活动性较强，会与氧气、水等作用生成化合物。3.人类最先使用铜，而后铁，使用铝只有一百多年的历史，主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关。要点二、

2、工业炼铁工业上冶炼铁的原料、主要反应原理、主要设备见下表：原料铁矿石、焦炭、石灰石等主要反应原理在高炉中焦炭的作用是提供热量（碳和氧气反应生成二氧化碳，放热），二氧化碳和碳反应生成还原剂一氧化碳。C+CO2 2COFe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2主要设备高炉【要点诠释】1.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。（1）在高炉中焦炭的作用是提供热量和生成还原剂一氧化碳。C+O2CO2 （放热反应）C+CO2 2CO （2）石灰石的作用是除SiO2等杂质，将矿石中的SiO2转化为炉渣CaSiO3。 CaCO3CaO+CO2CaO+ SiO2CaSiO3（3）冶炼过程中的主要化

3、学方程式：C+O2CO2 C+CO2 2CO Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO22.高炉炼出的铁是生铁，主要成分是铁，还含有C、P、S等元素，所以生铁是铁和其它元素的合金。要点三、一氧化碳还原氧化铁的实验探究1.实验装置：2.反应的化学方程式(炼铁的原理)：Fe2O3+3CO2Fe+3CO23.实验步骤：（1）检查装置的气密性。（2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。（3）向玻璃管内通入一氧化碳气体，并点燃酒精灯。（4）待装置内的空气完全排净后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热。（5）当玻璃管内红色粉末变为黑色时，停止加热。（6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入一氧化

4、碳气体，并熄灭酒精灯。4.实验现象：红色粉末逐渐变为黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 【要点诠释】实验注意事项：1.先通入一氧化碳气体的目的：排净装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合，加热时发生爆炸。2.实验完毕后继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却的目的：防止高温下的铁与空气接触被氧化。同时，还可防止试管内的澄清石灰水被倒吸。3.尾气的处理：尾气中的一氧化碳有毒，所以尾气要经过处理，可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。4.若实验中没有酒精喷灯，也可用酒精灯代替，不过要在火焰上加一个金属网罩，使火力更加集中，提高温度。要点四、含杂质物质的化学方程式的计算 化学方程式所表

5、示的都是纯净物发生化学变化时的相互关系，生成物也是纯净物的各物质之间的质量关系，但实际上绝对纯净的物质是没有的。因此当参与反应或生成的是含杂质的物质时，必须先把含有杂质的物质换算成纯物质的量，才能进行计算。而实际炼铁中所用的矿石是不纯的，炼出的生铁也是不纯的，因此进行有关计算时要注意换算。计算公式： 【要点诠释】1.化学方程式所表达的物质间的质量关系都是参加反应的纯净物间的关系。2.做题时要重视审题，看清题目中所给的质量分数是纯度还是杂质的质量分数。如用200t含杂质20%的赤铁矿石用于炼铁，参加反应的纯净物不是200t×20%，而是200t×(1-20%)。3.

6、纯物质和不纯物质之间的关系：纯物质的质量不纯物质的质量×纯度。要点五、金属资源的保护和利用1.铁锈蚀的条件及防锈蚀方法（1）铁生锈的条件：铁与水、氧气同时接触。（2）防止铁生锈的方法： 保持铁制品表面的洁净和干燥。在铁制品表面形成保护膜：刷漆、涂油、镀一层其它金属、在铁制品表面形成致密的氧化物保护膜。改变铁制品的内部结构，制成不锈钢。2.保护金属资源的有效途径为：（1）防止金属锈蚀。（2）废旧金属的回收利用。（3）合理有效的开采矿物。（4）寻找金属的替代品等。【要点诠释】1.铁锈的主要成分是氧化铁（Fe2O3）。2.铁锈与铝、锌表面的氧化膜不同，前者疏松，后者致密。【典型例题】类型一

7、、考查金属的冶炼及有关计算1.工业炼铁是把铁矿石和焦炭等原料一起加入高炉，在高温下通入空气进行一系列反应把铁还原出来。(1)赤铁矿(主要成分为Fe2O3 )在高炉里反应生成单质铁的化学方程式是 。(2)请计算5000t含氧化铁84的赤铁矿中，氧化铁的质量是_t。【变式】实验室里，用如右图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（ ） A. 实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成 B. 实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 C. 反应后，取玻璃管中的固体物质加入

8、稀盐酸有气体产生，证明一定有铁生成 D. 该实验不用增加尾气处理装置类型二、考查金属资源的保护和利用2.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。(1)人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁。用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和一氧化碳炼铁的化学方程式为_。(2)金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径是_（答出两条即可)。3.（2019南宁中考）下列措施中，不宜用于博物馆保存枪支大炮等铁制文物的是（）A定期用湿布擦拭铁制文物B提醒观众不要用手触摸文物 C保持文物储存室内空气的干燥 D在铁制文物表面涂抹一层保护物质4.铝、铜、铁是生活

9、中常见的金属。(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是 。(2)用铜制电线主要是利用铜具有良好的 性。(3)铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的 发生了化学反应。防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是 。【变式1】 为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是（ ） A车架表面喷涂油漆 B钢圈表面镀防护金属 C链条表面涂机油 D露天放置，日晒雨淋【变式2】（2019湖南中考）铁钉在下列情况下最容易生锈的是（ ）A干燥的空气中 B潮湿的空气中 C浸没在自来水中 D浸没在植物油中课堂联系一、 选择题 (每小题只有一个选项符合题意)1.下列有关对自行车的做法不合理的是（ ）A车架表面喷涂油漆 B钢圈表面镀

10、防护金属C露天放置，日晒雨淋 D链条表面涂机油2芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩，至今已有三百多年历史。下列关于铁画生锈与保护的叙述不正确的是（ ）A表面涂漆以防止生锈B放置在干燥的环境中C经常清扫表面的灰尘可以防止生锈D生锈时生成四氧化三铁3下列说法中正确的是（ ）A合金是有金属特性的化合物B纯铁是一种银白色、坚硬的金属C生铁的含碳量比钢高D钢铁在潮湿的空气中不易生锈4.将垃圾分类回收利用，既节约资源，又防止污染，符合可持续发展的要求。例如：破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收，它们属于（ ） A金属 B氧化物 C非金属 D化合物5（2019

11、83;辽宁中考）根据你所具备的化学知识和生活经验，指出铁钉在下列哪种情况下最容易生锈（ ）6（2019山东·北京中考）下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是（ ） A喷漆 B镀一层耐腐蚀的金属 C制成不锈钢 D存放在潮湿的空气中7.铁是生产和生活中使用最多的金属材料，下列关于铁的叙述不正确的是（ ）A. 铁生锈时生成四氧化三铁 B. 表面涂漆以防止铁生锈C. 铁制品应放置于干燥的环境中 D. 经常清扫铁器表面灰尘可以防止铁生锈8.下列关于铁的叙述正确的是（ ）A铁在潮湿的空气中易生锈 B. 铁与稀硫酸反应，生成Fe2(SO4)3和H2C能用铁桶盛农药波尔多液 D. 用稀盐酸除铁锈，生成F

12、eCl2和H2O9.铁及其合金在生产、生活中应用广泛。下列关于铁及其合金的说法中正确的是 （ ） A. 铁是地壳中含量最丰富的金属元素 B不锈钢的抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械 C铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成氧化铁 D铁生锈是铁与空气中的氧气、二氧化碳发生缓慢氧化的过程10.将洁净光亮的铁钉在潮湿的棉花中比放在空气中更易生锈，主要原因是（ ）A铁钉附近湿度增大，溶氧量增多 B隔绝了氧气C温度更低 D更易与二氧化碳反应二、填空题11.钢铁是使用最多的金属材料，我国早在春秋战国时期就开始使用铁器。请回答下列问题：（1）钢和生铁是含碳量不同的_的两种合金，生铁含碳量_钢的含碳量（填“<

13、;”或“>”或“=”）。（2）铁制品长期暴露在空气中会发生锈蚀，原因是铁与空气中的 和 发生了反应。为防止钢铁锈蚀，常在其表面涂刷油漆或镀上其他金属。这些放法能防止锈蚀的原理是 。12.高炉炼铁常以焦炭、铁矿石、石灰石、空气等为原料。炼铁过程中，一氧化碳和赤铁矿（主要成分为Fe2O3）反应的化学方程式为 。13（2019本溪中考）金属在生产、生活中起着重要重要。（1）金属生锈是世界面临的难题，铁生锈实际上是铁与水、共同作用的结果。（2）家庭中自行车车架经常采用的防锈方法是。（3）工业上采用赤铁矿石（主要成分是氧化铁）炼铁的反应原理是（用化学方程式表示）。（4）金属的回收利用和防止金属的腐

14、蚀，是保护金属资源的有效途径，请你再写出一条。14.同学们按下图所示做铁生锈的实验探究。其中试管A、B中的蒸馏水刚煮沸过，试管C是干燥试管，天天观察，可观察到 。试管A里的铁钉首先生锈；试管B里的铁钉首先生锈；试管C里的铁钉首先生锈；三支试管里的铁钉同时生锈。三、计算题15. （2019黑龙江中考）某钢铁厂每天消耗5000t含Fe2O376的赤铁矿石，该厂理论上可日产含铁98的生铁多少吨？【答案与解析】1.【答案】C【解析】考查怎样防止铁生锈。自行车车架喷漆，钢圈表面镀防护金属，链条涂机油都可以防止自行车生锈，而露天放置，日晒雨淋只能加速自行车生锈。2.【答案】D 【解析】铁的防锈措施大概可以

15、分三类：保持表面的清洁干燥；保护膜：涂油、刷漆、电镀、制成氧化膜等；制成铁的合金不锈钢等。另外铁锈的主要成分是氧化铁（Fe2O3），不是四氧化三铁。3.【答案】C【解析】合金是一种或几种金属或金属和非金属一起熔合而成的具有金属特性的物质，是混合物，A错误；纯铁质软，B错误；生铁的含碳量比钢高，炼钢是除去生铁中过量的碳的过程，C正确；钢铁生锈是与空气中的氧气和水分作用的结果，D错误。4.【答案】A【解析】破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材都属于金属材料。5【答案】C 【解析】铁钉在干燥的空气中缺乏水蒸气，不容易生锈；铁钉浸没在蒸馏水中，上面被植物油密封，铁钉与氧气隔绝，不容易生锈；铁钉浸泡

16、在自来水中，铁钉与自来水和氧气充分接触，容易生锈；铁钉浸没在植物油中，铁钉与氧气和水隔绝，不容易生锈。6【答案】D 【解析】防止铁制品锈蚀的方法是使铁与氧气和水隔绝，如在铁制品表面涂一层油漆、在铁制品表面镀一层不活泼的金属等。在铁制品表面喷漆能有效防止铁在空气中发生锈蚀；在铁制品表面镀一层耐腐蚀的金属，能有效防止铁与水和空气接触而生锈；将铁与镍、铬等金属按一定配比制成不锈钢，能有效防止铁在空气中发生锈蚀；铁制品在潮湿的空气中容易生锈，因此将铁制品存放在潮湿的空气中不能防止其锈蚀。7. 【答案】A【解析】铁锈的主要成分是氧化铁（Fe2O3）。8. 【答案】A【解析】铁与硫酸反应生成硫酸亚铁（Fe

17、SO4）和氢气；波尔多液中含有硫酸铜，硫酸铜能与铁发生置换反应；稀盐酸与铁锈（主要成分是Fe2O3）反应生成氯化铁（FeCl3）和水。故B、C、D选项都是错误的。9. 【答案】B【解析】地壳中含量最丰富的金属元素是铝而不是铁；铁丝在氧气中燃烧产物是四氧化三铁而不是氧化铁；铁生锈是铁与氧气和水同时接触发生反应的过程。10.【答案】A11.【答案】（1）铁 > （2）氧气 水 隔绝氧气和水 12.【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO213.【答案】 （1）氧气 （2）喷漆 （3）3CO+Fe2O32Fe+3CO2 （4）有计划、合理地开采矿物 【解析】（1）铁在空气中锈蚀，是因为铁与空气中的氧气和水