《金属资源的利用和保护》(修改)

九年级化学下册金属活动性顺序表：

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱人类开始制造金属工具——青铜器时代人类广泛制造和使用金属工具——铁器时代（1）汞与稀盐酸（2）铝与硫酸铜溶液（3）银与硫酸锌溶液（4）锌与硝酸银溶液（5）钠与稀硫酸复习：下列物质能否发生反应？写出能发生反应的化学方程式。问题1：为什么出土的文物中，铁制文物比铜制文物锈蚀更严重呢？问题2：为什么人类开始制造金属工具是从青铜器时代开始而不是从铁器时代开始呢？第八单元

金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护宾阳县宾州二中何自平人类生活离不开金属世界跨径最大的斜拉桥———苏通大桥

苏通大桥总长8206米，斜拉桥主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度306米,列世界第一；斜拉索的长度580米,列世界第一。

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一.金属元素在自然界中的存在形式

金属元素在自然界中分布很广，极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）有单质形式存在；自然界以单质存在形式的金自然界以单质形式存在的银图5—2地壳中金属的百分含量

铝7.73%铁4.75%

钙3.45%

钠2.74%钾2.47%镁2.00%含有矿物的岩石称为矿石，铁矿石等都是常见的矿石

其余大多数化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠和钙等以化合物的形式存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。常见几种金属矿物的成分磁铁矿褐铁矿赤铁矿Fe3O4Fe2O3·XH2OFe2O3孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿

Cu2O常见几种金属矿物的成分赤铁矿黄铁矿菱铁矿铝士矿黄铜矿辉铜矿常见几种金属矿物的成分FeS2Fe2O3FeCO3

Al2O3CuFeS2Cu2S

我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，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它领域。其中，提取量最大的是铁。二、铁的冶炼

人类使用铁的历史可以追溯到四千五百多年以前，不过那时的铁是从太空掉下的陨铁（其中含铁90％以上）。我国在商代就开始用铁，在河北、北京、河南的某些地区出土过用陨铁打制的铁刃铜钺。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，这说明春秋初年我国已掌握了冶铁技术上海宝山钢铁公司炼铁高炉现象：红色粉末变成黑色，产生气体使澄清的石灰水变浑浊。1、一氧化碳还原氧化铁Fe2O3+3CO﹦2Fe+3CO2高温原理：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中还原出来问题1、一氧化碳与氧化铁的反应有下面四步

（1）点燃酒精灯,给氧化铁加热

（2）通入一氧化碳

（3）停止通入一氧化碳

（4）停止对氧化铁加热；

则正确的顺序是()2143问题2、反应刚开始时为什么要先通一氧化碳后加热氧化铁？

问题3、为什么当红色粉末变成黑色时要等试管冷却后才停止通入一氧化碳能否先停止通一氧化碳后停止加热？

答：为了排尽试管中的空气以免引起一氧化碳燃烧而发生爆炸。答：防止高温条件下铁和氧气反应又生成氧化铁从而导致实验失败。还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管，使之炸裂。问题4、为何反应装置后面还有一个燃着的酒精灯？问题5、你还有其他处理尾气的方法吗？

答：将未反应完的CO燃烧掉，防止污染空气答:（1）可将尾气用一个空的塑料袋收集起来，然后再集中处理（2）可将尾气引到前一个酒精灯处燃烧掉，既处理了尾气，又充分利用了燃料实验室用一氧化碳还原氧化铁步骤：

通点熄停2、铁的冶炼（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气（2）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中还原出来Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2高温3、炼铁的设备——高炉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：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。（1）焦炭与

过量空气高温反应（2）二氧化碳又与焦炭在高温下反应生成一氧化碳（3）一氧化碳与赤铁矿石高温反应

试写出各步反应的化学方程式：(1)C＋O2＝CO2

(2)CO2＋C＝2CO(3)Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2

点燃高温高温补充：炼钢炼铁和炼钢的原理铁合金生铁钢原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、脱氧剂原理在高温条件下，用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来高温下用氧气或铁的氧化物将生铁中多余的碳和其他杂质变为气体或炉渣而除去设备高炉转炉、平炉、电炉产品生铁钢三、金属资源的保护资料：根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示。资料：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%。钢铁的最大的弱点就是容易生绣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。三、金属资源保护1、金属的腐蚀和防护（1）铁制品锈蚀条件的探究探究活动：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塞紧橡皮塞步骤三、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，塞紧橡皮塞想一想1、试管Ⅱ中为什么要用煮沸并迅速冷却过的蒸馏水，且要加入植物油？

为了防止蒸馏水中溶有氧气。2、试管Ⅲ中为什么要将空气干燥？为了去掉空气中原有的水蒸气请思考.哪种条件下,铁最易生锈?为什么?放置一周后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铁铁锈与空气（氧气）接触与水接触FeO2H20Fe2O3.xH2O铁在空气中锈蚀，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

铁锈成分复杂，主要Fe2O3·XH2O它是一种疏松多孔的物质，铁锈这种多孔性的物质，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。铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？小结：铁锈具有疏松多孔的结构，易吸水和氧气，从而加速铁的生锈。而铝表面有一层致密的氧化膜，保护铝不与氧气接触。思考：

你对防止铁制品的锈蚀有什么建议？讨论请解释下列实验的现象液面处铁锈较多干燥剂①干燥空气中②部分浸没水中③浸没水中④部分浸没食盐水中小结：⒉加速铁制品锈蚀的因素：

酸或氯化钠存在⒈导致铁制品锈蚀的必要因素：

水和氧气同时存在思考：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、水和二氧化碳接触CuCu2(OH)2CO3O2H20CO2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？讨论刷漆涂油镀铬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。如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬镀铜防止钢铁制品生锈的方法：（1)隔绝空气或氧气(2)隔绝水具体方法: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、电镀、烤蓝等3、制成合金钢，如不锈钢等2.怎样保护金属资源呢?一.防止金属的腐蚀二.回收利用废旧金属三.合理有效开采矿物四.寻找金属的代用品1、菜刀在下述情况下，发生锈斑的严重程度顺序是（）①切湿咸菜后放置②切酸菜后放置③切完菜后洗净擦干④切完菜后洗净擦干，再抹一点花生油⑤切完菜后用水冲洗A①②③④⑤B⑤④①②③C④③⑤①②D②①⑤③④d练习：2、在下列各种情况下，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是（）A在潮湿、疏松、透气的土壤中

B在含沙粒较多、潮湿透气的土壤中C在疏松、透气、干燥的土壤中D在干燥、致密、不透气的土壤中D3、在面盆、痰盆等铁制品炼烧制搪瓷的目的是（）

A美观和杀菌消毒作用

B增大厚度防止磨损

C防止铁生锈且美观D增大硬度防止撞坏C5、（10潍坊）取3枚洁净无锈的铁钉，分别加入3支试管中，如图所示的物质进行实验，试管中铁钉锈蚀速度由快到慢的顺序为（）

A．①②③

B．②①③

C．②③①

D．③①②B6、（10青岛）钢铁是重要的金属材料，在生产、生活中有广泛的用途。建造北京奥运会主体育场“鸟巢”，就是用了大量的钢铁。（1）钢铁属于______________（填“纯净物”或“混合物”）；（2）每年世界上钢铁的产量很高，钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的__________和___________共同作用的结果；（3）为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法。这些方法都能防止锈蚀的共同原理是_________________________；混合物

水蒸汽

氧气

隔绝氧气

（4）炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：焦炭CO2COFe请写出第③步反应的化学方程式：_________________________________________；（5）金属矿物的储量有限，而且不能再生；目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是_____________________________（填“合理开采矿物”或“节约金属资源”）。过量空气高温①焦炭、高温②赤铁矿、高温③3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温节约金属资源7、（09乐山）右图所示是高炉炼铁时高炉内的化学变化过程：认真阅读有关信息，回答下列问题：（1）将铁从铁矿石中还原出来的物质是（填化学式）

；（2）取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，可观察到的现象是

发生反应的化学方程式为

，当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质是（填化学式）

，请设计一个简单实验证明你的判断，简要写出主要操作和现象

Fe产生气泡，溶液由无色变为浅绿色

CFe+2HCl=FeCl2+H24、简答题

将一根干燥的铁丝弯成如图所示的形状,并将其两端分别插入盛有水的烧杯甲中和盛有植物油的烧杯乙中,放置数天后,观察铁丝A,B,C三处表面发生的变化是否相同?若有不同则三处各有什么现象?A：生锈的最厉害B：有一点生锈C：不生锈4、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。四、有关杂质问题的计算例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？氧化铁的质量：1000t×（1-20%）=800t纯物质的质量=

不纯物质的质量×物质的质量分数例2、