课题3　金属资源的利用和保护 2023-2024学年人教版化学九年级下册

第八单元金属和金属材料人教版·九年级化学下册课题3金属资源的利用和保护第1课时铁的冶炼情景导入铁是人类使用量最大的金属，这么多铁是如何来的？自然界中有大量的铁单质吗？自学互研知识一铝、铁、铜等金属在自然界中的存在形式金属元素在地壳中的含量1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常见的铁、铝、铜的矿石2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）①在自然界中，金属大部分以化合物的形式存在。金属化合物在自然界以矿物质形式存在，称为矿石。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

）②少数很不活泼的金属如金、银，以单质形式存在。自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银知识二铁的冶炼CO还原氧化铁1实验药品氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体化学原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温探究实验实验装置一氧化碳氧化铁澄清石灰水实验步骤①检查装置的气密性；②加热前，点燃处理尾气的酒精灯，通入CO；③点燃酒精喷灯加热；④实验结束后，先停止加热，继续通CO直至玻璃管冷却。实验现象位置现象化学方程式直玻璃管内试管内酒精灯处红色粉末变黑色澄清石灰水变浑浊气体燃烧，发出蓝色火焰Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O2CO＋O22CO2点燃交流讨论1.实验开始时，先_____________，再_________________。这样做的目的是_______________________________________。2.实验结束时，要先__________，再__________________，原因是_____________________________________。通入一氧化碳给直玻璃管加热排出装置内的空气，防止加热时发生危险停止加热防止灼热的铁单通一会儿一氧化碳质被空气中的氧气氧化3.末端导管中的气体为何要接一个燃着的酒精灯？4.在一氧化碳与氧化铁的反应中，一氧化碳具有______性，作______剂。将未反应的一氧化碳转化为二氧化碳，防止一氧化碳污染空气。还原还原工业炼铁2工业炼铁的主要设备是高炉，原料是铁矿石、焦炭、石灰石等。用化学方程式表示工业炼铁中焦炭如何转化为一氧化碳：①在高炉的底层：②碳在氧气中不充分燃烧：③二氧化碳通过灼热碳层：C＋O2

CO2高温2C＋O2

2CO点燃C＋CO22CO高温交流讨论1.工业炼铁的反应原理（化学方程式）：______________________________2.工业炼铁中是否得到的是纯净的铁？Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温工业炼铁不能得到纯净的铁。知识三含有某些杂质的反应物或生成物的有关计算例题解析化学方程式表示的是纯净物之间的质量关系，因此，如果物质中含有杂质，要把杂质的质量除去，代入纯净物的质量进行计算。【例题】用1000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁多少吨?解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为

x。1602×561000t×80％x·96%

x=2×56×1000t×80％

160×96%=583t答：理论上可以炼出含铁96％的生铁583吨。Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温1602×561000t×80％x·96%=交流讨论请完成下列计算。(1)100t含杂质3%的磁铁矿石中有多少吨四氧化三铁？(2)赤铁矿石中三氧化二铁的含量为97%，若要得到200t的三氧化二铁，则需赤铁矿石多少吨？100t×(1－3%)＝97t200t÷97%≈206.19t(3)含铁95%的生铁1000t中纯铁的质量是多少？(4)某炼铁厂利用含三氧化二铁80%的赤铁矿石100t可得到含铁96%的生铁多少吨？1000t×95%＝950t

归纳总结1.把含杂质的混合物乘以质量分数得到纯净物质量才能代入计算。2.纯净物质量＝混合物质量×纯净物的质量分数。随堂练习1．工业炼铁的主要原料是（）①铁矿石②石灰石③焦炭④一氧化碳A．①②④B．①③④

C．②③④

D．①②③2．下列矿石中，主要成分属于氧化物的是（）A．黄铁矿（FeS2)

B．赤铁矿（Fe2O3)C．菱铁矿（FeCO3)D．石灰石（CaCO3)DB3．某钢铁厂每天需消耗5000t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少？解：设该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量为x。Fe2O3～2Fe1601125000t×76％

x×98%=1601125000t×76%x×98%解得：x≈2714t答：该厂理论上可日产含Fe98%的生铁2714t。4．冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少？解：设需要含Fe3O4

90%的磁铁矿石的质量为

x。Fe3O4

～

3Fe232168x×90%

2000t×(1－3％)=232168x×90%

2000

t×(1－3%)解得：x≈2977

t答：需要含Fe3O4

90%的磁铁矿石2977

t。课堂小结铝、铁、铜等金属在自然界中的存在形式铁的冶炼CO还原氧化铁工业炼铁含有某些杂质的反应物或生成物的有关计算铁的冶炼矿

石第八单元金属和金属材料人教版·九年级化学下册课题3金属资源的利用和保护第2课时金属资源的保护情景导入你的自行车什么情况下容易生锈，平常你是怎样防护的？日常生活中你还知道哪些铁制品的保护措施？自学互研知识一金属的腐蚀与防护提出问题问题：铁在什么条件下易生锈？猜想1：铁在有氧气的条件下易生锈；猜想2：铁在有水的条件下易生锈；猜想3：铁在有水和氧气的条件下易生锈。探究实验实验：铁制品生锈的条件探

究用洁净无锈的铁钉、试管、蒸馏水、植物油、棉花和无水氯化钙做探究铁制品生锈条件的实验。观察铁钉锈蚀的现象约一周，通过探究，你对铁制品锈蚀的条件能得出哪些结论?实验现象条件分析结论①铁钉一半浸入水中②铁钉浸没在水中③铁钉在干燥空气中铁钉与水和空气交界面处易生锈铁钉表面没有明显的锈斑铁钉仍光亮完好水、氧气水氧气①和②可得出铁生锈与氧气有关；①和③可得出铁生锈与水有关。在水和氧气同时存在的环境中铁能生锈。交流讨论1.铁制品锈蚀的实质是什么？铁生锈实质是铁与氧气、水发生复杂的化学反应。2.如何防止铁生锈？①涂保护膜；②刷漆；③镀上其他金属；④制成不锈钢。3.在金属活动性顺序中，铝比铁活泼，为什么生活中铁易生锈而铝却不生锈？铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能覆盖铝的表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应；而铁与氧气、水等反应生成的铁锈(主要成分是Fe2O3·xH2O)很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此生活中铁易生锈而铝却不易生锈。知识二金属资源的保护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图所示。AgSnAuPbZnCuFeAl16年17年26年26年27年42年195年257年交流讨论1.保护金属资源的有效途径有哪些？①防止金属锈蚀；②回收金属；③有计划、合理地开采；④寻找金属的替代品。2.你知道哪些废旧金属会对环境造成污染吗？废旧电池中铅、镍、镉、汞等可对环境造成污染。知识三稀土资源的保护稀土是储量较少的一类金属的统称，有“工业的维生素”的美誉。谈谈你对我国稀土资源的保护利用有什么见解。严格保护，有计划、合理地开采，提高资源的利用率。随堂练习1．根据铁钉锈蚀的图像，判断下列说法不正确的是（）A．①中甲乙丙三处中生锈的是乙处B．②中植物油的作用是隔绝氧气C．③中氯化钙的作用是作干燥剂D．①②③对比实验可充分得出铁生锈的条件是与氧气、水直接接触A甲乙丙蒸馏水①②③植物油棉花和氯化钙2．为防止家中菜刀生锈，小风设计了如下方案：①每天用汽油擦拭一遍②用完后保存在盐水中③擦干后用植物油涂抹④用干布把它擦干，悬挂⑤用食醋涂抹⑥用酱油涂抹。请选出你认为合理的方案（）A．①②③④⑥⑦

B．②③④C．③④

D．⑤⑥⑦C