資源簡介

(共39張PPT)
人教版九年級上冊
課題3 金屬資源的利用和保護
教學目標
1.知道一些常見的金屬(鐵等)礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法（重點、難點）
2.了解導致鋼鐵銹蝕的因素以及減緩鋼鐵銹蝕的辦法
（重點）
3.知道廢棄金屬對環境的污染，認識回收金屬的重要性
新知導入
新知講解
金屬的存在形式
自然界中以單質形式存在的金
自然界中以單質形式存在的銀
赤鐵礦（主要成分是Fe2O3)
黃鐵礦
菱鐵礦
鋁土礦
黃銅礦
輝銅礦
1.金屬資源的存在：______________。
2.金屬元素在地殼中的含量：排在前兩位的是______、_____。
3.自然界中金屬的存在形式：_____、_______。
4.以化合物形式存在的金屬具體表現為：____。
5.我國礦物種類和儲量情況：______________。
鋁
鐵
地殼和海洋
單質
化合物
礦石
齊全、豐富
早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器，從1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。
上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐
為紀念1996年中國鋼產量突破1億噸而發行的郵票
實驗原理
實驗步驟
實驗現象
實驗應注意哪些問題？（先加熱還是先通氣？實驗完畢時先停止加熱嗎？）
實驗需要改進嗎？（一氧化碳有毒，實驗完畢的尾氣怎么處理？）
鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？讓我們通過實驗來研究鐵冶煉的化學原理。
一、鐵的冶煉
一氧化碳還原氧化鐵實驗
實驗原理：
操作步驟： 1. 檢查氣密性
2.把氧化鐵粉末裝進硬質玻璃管，使氧化鐵粉末均勻鋪在玻璃管內
3. 先通入一氧化碳氣體排盡管內的空氣，點燃出氣口處的酒精燈及酒精噴燈。 4.當紅棕色粉末已轉變成黑色后，先停止加熱，再通一會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻。
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高溫
將產生的氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，則生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O ；
紅棕色（氧化鐵）粉末逐漸變成黑色，同時澄清的石灰水逐漸變渾濁。
實驗現象：
問題討論：
1.如何驗證反應中生成了什么物質？
2.裝置中右邊的酒精燈起什么作用？
把尾氣燒掉，防止污染空氣。
3.石灰水的作用有哪些？
澄清石灰水用來檢驗生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳，便于處理尾氣。
1. 先通一氧化碳，把管內的空氣排盡，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸。 2.實驗完畢先停止加熱，繼續通入一氧化碳直到玻璃管冷卻。防止高溫的條件下，生成的鐵再被氧化。
注意事項：
實驗改進： 可將上述裝置除尾氣的部分，改成用氣球或方便袋收集，這樣收集得到的未燃的一氧化碳氣體可重復利用
收集尾氣
燃燒尾氣
1.原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
2.設備：高爐
3.反應原理：
C＋O2 CO2
CO2＋C 2CO
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 （主要反應）
CaCO3 CaO＋CO2 ↑
CaO＋SiO2 CaSiO3
工業煉鐵
高溫
====
高溫
====
高溫
====
高溫
====
高溫
====
例題：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少噸？
分析：帶入化學方程式計算的數據應是純凈物的質量：
赤鐵礦石 氧化鐵 鐵 生鐵
方法1：根據化學式： 1000t×80%×70%÷96% = 583.3t
方法2：根據化學方程式（略）課本P17
實際生產中，所用原料或產物一般都含有雜質，如何進行計算？
如何防止生銹？
二、金屬資源保護
鐵的生銹過程
1、鐵生銹的實質：
鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發生化學反應的過程。
2、鐵銹的主要成分為：氧化鐵
3、鐵制品銹蝕的條件:
鐵制品與氧氣（或空氣）、水蒸氣同時接觸
研究性學習:鐵的生銹過程
鋼鐵防銹
金屬的防護
(1)隔絕空氣或氧氣 (2)隔絕水
聯想：你通常采用哪些措施防止自行車生銹？
具體防銹方法:
a.“穿外衣”——加一層保護膜（如：刷油漆、涂油、電鍍、致密的氧化膜）
b.“打強心針”——在鐵中加入其他金屬改變其內部結構（如：制成不銹鋼）
c.保持鐵制品潔凈干燥。
怎樣保護金屬資源呢
1.防止金屬的腐蝕
2.廢舊金屬的回收與利用
3.有計劃、合理地開采礦物,嚴禁不顧國家利益的亂采礦
4.其他途徑：尋找金屬的代用品
課堂練習
【典例1】鋼鐵是使用最多的金屬材料，但每年因銹蝕而損失的數量巨大，如何防止金屬腐蝕已成為科學研究中的重大問題。以下有關金屬腐蝕的敘述錯誤的是 （ ）
A.鋼鐵在潮濕的空氣中比在干燥的空氣中更容易生銹
B.鋼鐵銹蝕的實質是與空氣中的氧氣、水蒸氣等發生了化學變化
C.鋁比鋼鐵中的鐵活潑，因而鋁的抗腐蝕性能比鋼鐵差
D.在鋼鐵表面刷油漆可以防止鋼鐵銹蝕
C
課堂總結
一.金屬資源的存在形式：
1、單質（不活潑金屬）：如 金（Au)、銀(Ag)
2、化合物（活潑金屬）：如 銅（Cu) 、鐵（Fe)
常見礦石：
二.工業煉鐵：
反應原理：
原料：鐵礦石、焦炭、石灰石
設備：高爐
課題3 金屬資源的利用和保護
三、一氧化碳還原氧化鐵實驗：
1、現象：紅棕色（氧化鐵）粉末逐漸變成黑色，同時澄清的石灰水逐漸變渾濁。
2、開始：先通一氧化碳，再加熱（防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸） 3、結束：先停止加熱，再停止通入一氧化碳（防止高溫條件下，生成的鐵再被氧化）
4、尾氣處理：CO有毒(燃燒法或收集再利用）
四、鋼鐵的銹蝕：
實質：鐵與空氣中的氧氣和水蒸氣發生化學反應生產氧化鐵（Fe2O3)
條件：水和氧氣
五、金屬資源的保護：防腐蝕、回收、合理并有計劃地開采、尋找金屬的代用品。
知識點二、煉鐵
B
【典例2】
（1）磁鐵礦的主要成分是： （填化學式）；
（2）寫出CO與Fe2O3在高溫條件下反應的化學方程式：
；
（3）高爐煉鐵得到的主要產品是 （填序號）。
A．純鐵 B．生鐵 C．鋼
Fe3O4
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高溫
1.鐵釘在下列哪些情況下容易生銹（ ）
A.在干燥的空氣中 B.在潮濕的空氣中
C.完全浸入蒸餾水中 D.浸沒于植物油中
2. 關于鐵絲在氧氣中燃燒、鐵絲生銹的說法正確的是（ ）
A.鐵絲燃燒產生白煙
B.鐵絲生銹是緩慢氧化
C.鐵絲燃燒的產物是Fe2O3
D.鐵銹的主要成分是Fe3O4
B
B
3.如圖是探究鐵銹蝕條件的裝置。調節L端與R端的液
面使高度一致，塞緊木塞，一周后觀察。下列推斷錯誤的是（ ）
A．b管中鐵釘不會銹蝕
B．L端與R端液面高度仍然保持一致
C．該實驗說明鐵銹蝕與空氣、水有關
D．若將a管中的水改為食鹽水能加快鐵的銹蝕
B
4.下列家庭生活垃圾：①廢舊書刊報紙 ②廢電池 ③廢棄橡膠、塑料制品 ④易拉罐飲料瓶 ⑤廢棄電線 ⑥破舊鐵鍋、鋁壺 ⑦變質剩飯菜 ⑧瓜皮果殼 ⑨廢棄玻璃物品等，其中可回收利用的有：＿＿＿＿＿＿＿＿。
回收利用與保護金屬資源相關聯的是＿＿＿＿。
①②③④⑤⑥⑨
②④⑤⑥
例23：如圖為鐵的冶煉和鐵制品循環利用的示意圖，下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．鐵礦石冶煉成鐵的主要原理是：在高溫下用還原劑從鐵礦石里把鐵還原出來
B．生鐵是由鐵和碳等元素組成的合金，在物質分類中屬于化合物
C．鐵制品廢棄后易與周圍環境中的水、空氣等物質作用而銹蝕
D．廢舊金屬鐵循環利用可節約資源，減少對環境的污染
【典型例題】
B
A．鐵礦石冶煉成鐵的主要原理是：在高溫下用還原劑從鐵礦石里把鐵還原出來，故正確；
B．生鐵是由鐵和碳等元素組成的，在物質分類中屬于混合物，故錯誤；
C．鐵制品廢棄后易與周圍環境中的水、空氣等物質作用而銹蝕，故正確；
D．廢舊金屬鐵循環利用可節約資源，減少對環境的污染，故正確。
例24：關于工業煉鐵的說法正確的是（　?。?br/>A．鐵礦石用于煉鐵是因為含有大量單質鐵
B．焦炭的主要作用是不完全燃燒制取 CO
C．在高爐中冶煉出來的是生鐵，不是純鐵
D．高爐的尾氣成分為CO2，可以直接排放
【典型例題】
C
A．鐵礦石中主要含有鐵的氧化物，而不是鐵的單質，故錯誤；
B．工業煉鐵中利用了焦炭的可燃性，提供熱量；又利用其還原性，與二氧化碳反應生成一氧化碳氣體，故錯誤；
C．工業煉鐵得到的是生鐵，含有碳等雜質，不是純鐵，故正確；
D．高爐的尾氣中含有有毒的一氧化碳，不能直接排放以免造成空氣污染，故錯誤。
例25：（2021·四川廣安市·中考真題）利用如圖所示實驗裝置模擬工業煉鐵。下列說法正確的是( )
A．反應前后Fe元素的化合價由+2價變為0價
B．充分加熱，a處固體由黑色變為紅色
C．b處可以用澄清石灰水檢驗生成的CO2
D．可用水吸收尾氣中的CO
【典型例題】
C
A、氧化鐵中鐵元素化合價為+3，反應前后Fe元素的化合價由+3價變為0價，錯誤；
B、a處氧化鐵和一氧化碳在加熱條件下生成鐵和二氧化碳，可觀察到固體由紅色變為黑色，錯誤；
C、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，檢驗二氧化碳可以用澄清石灰水，正確；
D、一氧化碳不與水反應，且難溶于水，不能用水吸收CO，錯誤。故選C。
例26：(2019湘潭)鋼鐵廠會利用焦炭產生的還原性氣體來煉鐵，某同學用此原理按如圖裝置進行實驗。下列說正確的是（ ）
A．該實驗不需要增加尾氣處理裝置
B．該實驗應先通入一段時間的CO驗純后再加熱
C．NaOH溶液可以檢驗氣體產物
D．反應結束后，含有未反應的Fe2O3固體，可以采用加入鹽酸的方法來提純鐵
【典型例題】
B
A、由于一氧化碳有毒，所以應加尾氣處理裝置，A錯誤；
B、實驗前應先通入一段時間的CO驗純后再加熱，防止一氧化碳的混合氣體發生爆炸，B正確；
C、因為生成的氣體為二氧化碳，應該用澄清石灰水檢驗氣體產物，C錯誤；
D、因為Fe2O3能與鹽酸反應，所以不能用加鹽酸的方法提純，D錯誤。
例27：（2021·甘肅定西市·中考真題）垃圾分類，從我做起。下列可回收垃圾屬于金屬材料的是（ ）
A．舊報紙
B．塑料瓶
C．玻璃瓶
D．鋁制易拉罐
【典型例題】
D
A、舊報紙屬于紙張，不屬于金屬材料，不符合題意；
B、塑料瓶是用塑料制成的，塑料屬于三大合成材料，不符合題意；
C、玻璃瓶是用玻璃制成的，玻璃的主要成分是硅酸鹽，屬于無機非金屬材料，不符合題意；
D、鋁制易拉罐是用鋁合金，屬于金屬材料，符合題意。
例28：（2018·玉林中考）保護金屬資源的有效途徑，不包括下列（ ）
A．合理開采礦物
B．尋找金屬替代品
C．回收利用金屬
D．禁止使用鐵制品
【典型例題】
D
A、保護金屬資源的有效途徑之一是合理開采礦物，正確；
B、用代用品代替鋼和其他的合金制管道和汽車外殼，既節約金屬，又可以改變車和管道的性能，正確；
C、回收利用廢舊金屬既減少了金屬對環境的污染，又可以節約金屬資源，正確；
D、鐵制品在生產、生活中有廣泛的用途，不能禁止，錯誤。故選D。
板書設計
一.金屬資源的存在形式：
1、單質 2、化合物 常見礦石：
二.工業煉鐵：
反應原理： 原料：鐵礦石、焦炭、石灰石 設備：高爐
三、一氧化碳還原氧化鐵實驗：
1、現象：
2、開始： 3、結束：
4、尾氣處理：
四、鋼鐵的銹蝕：
五、金屬資源的保護：防腐蝕、回收、合理并有計劃地開采、尋找金屬的代用品。
作業布置
課本
P21
《練習與應用》
1.2.3.4.5.6.7
謝謝
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