課題3　金屬資源的利用和保護 2023-2024學年人教版化學九年級下冊

第八單元金屬和金屬材料人教版·九年級化學下冊課題3金屬資源的利用和保護第1課時鐵的冶煉情景導入鐵是人類使用量最大的金屬，這么多鐵是如何來的？自然界中有大量的鐵單質嗎？自學互研知識一鋁、鐵、銅等金屬在自然界中的存在形式金屬元素在地殼中的含量1元素名稱質量分數/%元素名稱質量分數/%鋁7.73鎂2.00鐵4.75鋅0.008鈣3.45銅0.007鈉2.74銀0.00001鉀2.47金0.0000005常見的鐵、鋁、銅的礦石2赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）菱鐵礦（主要成分是FeCO3）①在自然界中，金屬大部分以化合物的形式存在。金屬化合物在自然界以礦物質形式存在，稱為礦石。鋁土礦（主要成分是Al2O3）黃銅礦（主要成分是CuFeS2）輝銅礦（主要成分是Cu2S

）②少數很不活潑的金屬如金、銀，以單質形式存在。自然界以單質形式存在的金自然界以單質形式存在的銀知識二鐵的冶煉CO還原氧化鐵1實驗藥品氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳氣體化學原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫探究實驗實驗裝置一氧化碳氧化鐵澄清石灰水實驗步驟①檢查裝置的氣密性；②加熱前，點燃處理尾氣的酒精燈，通入CO；③點燃酒精噴燈加熱；④實驗結束后，先停止加熱，繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻。實驗現象位置現象化學方程式直玻璃管內試管內酒精燈處紅色粉末變黑色澄清石灰水變渾濁氣體燃燒，發(fā)出藍色火焰Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O2CO＋O22CO2點燃交流討論1.實驗開始時，先_____________，再_________________。這樣做的目的是_______________________________________。2.實驗結束時，要先__________，再__________________，原因是_____________________________________。通入一氧化碳給直玻璃管加熱排出裝置內的空氣，防止加熱時發(fā)生危險停止加熱防止灼熱的鐵單通一會兒一氧化碳質被空氣中的氧氣氧化3.末端導管中的氣體為何要接一個燃著的酒精燈？4.在一氧化碳與氧化鐵的反應中，一氧化碳具有______性，作______劑。將未反應的一氧化碳轉化為二氧化碳，防止一氧化碳污染空氣。還原還原工業(yè)煉鐵2工業(yè)煉鐵的主要設備是高爐，原料是鐵礦石、焦炭、石灰石等。用化學方程式表示工業(yè)煉鐵中焦炭如何轉化為一氧化碳：①在高爐的底層：②碳在氧氣中不充分燃燒：③二氧化碳通過灼熱碳層：C＋O2

CO2高溫2C＋O2

2CO點燃C＋CO22CO高溫交流討論1.工業(yè)煉鐵的反應原理（化學方程式）：______________________________2.工業(yè)煉鐵中是否得到的是純凈的鐵？Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫工業(yè)煉鐵不能得到純凈的鐵。知識三含有某些雜質的反應物或生成物的有關計算例題解析化學方程式表示的是純凈物之間的質量關系，因此，如果物質中含有雜質，要把雜質的質量除去，代入純凈物的質量進行計算?！纠}】用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵多少噸?解：設理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量為

x。1602×561000t×80％x·96%

x=2×56×1000t×80％

160×96%=583t答：理論上可以煉出含鐵96％的生鐵583噸。Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫1602×561000t×80％x·96%=交流討論請完成下列計算。(1)100t含雜質3%的磁鐵礦石中有多少噸四氧化三鐵？(2)赤鐵礦石中三氧化二鐵的含量為97%，若要得到200t的三氧化二鐵，則需赤鐵礦石多少噸？100t×(1－3%)＝97t200t÷97%≈206.19t(3)含鐵95%的生鐵1000t中純鐵的質量是多少？(4)某煉鐵廠利用含三氧化二鐵80%的赤鐵礦石100t可得到含鐵96%的生鐵多少噸？1000t×95%＝950t

歸納總結1.把含雜質的混合物乘以質量分數得到純凈物質量才能代入計算。2.純凈物質量＝混合物質量×純凈物的質量分數。隨堂練習1．工業(yè)煉鐵的主要原料是（）①鐵礦石②石灰石③焦炭④一氧化碳A．①②④B．①③④

C．②③④

D．①②③2．下列礦石中，主要成分屬于氧化物的是（）A．黃鐵礦（FeS2)

B．赤鐵礦（Fe2O3)C．菱鐵礦（FeCO3)D．石灰石（CaCO3)DB3．某鋼鐵廠每天需消耗5000t含Fe2O376%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產含Fe98%的生鐵的質量是多少？解：設該廠理論上可日產含Fe98%的生鐵的質量為x。Fe2O3～2Fe1601125000t×76％

x×98%=1601125000t×76%x×98%解得：x≈2714t答：該廠理論上可日產含Fe98%的生鐵2714t。4．冶煉2000t含雜質3%的生鐵，需要含Fe3O490%的磁鐵礦石的質量是多少？解：設需要含Fe3O4

90%的磁鐵礦石的質量為

x。Fe3O4

～

3Fe232168x×90%

2000t×(1－3％)=232168x×90%

2000

t×(1－3%)解得：x≈2977

t答：需要含Fe3O4

90%的磁鐵礦石2977

t。課堂小結鋁、鐵、銅等金屬在自然界中的存在形式鐵的冶煉CO還原氧化鐵工業(yè)煉鐵含有某些雜質的反應物或生成物的有關計算鐵的冶煉礦

石第八單元金屬和金屬材料人教版·九年級化學下冊課題3金屬資源的利用和保護第2課時金屬資源的保護情景導入你的自行車什么情況下容易生銹，平常你是怎樣防護的？日常生活中你還知道哪些鐵制品的保護措施？自學互研知識一金屬的腐蝕與防護提出問題問題：鐵在什么條件下易生銹？猜想1：鐵在有氧氣的條件下易生銹；猜想2：鐵在有水的條件下易生銹；猜想3：鐵在有水和氧氣的條件下易生銹。探究實驗實驗：鐵制品生銹的條件探

究用潔凈無銹的鐵釘、試管、蒸餾水、植物油、棉花和無水氯化鈣做探究鐵制品生銹條件的實驗。觀察鐵釘銹蝕的現象約一周，通過探究，你對鐵制品銹蝕的條件能得出哪些結論?實驗現象條件分析結論①鐵釘一半浸入水中②鐵釘浸沒在水中③鐵釘在干燥空氣中鐵釘與水和空氣交界面處易生銹鐵釘表面沒有明顯的銹斑鐵釘仍光亮完好水、氧氣水氧氣①和②可得出鐵生銹與氧氣有關；①和③可得出鐵生銹與水有關。在水和氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹。交流討論1.鐵制品銹蝕的實質是什么？鐵生銹實質是鐵與氧氣、水發(fā)生復雜的化學反應。2.如何防止鐵生銹？①涂保護膜；②刷漆；③鍍上其他金屬；④制成不銹鋼。3.在金屬活動性順序中，鋁比鐵活潑，為什么生活中鐵易生銹而鋁卻不生銹？鋁與氧氣反應生成的致密的氧化鋁薄膜，能覆蓋鋁的表面，從而保護里層的鋁不再與氧氣反應；而鐵與氧氣、水等反應生成的鐵銹(主要成分是Fe2O3·xH2O)很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應，因此生活中鐵易生銹而鋁卻不易生銹。知識二金屬資源的保護根據已探明的一些礦物的儲藏量和目前消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如圖所示。AgSnAuPbZnCuFeAl16年17年26年26年27年42年195年257年交流討論1.保護金屬資源的有效途徑有哪些？①防止金屬銹蝕；②回收金屬；③有計劃、合理地開采；④尋找金屬的替代品。2.你知道哪些廢舊金屬會對環(huán)境造成污染嗎？廢舊電池中鉛、鎳、鎘、汞等可對環(huán)境造成污染。知識三稀土資源的保護稀土是儲量較少的一類金屬的統稱，有“工業(yè)的維生素”的美譽。談談你對我國稀土資源的保護利用有什么見解。嚴格保護，有計劃、合理地開采，提高資源的利用率。隨堂練習1．根據鐵釘銹蝕的圖像，判斷下列說法不正確的是（）A．①中甲乙丙三處中生銹的是乙處B．②中植物油的作用是隔絕氧氣C．③中氯化鈣的作用是作干燥劑D．①②③對比實驗可充分得出鐵生銹的條件是與氧氣、水直接接觸A甲乙丙蒸餾水①②③植物油棉花和氯化鈣2．為防止家中菜刀生銹，小風設計了如下方案：①每天用汽油擦拭一遍②用完后保存在鹽水中③擦干后用植物油涂抹④用干布把它擦干，懸掛⑤用食醋涂抹⑥用醬油涂抹。請選出你認為合理的方案（）A．①②③④⑥⑦

B．②③④C．③④

D．⑤⑥⑦C