課題3　金屬資源的利用和保護(hù) 2023-2024學(xué)年人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)

第八單元金屬和金屬材料人教版·九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)課題3金屬資源的利用和保護(hù)第1課時(shí)鐵的冶煉情景導(dǎo)入鐵是人類使用量最大的金屬，這么多鐵是如何來(lái)的？自然界中有大量的鐵單質(zhì)嗎？自學(xué)互研知識(shí)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(zhì)量分?jǐn)?shù)/%元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%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(zhì)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(shù)很不活潑的金屬如金、銀，以單質(zhì)形式存在。自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的銀知識(shí)二鐵的冶煉CO還原氧化鐵1實(shí)驗(yàn)藥品氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳?xì)怏w化學(xué)原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置一氧化碳氧化鐵澄清石灰水實(shí)驗(yàn)步驟①檢查裝置的氣密性；②加熱前，點(diǎn)燃處理尾氣的酒精燈，通入CO；③點(diǎn)燃酒精噴燈加熱；④實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先停止加熱，繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象位置現(xiàn)象化學(xué)方程式直玻璃管內(nèi)試管內(nèi)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(lán)色火焰Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O2CO＋O22CO2點(diǎn)燃交流討論1.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先_____________，再_________________。這樣做的目的是_______________________________________。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，要先__________，再__________________，原因是_____________________________________。通入一氧化碳給直玻璃管加熱排出裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)停止加熱防止灼熱的鐵單通一會(huì)兒一氧化碳質(zhì)被空氣中的氧氣氧化3.末端導(dǎo)管中的氣體為何要接一個(gè)燃著的酒精燈？4.在一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)中，一氧化碳具有______性，作______劑。將未反應(yīng)的一氧化碳轉(zhuǎn)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(shè)備是高爐，原料是鐵礦石、焦炭、石灰石等。用化學(xué)方程式表示工業(yè)煉鐵中焦炭如何轉(zhuǎn)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(diǎn)燃C＋CO22CO高溫交流討論1.工業(yè)煉鐵的反應(yīng)原理（化學(xué)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(shí)三含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物的有關(guān)計(jì)算例題解析化學(xué)方程式表示的是純凈物之間的質(zhì)量關(guān)系，因此，如果物質(zhì)中含有雜質(zhì)，要把雜質(zhì)的質(zhì)量除去，代入純凈物的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)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(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)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(qǐng)完成下列計(jì)算。(1)100t含雜質(zhì)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(zhì)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(jié)1.把含雜質(zhì)的混合物乘以質(zhì)量分?jǐn)?shù)得到純凈物質(zhì)量才能代入計(jì)算。2.純凈物質(zhì)量＝混合物質(zhì)量×純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。隨堂練習(xí)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F(xiàn)e2O376%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e98%的生鐵的質(zhì)量是多少？解：設(shè)該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e98%的生鐵的質(zhì)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(chǎn)含F(xiàn)e98%的生鐵2714t。4．冶煉2000t含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少？解：設(shè)需要含F(xiàn)e3O4

90%的磁鐵礦石的質(zhì)量為

x。Fe3O4

～

3Fe232168x×90%

2000t×(1－3％)=232168x×90%

2000

t×(1－3%)解得：x≈2977

t答：需要含F(xiàn)e3O4

90%的磁鐵礦石2977

t。課堂小結(jié)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(zhì)的反應(yīng)物或生成物的有關(guān)計(jì)算鐵的冶煉礦

石第八單元金屬和金屬材料人教版·九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)課題3金屬資源的利用和保護(hù)第2課時(shí)金屬資源的保護(hù)情景導(dǎo)入你的自行車什么情況下容易生銹，平常你是怎樣防護(hù)的？日常生活中你還知道哪些鐵制品的保護(hù)措施？自學(xué)互研知識(shí)一金屬的腐蝕與防護(hù)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(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：鐵制品生銹的條件探

究用潔凈無(wú)銹的鐵釘、試管、蒸餾水、植物油、棉花和無(wú)水氯化鈣做探究鐵制品生銹條件的實(shí)驗(yàn)。觀察鐵釘銹蝕的現(xiàn)象約一周，通過探究，你對(duì)鐵制品銹蝕的條件能得出哪些結(jié)論?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象條件分析結(jié)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(guān)；①和③可得出鐵生銹與水有關(guān)。在水和氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能生銹。交流討論1.鐵制品銹蝕的實(shí)質(zhì)是什么？鐵生銹實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣、水發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。2.如何防止鐵生銹？①涂保護(hù)膜；②刷漆；③鍍上其他金屬；④制成不銹鋼。3.在金屬活動(dòng)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(yīng)生成的致密的氧化鋁薄膜，能覆蓋鋁的表面，從而保護(hù)里層的鋁不再與氧氣反應(yīng)；而鐵與氧氣、水等反應(yīng)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(yīng)，因此生活中鐵易生銹而鋁卻不易生銹。知識(shí)二金屬資源的保護(hù)根據(jù)已探明的一些礦物的儲(chǔ)藏量和目前消耗速度，有人估計(jì)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(hù)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(jì)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(huì)對(duì)環(huán)境造成污染嗎？廢舊電池中鉛、鎳、鎘、汞等可對(duì)環(huán)境造成污染。知識(shí)三稀土資源的保護(hù)稀土是儲(chǔ)量較少的一類金屬的統(tǒng)稱，有“工業(yè)的維生素”的美譽(yù)。談?wù)勀銓?duì)我國(guó)稀土資源的保護(hù)利用有什么見解。嚴(yán)格保護(hù)，有計(jì)劃、合理地開采，提高資源的利用率。隨堂練習(xí)1．根據(jù)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(duì)比實(shí)驗(yàn)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(fēng)設(shè)計(jì)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(qǐng)選出你認(rèn)為合理的方案（）A．①②③④⑥⑦

B．②③④C．③④

D．⑤⑥⑦C