【課件】金屬資源的利用和保護+課件九年級化學(xué)人教版下冊

第八單元

金屬和金屬材料

課題3金屬資源的利用和保護學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過圖片展示，了解自然界中金屬的分布情況，知道一些常見的金屬礦石2.通過工業(yè)煉鐵的原理，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法3.通過學(xué)習(xí)實際生產(chǎn)中用鐵礦石原料計算所得生成物的質(zhì)量的學(xué)習(xí)，會根據(jù)化學(xué)方程式對含有雜質(zhì)的物質(zhì)進行有關(guān)計算4.通過對鐵釘銹蝕條件的探究，能理解導(dǎo)致鐵釘銹蝕的原因和條件，能說出防止金屬銹蝕的措施和方法5.通過討論分析，能理解廢舊金屬對環(huán)境的污染，能認(rèn)識回收利用廢舊金屬對環(huán)境及金屬資源保護的重要性，樹立保護金屬資源的意識

人類生活離不開金屬【導(dǎo)入】社會的進步與發(fā)展也需要大量的金屬金屬有廣泛的用途，我們可以從自然界中直接獲取金屬單質(zhì)嗎？思考【導(dǎo)入】除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外，其余大多數(shù)都以化合物形式存在(如各種鐵礦石)。自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的銀活動1了解金屬資源在自然界的存在任務(wù)一金屬礦物常見的金屬礦石磁鐵礦主要成分（Fe3O4）赤鐵礦主要成分（Fe2O3）鋁土礦主要成分（Al2O3）礦石：能用來提煉金屬的礦物。金紅石主要成分（TiO2）軟錳礦主要成分（MnO2）赤銅礦主要成分（Cu2O）常見的金屬礦石

我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國家之一，礦物儲量豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上也占有重要地位。

大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要從有開采價值的金屬礦石中提取大量的金屬，用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域。其中，提取量最大的金屬是鐵。

早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器，從1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。活動2了解煉鐵的原理任務(wù)二鐵的冶煉（1）不斷鼓入空氣的目的是什么？（2）寫出煉鐵爐中生成鐵的化學(xué)方程式。思考寶鋼煉鐵高爐鐵礦石礦石如何變成金屬？

鐵？工業(yè)煉鐵觀看工業(yè)煉鐵的視頻，思考以下問題：工業(yè)煉鐵的原料、設(shè)備和產(chǎn)品分別是什么？2.各原料分別起什么作用？3.主要反應(yīng)有哪些？產(chǎn)物：生鐵（是混合物，主要含鐵）原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫原料：鐵礦石（磁鐵礦或赤鐵礦）：提供鐵元素焦炭：提供還原劑(CO)，提供能量(高溫)空氣：提供反應(yīng)所需氧氣石灰石：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣設(shè)備：高爐煉鐵高爐及爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)過程示意圖高爐內(nèi)發(fā)生的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)：1.以赤鐵礦為原料，主要反應(yīng)為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫2.焦炭的作用：高溫①提供熱量：

C+O2CO2高溫②提供還原劑：C+CO22CO3.石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣除去：高溫CaCO3

CaO+CO2↑

高溫CaO+SiO2

CaSiO3（爐渣）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(zhì)量是多少噸？分析：代入化學(xué)方程式計算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量：

赤鐵礦石

氧化鐵鐵生鐵方法1：根據(jù)化學(xué)式：

1000t×80%×70%÷96%=583t（鐵元素質(zhì)量守恒）方法2：根據(jù)化學(xué)方程式計算：

【過渡】在實際生產(chǎn)時,煉鐵所用的原料或所得的產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì),在計算用料和產(chǎn)量時,應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題?！纠}】用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少?(計算結(jié)果保留一位小數(shù))活動3含雜質(zhì)物質(zhì)的計算解法1：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%＝800t。

設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為x。160

112800t

x160112=800txx＝560t折合含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為560t÷96%＝583.3t（純化雜

）答：理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為583.3t。Fe2O3

+3CO2Fe

+

3CO2答：理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為583.3t。解法2：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%＝800t。

設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x。160

112800t

x×96%160112=800tx×96%x＝583.3tFe2O3

+3CO2Fe

+

3CO2不純物質(zhì)、純物質(zhì)、物質(zhì)純度之間的關(guān)系1.純度

=

=1-雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.純物質(zhì)的質(zhì)量=

含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量×純度（純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）4.雜質(zhì)的質(zhì)量=含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量×（1-純度）3.含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量

=

含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計算的一般步驟1.將含有雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純凈物的質(zhì)量。2.將純凈物的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進行計算。3.將計算得到的純凈物質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量。

計算時一般假定雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)，因此只能將純凈物的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進行計算（1）該3000t生鐵中含純鐵多少噸？（2）該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石多少噸？（計算結(jié)果保留整數(shù)）某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)5%的生鐵3000t，試計算：解：（1）生鐵中含純鐵的質(zhì)量=3000t×(1-5%)=2850t?！咀兪接?xùn)練】解得

x

≈4790t解：（2）設(shè)需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石的質(zhì)量為x。160112x×85%2850t160x×85%=1122850t答：（1）該3000t生鐵中含純鐵2850t。

（2）該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石4790t。Fe2O3

+3CO2Fe

+

3CO2【探究實驗】鐵制品銹蝕的條件

取潔凈無銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣，分別在不同條件下進行實驗?；顒?探究鐵生銹的條件任務(wù)三金屬資源的保護編號①②③條件鐵釘與O2、H2O接

。

。

實驗圖示生銹程度

不生銹不生銹生銹對比分析對比實驗①③,說明鐵生銹一定與

有關(guān);

對比實驗①②,說明鐵生銹一定與

有關(guān)

結(jié)論分析對比實驗①②③可知,鐵生銹的條件是：

O2H2OFe與O2、H2O同時接觸鐵釘與O2接觸鐵釘與H2O接觸1.實驗中為什么要使用經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水?目的是除去水中溶解的氧氣。2.在水面上覆蓋一層植物油的目的是什么?為了隔絕氧氣，防止氧氣溶解在水中。實驗結(jié)論

鐵生銹的條件是鐵與水、氧氣同時接觸，即鐵生銹是鐵與水、氧氣共同作用的結(jié)果。鐵銹的顏色：紅棕色鐵銹的主要成分：Fe2O3·xH2O鐵銹很疏松多不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應(yīng)，因此鐵制品可以全部銹蝕。

金屬生銹的條件：（1）要有能夠與金屬發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)。

（2）反應(yīng)物要能相互接觸。

（3）生成物不會對反應(yīng)起阻礙作用?；顒?了解鐵生銹的應(yīng)用②利用鐵生銹吸收氧氣和水蒸氣制成鐵

粉雙吸劑，即食品中的防腐劑和干燥劑。①利用鐵粉緩慢氧化放熱制成防寒暖貼；鐵生銹原理的應(yīng)用只要破壞其中一個條件，鐵就不能生銹破壞鐵制品銹蝕的條件，使鐵制品隔絕空氣或水。防止鐵制品銹蝕的原理：活動6探究防止鐵制品的銹蝕原理和方法隔絕空氣（或氧氣）隔絕水鋼鐵制品的防銹干膜改鍍烤保持鐵制品表面潔凈和干燥在鋼鐵表面覆蓋保護層在鋼鐵表面鍍一層其他金屬用化學(xué)方法使表面形成致密的氧化膜加入其他金屬，改變其組成防銹五字訣防止鐵生銹的原理膜改烤鍍鉻涂油刷漆平時要保持自行車的潔凈與干燥（或涂油）！為防止自行車支架、鏈條、鋼圈等生銹,你分別采取了哪些方法?對于金屬資源，除了采取防止金屬銹蝕的措施外，還可以通過什么途徑來使金屬資源得到保護呢？金屬的回收利用。為什么要保護金屬資源呢？1.金屬資源的儲量有限，而且不能再生；2.廢舊金屬的隨意丟棄不僅造成資源的浪費，還會造成環(huán)境污染?；顒?保護金屬資源任務(wù)三金屬資源的保護思考（1）防止金屬腐蝕。（2）回收利用廢舊金屬。保護金屬資源的有效途徑（4）尋找金屬的代用品。（3）有計劃、合理地開采金屬礦物?；厥諒U舊金屬有什么意義？可節(jié)約金屬資源?？晒?jié)約能源。降低金屬使用成本?？蓽p少重金屬對水體和土壤的污染。1.什么是稀土資源，稀土資源可再生嗎？儲量較少的一類金屬的統(tǒng)稱，有“工業(yè)維生素”之稱。不可再生資源。3.觀看視頻，了解稀土資源的用途。2.討論如何合理利用和保護我國的稀土資源。稀土制定并實施了稀土行業(yè)發(fā)展規(guī)劃對稀土出口實行配額管理課堂小結(jié)任務(wù)四鞏固提高活動8完成課堂作業(yè)1.下列有關(guān)金屬的說法，正確的是()A．多數(shù)金屬以單質(zhì)的形式存在B．在地殼中含量最高的金屬元素是鐵C．常見的鐵礦石有赤鐵礦和磁鐵礦D．人類每年從自然界提取量最大的金屬是鋁

C

2.下列有關(guān)高爐煉鐵的說法中正確的一組是()①高爐中焦炭的作用是產(chǎn)生一氧化碳和供熱；②高爐煉鐵原料只有鐵礦石、焦炭和石灰石；③高爐中把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應(yīng)原理：3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2。A.①②

B.②③

C.①②③

D.①③

D

3.探究鐵生銹的條件，有利于尋找防止鐵制品銹蝕的方法。下列對比實驗設(shè)計與所探究的條件（蒸餾水經(jīng)煮沸并迅速冷卻），對應(yīng)關(guān)系正確的是（）A．甲和乙：水

B．乙和丙：空氣 C．甲和丙：空氣

D．甲和?。核?/p>

D

4.下列對金屬的防護措施不合理的是（）A．齒輪表面涂油 B．制成合金 C．將鐵制品放在潮濕的空氣中 D．車圈鍍鉻C5.防止金屬銹蝕能有效保護金屬資源。下列防銹方法中，與其他三種方法原理不同的是（）A．表面涂油