8.3金属资源的利用和保护--2023-2024学年九年级化学人教版下册

课题3 金属资源的利用和保护 第八单元 金属和金属材料 导入新课 黄金资源十分珍贵,在自然界中的储量较低,在世界范围内的分布相对较广。 导入新课 全球银矿资源丰富,储量巨大,分布广泛,主要集中在北美洲、南美洲、欧洲、亚洲和澳大利亚,遍及全球的50多个国家。 导入新课 全球铜矿资源集中分布在南美的智利、秘鲁等地区。2020 年全球铜资源储量 8.7 亿吨,我国铜资源较为匮乏。 导入新课 铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料。 目前,全球有七大洲都发现有铁矿石资源,2020年全球铁矿石原矿储量约1800亿吨。 导入新课 铝是一种消费量很大的轻金属。据世界矿产资源年评,美国、日本、中国和德国消费量最大。 导入新课 日常生活中,一些金属使用时间久了就会生锈,如何能够防止金属生锈受损呢? 1.通过学习了解常见的金属矿物。 2.认识铁的冶炼原理,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。 3.会计算含杂质物质的有关化学方程式的计算。 4.通过学习知道金属锈蚀的原理,了解导致钢铁锈蚀的因素。 5.知道防护金属锈蚀的一些措施,认识回收金属的重要性,有保护金属资源的意识。 学习目标 8 讲授新知 一、地球上的金属资源 讲授新知 地球上的金属资源 资源概况 1.金属资源的存在:地壳和海洋。 2.金属元素在地壳中的含量:排在前两位的是铝、铁。 3.自然界中金属的存在形式:单质及化合物。 4.以化合物形式存在的金属具体表现为:矿石。 5.我国矿物种类和储量情况:种类较齐全,储量较丰富。 讲授新知 金属元素在地壳中的含量 讲授新知 常见的金属矿石 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 讲授新知 常见的金属矿石 讲授新知 常见的金属矿石 讲授新知 二、铁的冶炼 讲授新知 古代炼铁 讲授新知 现代高炉炼铁 探究实验1 铁的实验室冶炼 躬行实践 实验目的:探究铁的冶炼,将铁的化合物转化为单质铁。 实验步骤:1.组装好仪器,并检查气密性;2.把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中,轻轻转动玻璃管,使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上; 3.把硬质玻璃管接入装置系统中,先通入一氧化碳气体排出管内的空气;待排尽后,点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯,并观察装置中所发生的变化;4.当红棕色粉末已转变成黑色后,先停止加热,再通一会儿一氧化碳,直至玻璃管冷却。 探究实验1 铁的实验室冶炼 躬行实践 实验现象:红色(氧化铁)粉末逐渐变成黑色,同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。 化学方程式: 探究实验1 铁的实验室冶炼 躬行实践 注意事项:1.一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的,先通一氧化碳,可以把管内的空气排出,防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。2.实验完毕先停止加热,还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。防止高温的条件下,生成的铁再被氧化。 探究实验1 铁的实验室冶炼 躬行实践 实验改进:可将上述装置除尾气的部分,改成用气球或方便袋收集,这样收集得到的未燃的一氧化碳气体可重复利用。 行成于思 1.如何验证反应中生成了什么物质? 将产生的气体通入到澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,则生成二氧化碳:CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O ;红色粉末变黑色,用磁铁检验,证明黑色粉末为铁。 2.装置中右边的酒精灯起什么作用? 把尾气烧掉,防止污染空气 。 3.石灰水的作用有哪些? 澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳,并吸收二氧化碳便于处理尾气 。 讲授新知 工业炼铁 原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气。 设备:高炉。 讲授新知 工业炼铁 原理: 讲授新知 工业炼铁 铁矿石、氧化铁和铁;铁与生铁的关系。 讲授新知 工业炼铁 实际生产中,所用原料或产物一般都含有杂质,需要我们能计算出纯度。 讲授新知 工业炼铁 例:用1000 t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? 讲授新知 三、金属资源的保护 探究实验2 铁的锈蚀 躬行实践 实验目的:探究铁的锈蚀条件。 实验步骤:1.取3枚洁净无锈的铁钉,分别放入3支试管中进行下面的实验.2.在试管1中加入少量的蒸馏水,使铁钉的一半浸没在水中。3.在试管2中注满迅速冷却的沸水,上面覆盖一层植物油,塞紧橡皮塞。4.在试管3中加入少量干燥剂(生石灰或无水氯化钙)再放一团干棉球,把铁钉放在干棉球上,塞紧橡皮塞。 探究实验2 铁的锈蚀 躬行实践 行成于思 1.试管 中为什么要用煮沸过的蒸馏水,且要加入植物油? 为了防止蒸馏水中溶有氧气。 加植物油是为隔绝空气。 2.铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢? 铁锈成分复杂,并且疏松多孔、易吸水,不能阻碍里层的铁与氧气、水蒸气反应。 铝与氧气反应是生成致密的Al2O3薄膜,覆盖在铝的表面,从而保护里层的铝不再与氧气反应,所以铝耐腐蚀。 3.氧