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 一、金属在自然界中的存在形式 1、金属资源的存在及形式 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 氢 铜 汞 银 铂 金 金属活动性由强逐渐减弱 自然界中以 单质形式存在 2、常见的金属矿石 工业上把能用来提炼金属的矿物。 金属化合物 矿物 矿石 自然界中的存在形式 含矿物的岩石 常 见 的 铁 矿 石 常见的铜矿石 其他矿石 矿石如何变成金属？？？ 古代的炼铁方法是块炼铁，即在较低的冶炼温度下，将铁矿石固态还原获得海绵铁，再经锻打成的铁块。冶炼块炼铁，一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种。 二、铁的冶炼 古代炼铁图 土法炼铁图 1、炼铁原理：一氧化碳还原氧化铁[Fe2O3] 现象： 红色粉末变成黑色， 澄清的石灰水变浑浊， 用酒精灯点燃尾气的作用是: 防止CO污染空气 验证步骤：①检查装置的气密性②装入药品并固定仪器③点燃酒精灯④向硬质玻璃管通入CO⑤点燃酒精喷灯⑥反应完成后先熄灭酒精喷灯⑦硬质玻璃管冷却后停止通入CO⑧熄灭酒精灯 迟到早退 早出晚归 尾气燃烧产生蓝色火焰。 实验结束时，先熄酒精喷灯后停CO，是为了防止温度降低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化；还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管，使之炸裂。 操作中应注意些什么？ ②.先熄灭酒精喷灯还是先停止通CO？为什么？ 先通后点的原因是为了防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。 ①.实验开始时先通CO还是先点燃酒精喷灯？为什么？ ③.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，若变浑浊，则生成CO2 CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 红色粉末变黑色固体，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁。 2.工业炼铁 提供热量 提供还原剂 造渣，除去二氧化硅 例：用1000 t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁为96%的生铁多少t？? 解：设理论上可以炼出的纯铁质量为x。 答：可以炼出生铁的质量为583t。 生铁的质量560t÷ 96%=583t 3.关于杂质的化学方程式计算 方法二：可根据质量守恒定律，反应前后铁元素的质量不变。 设：理论上可以炼出含铁为96%的生铁为X。 1000t×80%× X ×96% 氧化铁的质量 铁矿石中铁元素的质量 生铁中铁元素的质量 答：可以炼出生铁的质量为583t。 纯物质的质量= 不纯物质的质量×物质的质量分数 不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的质量分数 注意： 带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量。 资料一：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20% ~ 40%。 资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。可供开采的年限如图所示。 三、金属资源保护 从你的生活经验谈，铁制品生锈的原因可能是什么？ 你能设计一个简单的实验验证你的猜想吗？ 1.探究铁制品锈蚀条件 铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O 与空气中的氧气、水蒸气反应？ 对比②③，说明铁生锈的条件是________________ 对比①③，说明铁生锈的条件是________________ 与O2接触 与H2O接触 ① ② ③ 与空气中的氧气、水蒸气同时接触！ 探究铁制品锈蚀条件 ①为了使月饼保鲜，月饼包装盒中常常放入一小袋黑色铁粉，其主要作用是什么？ ②根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3 分析铜生锈的条件又是什么？ 吸收氧气和水分 (主动生锈)，延长月饼的保质期 与氧气、水和 二氧化碳同时接触。 ③铁锈能与氧化铝薄膜一样起到保护作用吗？ 通过对铁制品锈蚀条件的探究， 你对防止铁制品生锈有什么建议？ 2.防止铁生锈 刷油漆 镀铬 涂油 小结 铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。 破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。 防止铁生锈的方法为： 1、保持铁制品表面干燥和洁净 2、在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、 “烤蓝” 等 3、制成合金 保护金属资源的有效途径是： 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理有效的开采矿物 寻找金属的代用品 1.右图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是（ ） ①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象 ②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重 ③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热 ④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关 A．①② B．②④ C．②③ D．③④ B 2.矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的，下列不符合金属资源保护的有效途径的是（ ） A．合理开采矿物资源，回收利用废旧金属 B．寻找、研制金属的代用品 C