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 无处不在的金属材料 全球价值最高的河 加拿大克朗代克河 人类生活离不开金属 金属元素在地壳中的含量 金属元素在自然界中的存在形式 （1）单质：极少数不活泼的金属（如银、铂、金等） 自然单质金 自然单质银 铁的矿物 （2）化合物：化学性质较活泼的金属（如铁、锌、钠和钙等）。 金属化合物在自然界以矿物质形式存在，称为矿石。 黄铜矿 主要成分CuFeS2 辉铜矿 主要成分Cu2S 铜的矿物 铝的矿物 （2）化合物：化学性质较活泼的金属（如铁、锌、钠和钙等）。 金属化合物在自然界以矿物质形式存在，称为矿石。 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界观上也占有重要志地位。 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是铁。 如何从铁矿石中得到铁呢？ 我国古代炼铁图 宝钢炼铁高炉 1、实验药品: 2、化学原理: 3、实验装置: 氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体 【活动1】实验室模拟炼铁 现象： 相关的化学方程式： 用酒精灯点燃尾气的作用是 防止一氧化碳污染空气 【活动1】实验室模拟炼铁 红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。 点燃尾气有蓝色火焰 4、实验步骤: ⑤ 停止加热； ①检验装置的气密性； ②装入药品并固定； ③向玻璃管内通一会儿CO气体； ④ 给氧化铁加热； ⑥停止通CO气体。 如何检验反应中生成了铁？ 用磁铁吸(或加稀盐酸 ) 二、铁的冶炼 1.我国古代炼铁 1、原料： 黄铁矿 FeS2 赤铁矿 Fe2O3 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 2、原理： 在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 石灰石、铁矿石、焦炭、空气 化学方程式： 70% 48.27% 46.67% 72.41% 含铁量 一.工业上铁的冶炼 工业炼铁 3.设备： 高炉 高炉炼铁图： 4、炼铁时各物质的作用 焦炭： 提供热量，提供还原剂。 石灰石： 把杂质转化为炉渣 工业炼铁 因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。 例：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁多少吨？ 含杂质的化学反应计算 解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1000t×80%=800 t 设：800t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x。 160 112 800t x x＝560 t 折合为含铁96%的生铁的质量为 560 t÷96%＝583 t 答：理论上可炼出含铁96%的生铁583t。 练习：某炼铁厂每天需消耗5000t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，理论上可以生产含铁98%的生铁多少？ 课堂总结 一、金属的存在形式：单质态和化合态。 二、铁的冶炼 1．铁的冶炼历史：我国在春秋战国时期就能冶铁和炼钢； 2．实验室用CO还原氧化铁（实验现象、注意事项）； 3．工业炼铁（原料、设备、反应原理、产物）。 三、有关杂质的计算 化学方程式中的计算，一定要以纯物质的质量来进行计算！ 金属资源保护 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？ 从你的生活经验看， 探究新知 三、金属资源保护 1.金属的腐蚀 三、金属资源保护 探究：铁制品锈蚀的条件 用控制变量法设计实验验证铁在氧气和水的共同作用下生锈 三、金属资源保护 1.金属的腐蚀 对比①②，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 探究：铁制品锈蚀的条件 三、金属资源保护 1.金属的腐蚀 铝耐腐蚀的原因： 铝在空气中与O2反应，其表面生成一层致密的Al2O3薄膜 三、金属资源保护 1.金属的腐蚀 三、金属资源保护 1.金属的腐蚀 （1）引起铁制品锈蚀的物质：H2O、O2 ① 有能够发生反应的物质 ②反应物要相互接触 ③生成物不会对反应起阻碍作用 （2）铁制品锈蚀条件 三、金属资源保护 2.防止铁制品锈蚀 （1）防止铁制品锈蚀的建议 ① 干：保持铁制品表面干燥洁净 三、金属资源保护 2.防止铁制品锈蚀 （1）防止铁制品锈蚀的建议 ② 膜：在铁制品表面加保护膜，例如刷漆，涂油，电镀 三、金属资源保护 2.防止铁制品锈蚀 （1）防止铁制品锈蚀的建议 ③ 变：加入金属或非金属，变成合金 防止铁制品生锈的具体方法为： 1.保持铁制品表面干燥和洁净； 2.在铁制品表面涂一层保护膜，如：刷油漆、涂油、镀上