第八单元课题3金属资源的利用和保护导学案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 第一课时 【学习目标】 1、知道常见的用来提炼金属的矿石，记住可用来炼铁的矿石。 2、了解炼铁的基本原理。 3、会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。 【知识回眸】 1、无锈的铁片（条、块）是 色，铁粉是 色。 2、学过的具有还原性的物质有 、 、 ， 写出它们分别与氧化铜反应的化学方程式： , , 3、一氧化碳还原氧化铜的实验 ①实验装置 ②实验步骤 Ⅰ. 实验开始时，先 ，排除玻璃管内的空气，然后 。 Ⅱ. 实验结束时，要先 ，继续 ，直到 。 4、配平化学方程式： CO + Al2O3 Al + CO2 【课堂探究】 【 自主学习 】 阅读课本第 14 页表格《金属元素在地壳中的含量》，观察比较 Al、Fe、Ag 、Au 的含量。 【交流讨论 1】：为什么含量越少的如 Ag 、Au 在很早以前就已经被发现和使用，而 含量较多的如 Al 很晚才被发现和使用？这与什么因素有关呢？ 。 总结：地球上的金属资源，除极不活泼的如 以单质形式存在，其余都以 形式存在。 一、铁的冶炼 原料的选择： 主要成分的化学式 含铁量 赤矿石 黄铜矿 铁矿石 磁铁矿 菱铁矿 【交流讨论 2】： ①从铁元素的含量高低及在冶炼过程中对环境的影响大小，选哪一 种铁矿石更好？ ②学过的还原剂有 、 、 。 选择哪一种还原剂将铁矿石中的铁还原出来？ 。 炼铁的原理：利用 与铁的氧化物反应。 如果是赤铁矿，则化学方程式为 ； 如果是磁铁矿，则化学方程式为 。 1、实验室炼铁：观察视频实验，记录实验现象并分析出现现象的原因。 【交流讨论 3】： 直玻璃管内 试管内 酒精灯处 现象 化学方程式 ①实验开始时，先 ，再 ，原因是 。 ② 实验结束时 ，先 ，（继续 ，直至 ）， 再 ，原因是 。 ③最后导气管中的气体为何要接一个燃着的酒精灯？ 。 2、工业上炼铁 观察右边的炼铁高炉，为什么原料中没有 CO，而有焦炭？怎样产生 CO？ 在高炉内的空白处写上相关方程式； 石灰石的作用是 。 炼出的铁是纯铁吗？ ； 如果要涉及化学方程式的计算，怎么办？ ( 带入化学方程式中计算的必须为实际反应的纯净的质量 . . . . . . . . ) M (纯) =M (不纯) 纯度 请写出下列各问题的计算式: （1）200 吨含氧化铁 97%的赤铁矿石中氧化铁的质量是多少？ ； （2）100 吨含杂质 3%的磁铁矿石中有多少四氧化三铁？ ； （3）含有铁 500 吨的生铁（纯度95%）质量是多少？ 。 【观察思考】观察课本上第 18 页例题，你能理解吗？ ( 如果设生铁 的质量为 x， 请你完成余下 的解法。 )例:用 1000t 含氧化铁 80%的赤铁矿，理论上可以炼出含铁 96%的生铁多少吨？ 解：设可炼出生铁的质量为 x ( 。 ) ( 解二：设可炼出生铁的质量为 x ) ( 如果不 用化 学 方 程 式 计 办法吗？ 算，你有其他 ) 。 【反馈检测】 1、下列金属在自然界主要以单质形式存在的是( ) A ．铁 B ．铝 C ．镁 D ．银 2、炼铁的过程是( ) A．含铁的化合物在高温下分解而得到铁 B．含铁化合物与碳发生置换反应 C．在高温下，用一氧化碳从铁的化合物中将铁氧化出来 D．在高温下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来 3、某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石（主要成分为氧化铁）、空气等， 主要反应过程如图所示 ( 赤铁矿石、高温 ) ( 过量空气、高温 焦炭、高温 ) ( ① ② ) ( ③ )焦炭 （1）在上面方框中写出有关反应的生成物的化学式。 （2）写出②③两步反应的化学方程式 ② ; ③ 。 4、右图是某同学设计的 CO 还原 Fe2O3 的实验装置： （1）指出该装置的不足之处 ， 如何改进 。 （2）实验过程中，先要进行的步骤是 ，原因是 。 （3）玻璃管中发生的现象是 ，化学方程式为 。 B 瓶中澄清石灰水的现象是 ，化学方程式为 。 （4）某学生改进 CO 还原 Fe2O3 的实验装置如右图所示。 ①C 装置的作用是 ， ②你还有其它改进办法吗？ 。 5、用 2000t 含 Fe2O3 75%的赤铁矿石，可炼出多少吨含杂质 3%的生铁？ 第二课时 【学习目标】 1、了解导致钢铁锈蚀的因素以及减速钢铁锈蚀的办法。 2、知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属对环境及金属资源保护 的重要性，树立珍惜资源，爱护环境的意识。 3、通过对钢铁锈蚀条件的探究，进一步加深对科学探究各要素的理解，提高学 生的科学素养。 【知识回眸】 1、铝抗腐蚀能力强的原因 。 2、氧化铁的颜色 ，化学式 ； 四氧化三铁的颜色 ，化学式 。 3、铁在氧气中燃烧的化学方程式 。 【课堂探究】 二、金属资源保护 【 自主学习】阅读课本第 17 页末段。 交流讨论 1：为什么要保护金属资源？ ①一方面，人类每年要向自然界索取大量的 ，以提取数以亿 吨计的金属。 ② 另一方面， 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 。 1、铁生锈条件的探究 ( 怎样设计实验加以证明？ )【猜想】你认为铁生锈需要什么条件？ 猜想 1：需 ； 猜想 2：需 ； 猜想 3：„„ 【观看实验视频】借助下列图片回答： ① 为什么要用蒸馏水来做实验？ ； ② 第二支试管中的植物油起什么作用？ ； ③第三支试管棉花中的干燥剂起什么作用？ 。 铁生锈的条件：铁与 和 接触 ①铁生锈的原理：4Fe +3O2+2XH2O=2Fe2O3 · XH2O （铁生锈属于 氧化） ②铁锈是 物，呈 色,主要为 。 【 自主学习】阅读课本第 18 页第 1 段。 交流讨论 2：铁和铝都容易被氧化，表面都有一层氧化膜，但两者抗腐蚀能力却相差 很大？ 铝与氧气反应生成 ，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。 铁与氧气、水反应后生成的铁锈 (Fe2O3 〃XH2O)很 ，易 ， 不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，如不及时除去，会加快铁制品的生锈， 使铁全部被腐蚀。 交流讨论 3：防止铁生锈的方法？ (破坏铁生锈的条件) ①保持铁制品表面的 ； ②在铁制品表面 、 、烤蓝等； ③制成 的合金，如不锈钢。 交流讨论 4： 自行车防锈措施有哪些？ ( 支架 钢丝 链条 )手把 ( 怎样保护 金 属 资 源 呢？ ) 2、金属资源保护 【 自主学习】阅读课本第 19 页。 （1）防止金属 ； （2）金属的 （这样可以 和 ）； （3） 地开采； （4）寻找金属的 。 【反馈检测】 1、下列物品需采取防锈措施的是( ) A．铝合金窗框 B．不锈钢菜刀 C．铁制防盗栏 D．金戒指 2、下列建议或方法，对保护金属资源没有作用的是( ) A.积极进行寻找金属代用品的开发研究 B.多开采金属矿产 C.加强废旧金属的回收利用 D.防止金属锈蚀 3、将下列五种选项的序号分别填在横线上，每一项只能用一次。 A.缓慢氧化 B.疏松多孔 C. 受空气和水的共同作用 D. 使铁器与空气隔绝 E.没有水分存在铁不易生锈 ①钢铁锈蚀条件 ②钢铁锈蚀的过程属于 ③铁锈状态 ④使铁保持干燥 ⑤铁器表面喷漆 4、自行车的主要材料钢铁，易生锈。请根据右图，为自行 车的相应部位设计不同的、合理的防锈方法。 ⑴三角架 ； ⑵链条 。 5、全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一。 某学生想探究铁生锈是否必须同时有空气和水，他将干净的铁钉放 入 A、B、C 三支干净的试管中，再各加入某些物质或用品进行研究。 ⑴在右图的每支试管中画出并标明所加的物质或用品。 ⑵一周后，编号为 的试管中铁钉最易生锈。 ⑶吐鲁番盆地和海南岛两地 ，铁生锈相对较慢的地 区是 ，理由 是 。 6、多数食品易吸收空气中的水分变潮湿，并吸收空气中的氧气而变质。生产上多在 食品中放入一小包氧化钙粉末，可使食品保持干燥，现已研究成功在食品中放入 一 小包铁粉（包裹在 多空泡沫 塑料袋 中）， 用铁粉代替氧化钙粉末 的优 点 是 ： 。 7、小明同学发现铜质的眼镜框表面出现了绿色的物质，通过学习化学知识了解到该 物质为铜绿，其主要成分是 Cu2 (OH)2 CO3。 【提出问题】铜是在什么条件下锈蚀的？ 【猜想】根据铜绿的化学式，小明猜想铜生锈可能是铜与空气中的氧气、 、 共同作用的结果。 【设计与实验】小明通过实验对铜片锈蚀的条件进行了探究，如图所示。实验进行 较长时间后，发现 试管中光亮的铜片生锈。 ( 氧气 ) ( 二氧化碳 ) ( 铜片 ) ( 铜片 ) ( 铜片 )干燥的空气 铜片 ( 蒸馏水 ) ( 蒸馏水 )蒸馏水 A B C D 【思考】其余三支试管中铜片不生锈的原因分别是： （1） ；（2） ；（3） 。 【师、生反思及总结】 学科网（北京）股份有限公司 $$