8.3金属资源的利用和保护课件--2025-2026学年九年级化学人教版下册

该初中化学课件聚焦金属资源的利用和保护，涵盖金属矿物存在形式、铁的冶炼原理、金属腐蚀防护及资源保护等核心知识。以2024年钢铁使用量数据导入，引导学生从金属矿物（单质、化合物及具体矿石）到铁的冶炼（工业与实验室），再到腐蚀防护与资源保护，构建递进式学习支架。 其亮点在于融合化学观念与科学探究，通过铁锈蚀条件对比实验（蒸馏水、蒸馏水+植物油、干燥剂三组）培养科学思维，结合我国稀土资源案例及含杂质计算例题（1000t赤铁矿炼生铁）强化科学态度与责任。学生能在探究中理解物质转化规律，教师可依托清晰结构提升教学效率。

8.3 金属资源的 利用和保护 第一课时 金属矿物 铁的冶炼 据我国冶金规划院预测，2024年中国钢铁使用量约为8.75亿吨，这么大量的钢铁又是从哪里来的呢？过程又是什么样的呢？ 导入新课 知识全解 一、金属矿物 地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中。具体存在形式如下： （1）单质：极少数不活泼地金属（如金、银、铂等） 金 银 铂 知识全解 一、金属矿物 （2）化合物：除金、银等其余金属（如铁、锌、钠、钙等） 赤铁矿（主要成分Fe2O3） 磁铁矿(主要 成分Fe3O4) 菱铁矿(主要 成分FeCO3) 铝土矿(主要 成分Al2O3) 黄铁矿(主要 成分FeS2) 知识全解 一、金属矿物 （2）化合物：除金、银等其余金属（如铁、锌、钠、钙等） 黄铜矿(主要 成分CuFeS2) 辉铜矿(主要 成分Cu2S) 赤铜矿(主要 成分Cu2O) 金红石(主要 成分TiO2) 软锰矿(主要 成分MnO2) 工业上所需的金属大都是从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼的。其中提取量最大的金属是铁。 自然界中的几种矿石 含铁量 70% 赤铁矿 主要成分 Fe2O3 含铁量72.4% 磁铁矿 主要成分 Fe3O4 含铁量48.3% 菱铁矿 主要成分 FeCO3 含铁量46.7% 黄铁矿 主要成分 FeS2 含铁量 产物是否环保 铁的几种矿物 选择依据： 以下哪种矿物不适宜用来炼铁？ Fe2O3 Fe3O4 化合物 单质 Fe 还原剂 失去氧元素 （还原反应） H2 CO C 铁的冶炼 工业炼铁的原理 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 C为固体，反应不充分 H2制取成本高 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。 使铁隔绝氧气和水 灭火的原理 破坏燃烧条件 防锈的原理 破坏生锈条件 ②隔绝氧气 ④改变内部结构 ①隔绝水 ③同时隔绝氧气和水 金属的腐蚀与防护 1.防止铁制品防腐蚀的原理 根据铁生锈的条件，该如何防止铁制品锈蚀呢？ 方法 ①保持铁制品的洁净和干燥。 ②“穿外衣”在金属表面涂上一层保护膜 ③强体质----改变铁的组织结构，制成合金，如不锈钢。 2.防止铁制品防腐蚀的方法 喷漆 搪瓷 涂油 烤蓝 金属的腐蚀与防护 想一想？ 我们对金属采取防锈措施的目的是什么？ 我们为什么要保护金属资源？ 三、金属资源的保护 1、原因： （1）金属矿物的储量有限，而且不能再生。 （2）废旧金属的随意丢弃会造成资源浪费和污染环境。例如：日本的水俣病 图8-25 据估计一些矿物可供开采的年限 在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题。 3.含杂质的物质的化学方程式的计算： m（纯）= m（不纯）×纯度 m（不纯）= m（纯）÷ 纯度 例3：用1000t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？ 注意： 带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量 赤铁矿石 氧化铁 铁 生铁 例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？ Fe2O3+3CO===2Fe + 3CO2 高温 解1：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。 设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。 160 112 800t X 160 800t = 112 X X＝560t 折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t　　(纯化杂) 答： 1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为583t。 解2：设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。 Fe2O3+3CO===2Fe + 3CO2 高温 160 112 800t X×96% 160 :800t＝112 :X×96% X＝583t　　 (杂化纯) 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。 【思考与讨论】查阅资料，了解我国的稀土储量、稀土生产量，以及我国稀土 资源的利用与保护，并与同学交流。 稀土元素是储量较少的一类金属元素的统称，有“工业的维生素”的美誉，是重要的战略资源，广泛应用于新能源、新材料、航空航天、电子信息等尖端科技领域。 徐光宪（1920-2015） 徐光宪院士（2008年度国家最高科学技术奖获得者）和他的团队研发了稀土分离技术，使我国能够自主分离稀土产品，打破了发达国家在国际稀土市场上的垄断地位。到目前为止，我国的稀土储量居世界第一位，稀土的年生产量和年消费量也都居世界前列。 探究新知 例5：我国矿物资源比较丰富，但不能再生。下列能保护金属资源的是 （　　） A．废旧金属随意丢弃 B．将铁制品放置在潮湿的空气中 C．任意开采矿物资源 D．自来水管用塑料管材代替铁管 例6 ：下列关于金属材料回收利用的说法错误的是（　　） A．可以防止金属锈蚀 B．可以节约能源 C．可以减少对环境的危害 D．可以节约金属资源 D A 探究新知 据统计，世界上因锈蚀每年损失钢铁约为其产量的20%～40%。 钢铁生锈给人类带来了巨大的损失，你知道钢铁生锈的原因是什么吗？ 三、金属资源保护 探究：铁制品锈蚀条件 蒸馏水 蒸馏水 植物油 干燥剂氯化钙 一周后： 生锈 未生锈 未生锈 根据实验现象分析，铁制品生锈的条件是什么？请说明你得出结论的依据？ 1 2 3 随堂练习 1. 下列有关金属的说法，正确的是（ ） A.多数金属以单质的形式存在 B.在地壳中含量最高的金属元素是铁 C.常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿 D.人类每年从自然界提取量最大的金属是铝 C 随堂练习 2. 下列关于工业炼铁的方法，错误的是（ ） A. 工业炼铁得到生铁 B. 石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣 C. 工业炼铁还原铁矿石中，作还原剂的是焦炭 D. 工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气 C $