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

该初中化学课件围绕金属资源的利用和保护，涵盖金属存在形式、铁的冶炼、含杂质计算及金属锈蚀防护等核心知识。以“铁为什么会生锈？”的问题结合腐蚀数据导入，衔接金属锈蚀条件与防护的学习，搭建从现象到原理的认知支架。 其亮点在于融合科学探究与实践（实验室炼铁尾气收集改进、锈蚀条件探究用控制变量法）、科学思维（含杂质计算步骤与例题）和科学态度与责任（联系实际锈蚀损失强调资源保护）。采用问题驱动和实验探究法，学生能提升探究能力和解决实际问题的意识，教师可高效落实知识目标与核心素养。

8.3 金属资源的利用和保护 知识目标 1.了解金属的存在形式及认识常见矿石 2.理解铁的冶炼 3.学会利用化学方程式进行简单计算含杂质的反应物或生成物。 知识目标 资料二：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%。 金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。 铁为什么会生锈？？？ 学习目标 1.了解金属锈蚀的条件和防止金属锈蚀的简单方法。 2.了解废弃金属对环境的污染，认识保护金属资源的重要性。 金属元素在自然界中的存在形式 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。 单质形式存在的金 金属矿物 单质形式存在的银 讲授新课 大部分金属都以化合物的形式存在。 赤铁矿 （主要成分是Fe2O3） 金属矿物 常见的金属矿物 磁铁矿 （主要成分是Fe3O4） 讲授新课 铁矿石 铁 一、铁的冶炼： 生熟炼铁炉一 生熟炼铁炉二  图8-19 我国古代炼铁图 (2)设备：高炉 (3)原料：赤铁矿石、焦炭、石灰石和空气等 (4)石灰石的主要作用：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 (1)原理： 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 高温 4CO + Fe3O4 ═══ 3Fe + 4CO2 高温 (5)焦炭的作用：燃烧提供热量，生成还原剂CO CO2 + C 2CO 高温 C + O2 CO2 高温 CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2↑ 高温 混合物 1．工业炼铁： 实验现象：玻璃管内红棕色粉末逐渐变黑，试管内澄清石灰水变浑浊，酒精灯处气体燃烧并产生蓝色火焰。 2．实验室炼铁： 探究新知 二、金属资源的保护 在车船的表面喷油漆 二、金属资源的保护 此外，还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。 如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬 在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷 镀铜 在机械表面涂防锈油 有关化学反应中杂质问题的计算 【计算步骤】 （1）将含杂质物质的质量换算成纯净物的质量 （2）将纯净物的质量带入化学方程式进行计算 （3）将计算得到的纯净物质量换算成含杂质物质的质量 【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? 1000t×80％=800t 解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 设：800t氧化铁理论上可以炼出的铁质量为x。 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 160 2×56 800t x x=560t 答：理论上可炼出含铁96％的生铁583t。 = 铁的冶炼 工业炼铁 炼铁的原理： 利用一氧化碳与氧化铁的反应。 反应化学方程式 Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 高温 作用：提供还原剂（CO），升高炉温。 作用：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成一氧化碳把铁从氧化铁里还原出来。 高炉上部发生的反应 讲授新课 铁的冶炼 工业炼铁 把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成一氧化碳把铁从氧化铁里还原出来。 讲授新课 新知讲解 人类每年要开采大量的金属矿物资源，提取亿吨的金属，但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% 防止金属腐蚀和保护金属资源已成为科学研究和技术领域中的重大问题 新知讲解 金属的锈蚀与防护 知识点 2 水、空气 水 干燥的空气 【探究实验】 实验仪器： 铁钉、试管、蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙 实验方法： 控制变量法、对照法 点击图片播放 实验视频 ❶ ❷ ❸ 铁的冶炼 工业炼铁 而在实际生产中，所用原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑杂质问题。 【第二批国家工业遗产】合肥钢铁厂 讲授新课 铁的冶炼 例：用1 000 t 含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？ 解：设理论上可以炼出的铁的质量为x。 160 2×56 1 000 t×80％ x x = 560 t 答：理论上可以炼出含铁96％的生铁583.3吨。 Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2 高温 160 2×56 1 000 t×80％ x = 则含铁96%的生铁的质量为：560 t ÷ 96% ≈ 583.3 t 讲授新课 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 。 7．我国有着悠久的钢铁冶炼史。 (1)《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1。撒入潮泥灰（主要成分是石灰石）的主要作用是______________________________________。不断翻炒液态生铁，是为了______（填“升高”或“降低”）碳元素的含量以制钢。 将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣 降低 随堂练习 (2)实验小组利用图2装置模拟现代工业炼铁并检验气体产物。其中酒精灯加网罩的作用是______________________；为检验生成的CO2，b处应盛放的试剂为______________。 (3)在推进碳减排、碳捕集的过程中，科学家正研究以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”。写出用氢气和赤铁矿炼铁时发生置换反应的化学方程式：______________________________。与“焦炭炼钢”相比，“氢能炼钢” 的主要优点是__________________________________________。 使火焰集中并提高温度 澄清石灰水 3H2＋Fe2O3 3H2O＋2Fe 无污染，且减少CO2的排放（合理即可） 随堂练习 Lavf58.20.100 $