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，系统涵盖金属矿物冶炼（铁的冶炼原理与原料）、金属锈蚀条件及防护措施，通过“金属蚀刻画材料”情境导入，结合科普阅读和铁矿石类型表格分析，构建从金属存在形式到冶炼再到防腐的知识脉络，形成递进式学习支架。 其亮点是以真实情境（如蒸汽眼罩发热原理）和实验探究（铁钉锈蚀对比实验）为核心，融合化学观念（氧化物判断、含铁量计算）与科学探究与实践（实验设计与现象分析），还融入《天工开物》冶炼记载等传统文化元素。学生能提升解决实际问题的能力，教师可通过分层练习（课堂测评、进阶突破）优化教学效率。

第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 1 自主研学 任务一 金属蚀刻画材料的存在 1.【科普阅读】阅读科普短文，回答有关问题： 金属蚀刻画材料的冶炼与防腐 大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。我国是世界上为数不多的已知金属矿物种类比较齐全的国家之一，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、锰等储量在世界上也占有重要地位。 2 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提炼量最大的是铁。铁的化学性质比较活泼，在自然界中主要存在于四种铁矿石中，这些铁矿石的有关信息如表<m></m>。#1.1.2 表<m></m>#1.1.3 铁矿石 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铁矿 主要成分 <m></m> <m></m> <m></m> <m></m> 主要成分的含铁量 <m></m> <m></m> <m></m> <m></m> 矿石标本 （1）自然界中，大多数金属的存在形式是________（填“单质”或“化合物”），金属蚀刻画材料提炼量最大的金属是____。 化合物 铁 4 （2）四种铁矿石中属于氧化物的是________________（填铁矿石名称），主要成分的含铁量最高的是_______（填化学式）。<m></m>中硫<m></m>元素的质量分数是_______，用黄铁矿炼铁尾气中产生的空气污染物是_____，可用稀<m></m>溶液吸收，生成亚硫酸钠<m></m>和一种常见的液体，反应的化学方程式为______________________________。 赤铁矿和磁铁矿 5 共学精练 任务二 金属蚀刻画材料的冶炼 2.【科普阅读】阅读科普短文，回答有关问题： 自然界储量大、分布广的铁矿石是红褐色的赤铁矿和灰黑色的磁铁矿。工业上采用高炉炼铁法如图44-1，以赤铁矿<m></m>和焦炭（C）为原料在高温下发生反应制得生铁。 6 图44-1 （1）金属冶炼原理是从金属矿石中还原生产出金属______（填“化合物”或“单质”）。从经济和环保的角度，你选择的高炉炼铁的金属矿物是______________（填化学式）。 单质 、 7 （2）高温下以赤铁矿<m></m>、焦炭（C）和石灰石<m></m>为原料高炉炼铁的反应原理是_ _________________________（填化学方程式），“高炉尾气”中除二氧化碳外存在的大量气体物质是____。 （3）铁矿石中混有大量脉石<m></m>需要除去。利用<m></m>电脑设备输入问题导语：高炉炼铁中石灰石的作用，你获取的信息结论是__________________________________（填一条）；<m></m>检索“高炉炼铁炉渣的化学式”是_______（填主要成分）。 造渣（或调整炉渣碱度、保护炉衬） 任务三 金属蚀刻画材料锈蚀与防腐 3.【实验探究】我国每年因金属腐蚀造成的损失约1万亿元，其中钢铁腐蚀损失约5千亿元，约占国民生产总值的<m></m>左右。铁锈的主要成分为<m></m>，呈红褐色。研究钢铁锈蚀的条件，找到防止铁器锈蚀的方法有着重要的经济价值。#1 9 某实验小组设计了三个试管实验装置如图44-2，经过一周的实验观察，得出铁钉生锈的必要条件。探究过程如下，回答有关问题。#1.1 图44-2 10 【假设与设计】 （1）猜想一：铁与<m></m>接触生锈；猜想二：铁与_____接触生锈；猜想三：铁与<m></m>和<m></m>同时接触生锈。 （2）实验室制取氧气的化学方程式是 _ __________________________，本实验中要将蒸馏水煮沸并迅速冷却，其目的是_________________________________________。 除去水中溶解的氧气等杂质，避免实验误差 11 【分析与结论】 （3）试管①和试管③的实验中铁钉都没有任何现象，说明了仅有氧气或水是不能让铁钉生锈的，同时还验证了不成立的猜想是________________。 猜想一和猜想二 （4）7天后试管②中的铁钉上出现了红褐色，验证猜想三成立。据此，钢铁锈蚀的条件是______________________。从分子运动的角度解释浸没在纯水中的铁钉生锈，原因是_______________________________________。 铁同时与氧气和水接触 试管上部空气中的氧气在水中溶解并扩散 12 （5）挂在潮湿空气中的铁质金属画生锈的化学方程式可以表示为：<m></m>，<m></m>___。为了防止铁金属画生锈，可采用的保护措施有___________________________________________________________________________________________________（写一条）。 3 ①保持室内干燥；②涂油、刷油漆、镀上其他耐腐蚀的金属、烤蓝、搪瓷等；③制成铁合金，如铁制成不锈钢 13 总结提炼 14 课堂测评 1.大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是( ) A A.赤铁矿（主要成分是<m></m>） B.炉甘石（主要成分是<m></m>） C.铝土矿（主要成分是<m></m>） D.赤铜矿（主要成分是<m></m>） 1 2 3 4 5 15 2.铁是应用最广泛的金属。下列有关铁的说法正确的是( ) A A.铁在纯氧中燃烧得到<m></m> B.铁是地壳中含量最多的金属元素 C.炼铁原理是将单质铁转化为氧化铁 D.生铁除去大部分碳后得到的钢是纯净物 1 2 3 4 5 16 3.金属材料在人类活动中有着广泛的应用。下列有关说法正确的是( ) D A.金属锈蚀后没有回收价值 B.人们使用的金属材料全部是纯金属 C.所有的金属都能与氧气反应 D.切完菜后将菜刀及时清洗干净并擦干能防锈 1 2 3 4 5 17 4.图44-3是探究铁钉锈蚀条件的实验，一段时间后观察现象。下列说法错误的是 ( ) 图44-3 1 2 3 4 5 18 A.①中生锈最明显的地方是乙 B.③中氯化钙的作用是作干燥剂 C.四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 D.①②对比说明铁生锈需要水，①③对比说明铁生锈需要空气 √ 1 2 3 4 5 19 5.某同学用如图44-4所示装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满冷开水（煮沸后迅速冷却的水），并将其放在阳光下照射（已知小苏打溶液在升高温度后会分解产生二氧化碳）。下列说法错误的是( ) 1 2 3 4 5 20 图44-4 A.一段时间后观察到甲中铁钉出现锈迹 B.金鱼藻的作用是进行光合作用产生氧气 C.该实验可证明铁锈蚀的条件之一是与水接触 D.将水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气 √ 1 2 3 4 5 21 易错特训 1.《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列说法正确的是( ) A A.“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化 B.“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为<m></m>）能溶于水 C.“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高 D.“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素 1 2 3 4 5 6 7 22 2.图44-1是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象，发现试管①和④中铁钉上有红褐色铁锈生成。下列说法错误的是( ) 图44-1 1 2 3 4 5 6 7 23 A.四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 B.①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲 C.③中附着在棉花上的干燥剂的作用是使试管里没有水分 D.①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水 √ 1 2 3 4 5 6 7 24 3.下列措施不能有效保护金属资源的是( ) B A.寻找、开发金属的替代品 B.加速国内矿物资源的开采 C.加强废旧金属制品的回收利用 D.对易生锈的钢铁制品采取涂油、喷漆等措施 1 2 3 4 5 6 7 25 图44-2 4.建造航母需要用到大量钢铁，为探究铁生锈的条件及影响因素，兴趣小组利用图44-2所示创新装置进行实验。下列有关说法错误的是( ) A A.实验中生锈速率最快的铁丝球是① B.铁丝球②和③作对比，可知铁生锈需要氧气 C.为减缓福建舰船底生锈速率，可在其船底喷防锈涂料 D.铁丝球②和④对比，可探究氯化钠对铁生锈速率的影响 1 2 3 4 5 6 7 26 5.某同学用图44-3中装置甲制取氧气，待装置乙充满氧气后关闭<m></m>、<m></m>，用激光手电引燃纳米铁粉（与铁丝燃烧原理相同）。下列说法正确的是( ) 图44-3 1 2 3 4 5 6 7 27 A.上下拉升铜丝使纱布完全浸没到溶液中，装置甲内才能发生反应 B.装置甲中制备氧气所需要的反应物有两种，分别是<m></m>和<m></m> C.纳米铁粉燃烧后，装置乙的固体质量增大，反应不符合质量守恒定律 D.不使用激光手电，对比装置乙、丙可探究铁生锈快慢与<m></m>浓度的关系 √ 1 2 3 4 5 6 7 28 进阶突破 6.（3分）蒸汽眼罩可以舒缓眼部疲劳，其填充物的主要成分是铁粉、食盐和活性炭等。 （1）金属资源的利用：蒸汽眼罩使用时发热是因为铁粉生锈，其原理是铁粉与空气中的水和____（填化学式）发生了化学反应。 （2）金属资源的保护：蒸汽眼罩使用前需要______保存，防止铁粉生锈。 密封 1 2 3 4 5 6 7 29 （3）结合上述问题，谈谈你对铁生锈的利和弊的认识： ______________________________________________________________________________________。 利：铁生锈可以吸收和，作干燥剂或双吸剂；弊：浪费金属资源（开放题答案合理即可） 1 2 3 4 5 6 7 30 7.（5分）对金属材料的认识和探索体现了人类文明的发展。 （1）《三省边防备览》中记载了古法炼铁：“铁炉高一丈七八尺……中空，上有洞放烟，下层放炭，中安矿石。矿石几百斤，用炭若干斤，皆有分两，不可增减。旁用风箱，十余人轮流曳之，日夜不断火。炉底有桥，矿渣分出，矿之化为铁者，流出成铁板”。 1 2 3 4 5 6 7 31 ①“旁用风箱，十余人轮流曳之”，用风箱不断鼓风的目的是________________________________________。 ②“流出成铁板”中“铁板”属于________（填“纯净物”或“混合物”）。 提供充足的氧气，使碳完全燃烧或充分燃烧 混合物 1 2 3 4 5 6 7 32 （2）我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图44-4，该方法的生产过程可用图44-5表示。 图44-4 图44-5 查阅资料：ⅰ.潮泥灰的主要成分是<m></m>；ⅱ.铁的熔点是<m></m>。 1 2 3 4 5 6 7 33 ①在“方塘”中翻炒液态生铁，目的是降低____元素的含量。 ②在“炼铁炉”中铁矿石<m></m>和一氧化碳反应得到铁，化学方程式为_ _________________________。 碳 1 2 3 4 5 6 7 34 $