资源简介

(共25张PPT)
第八单元
金属和金属材料
课题3
金属资源的利用和保护
2020年秋人教版化学九年级上册精品课件
学习目标
1.知道常见金属：铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2.会利用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。
3.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
4.对铁的锈蚀防护的“活动探究”的结论的辨析归纳，从而得出铁生锈的条件，以及防锈的方法。
新课导入
地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。
人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）
世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%
～40%。
新课讲解
自然界中以单质形式存在的银
自然界中以单质形式存在的金
新课讲解
黄铁矿(FeS2)
菱铁矿(FeCO3)
铝土矿(Al2O3)
黄铜矿(CuFeS2)
辉铜矿(Cu2S)
赤铁矿(Fe2O3)
新课讲解
一、铁的冶炼
　　古代的炼铁方法是块炼铁，即在较低的冶炼温度下，将铁矿石固态还原获得海绵铁，再经锻打成的铁块。冶炼块炼铁，一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种。
新课讲解
实验原理：
【实验】一氧化碳还原氧化铁
实验装置：
实验
新课讲解
1.冶炼的原料：
铁矿石、焦炭、石灰石和空气
2.冶炼的原理：
3.冶铁的设备：高炉
4.产品：生铁（铁合金、混合物）
冶炼铁——你应该知道的一些事
新课讲解
典例分析
例
如图是一氧化碳与氧化铁反应的实验装置图，下列说法正确的是（　　）
C
A．A处实验现象是黑色固体变成银白色
B．B处少量澄清石灰水就能除尽反应生成的CO2
C．C处酒精灯的作用是点燃尾气，防止污染空气
D．A处反应的化学方程式为FeO+CO
Fe+CO2↑
新课讲解
典例分析
解析：A、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，在实验过程中，红棕色的粉末会逐渐变成黑色，故选项说法错误；
B、B处少量澄清石灰水变浑浊，能检验二氧化碳，不能除尽反应生成的CO2，故选项说法错误；
C、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会造成空气污染，一氧化碳具有可燃性，燃烧生成二氧化碳，酒精灯的作用是处理尾气，防止污染空气，故选项说法正确。。
D、一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO，故选项说法错误。
新课讲解
典例分析
例
用1000
t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
【解】1000
t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
1000
t
×
80%
=
800
t
160
2×56
800
t
　　
　x
160
800
t
2×56
x
=
x
=
560
t
折合为含铁96%的生铁的质量为：560
t÷96%=583
t
答：略。
设：800
t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x。
Fe2O3
+
3CO
高温
2Fe
+
3CO2
新课讲解
二、金属资源的保护
我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，然而，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%，防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。
新课讲解
铁制品锈蚀的条件
探究
不生锈。
生锈。
蒸馏水
蒸馏水
干燥空气
【实验分析】
钢铁生锈的必要条件（腐蚀作用）：
第一支试管既有水，又有空气，铁钉生锈；
第二支试管中只有水，不构成铁生锈的条件，所以铁钉不生锈；
第三支试管中没有水，只有空气，铁钉很难被锈蚀。
新课讲解
【实验结论】
①常温下，在干燥的空气中铁钉不易生锈。
②在隔绝空气的条件下，铁钉与水接触也不易生锈。
③铁钉只有在潮湿的空气中（既有水、又有氧气存在的条件下）容易生锈。
新课讲解
防止铁生锈的方法
水
空气
同时满足
铁生锈的条件
破坏其中任意一个条件。
怎样防止铁生锈呢？
思考
新课讲解
（1）改变金属的本质——提高抗腐蚀能力：制成合金钢，如不锈钢。
（2）形成保护层：刷油漆、涂油、烧制搪瓷、电镀上一层耐腐蚀的金属、通过化学方法使表面形成致密氧化物薄膜等。
（3）改善腐蚀环境，保持铁制品表面干燥和洁净，及时擦去铁制品上的锈。
新课讲解
讨论
自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？
答：刷漆、涂油、
镀铬等
新课讲解
典例分析
例
解析：铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水反应，故铁在潮湿的环境中比在干燥环境中容易生锈，A符合题意；铝表面的氧化铝为致密的氧化物，可阻止金属进一步被腐蚀，B不符合题意；镁在氧气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，C不符合题意；废旧金属的回收利用可以保护金属资源，D不符合题意。
下列有关说法正确的是（
）
A.
铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈
B.
铝制品不用涂任何保层来防腐，因为铝不与空气反应
C.
镁在氧气中燃烧，发出耀眼白光，生成黑色固体
D.
我国的矿物储量比较丰富，所以废旧金属直接扔掉，没有必要回收
A
课堂小结
金属的锈蚀与防护
铁制品锈蚀条件的探究（详见实验突破栏目）
金属的冶炼
防锈
原理：隔绝氧气或水
措施
保持铁制品表面洁净和干燥（如用过的菜刀擦干净）
在铁表面涂保护膜（如涂油
、刷漆、金属保护层等）
改变铁的内部结构：制成合金（如不锈钢等）
保护金属资源的途径：防止金属锈蚀；回收利用废旧金属；有计划、合理地开采矿物；寻找金属的替代品
D
当堂小练
1.下列情况中，铁钉最容易生锈的是（
）
A.在潮湿的空气中
B.在干燥的空气中
C.浸没在植物油中
D.密封在真空袋中
2.下列关于铁丝在氧气中燃烧或铁丝生锈的说法正确的是（
）
A.铁丝燃烧产生白烟
B.铁丝生锈是缓慢氧化
C.铁丝燃烧的产物是Fe2O3
D.铁锈的主要成分是Fe3O4
A
B
D
当堂小练
3.金属是重要的资源。下列有关金属制备的说法错误的是（
）
A.“湿法炼铜”的化学原理可以表示为Fe+CuSO4FeSO4+Cu
B.电解氯化镁可以制备金属镁，该反应为分解反应
C.工业上用一氧化碳还原氧化铁制备铁，该反应属于置换反应
D.金矿中的金是以单质形式存在的，可以用物理方法制得
C
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