课题83金属资源的利用和保护学案解析版学年人教版九年级化学下册Word文档格式.docx

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（2）锌跟氯化铜溶液：

（3）汞跟稀盐酸溶液：

（4）铜跟硝酸汞溶液：

（5）古籍记载：

“曾青得铁化为铜”（曾青指硫酸铜溶液）：

　　。

【答案】

（1）Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag；

（2）Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu；

（3）不能；

汞的金属活动性比氢弱

（4）Cu+Hg（NO3）2═Cu（NO3）2+Hg

（5）Fe+CuSO4═Cu+FeSO4

1.了解常见的矿物，掌握炼铁的原理及有关含杂质物质的计算；

2.认识导致钢铁锈蚀的因素，知道防止金属锈蚀的方法；

3.认识废旧金属对环境的影响及回收废旧金属的的重要性，树立环境保护意识。

1.掌握炼铁的原理；

2.金属锈蚀的条件和防护措施。

一、金属资源概况

地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中。

金属的存在主要有两种形式：

（1）单质形态：

少数化学性质很不活泼的金属，以单质形态存在，如金、铂、银。

（2）化合物形式：

绝大多数金属都是以化合物的形式存在于矿石之中，如赤铁矿、钛铁矿等。

几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表：

金属矿物

赤铁矿

铝土矿

磁铁矿

主要成分

Fe2O3

Al2O3

Fe3O4

【练一练】自然界中以单质形式存在的金属是（　　）

A．金B．铁C．铝D．铜

【答案】A

【练一练】赤铁矿的主要成分是（　　）

A．FeOB．Fe3O4C．Fe2O3D．Fe

【练一练】金属化合物在自然界中大多以矿物形式存在，下列选项中不属于矿物的是（　　）

A．黄铁矿B．孔雀石C．赤铜矿D．碳素钢

二、铁的冶炼

1.实验室炼铁

（1）药品：

赤铁矿（Fe2O3），一氧化碳（CO）

（2）原理：

；

（3）实验装置：

（4）实验现象：

①红色粉末（氧化铁）逐渐变成黑色，②澄清的石灰水逐渐变浑浊，③尾气燃烧产生蓝色火焰。

（5）注意事项：

①首先检查装置的气密性；

②先通一氧化碳气体，排尽装置内的空气，然后再点燃最后的酒精灯，最后再点燃酒精喷灯。

③当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通一会CO，直至玻璃管冷却。

2.工业炼铁

（1）原料：

铁矿石（主要是赤铁矿）、焦炭、石灰石和空气。

（2）反应原理：

焦炭在高炉中被从炉下部通进的热风转变成一氧化碳，并利用它将铁矿石中的铁还原出来。

涉及到的化学方程式：

；

。

【思考1】石灰石的作用是什么？

使有矿石中二氧化硅转变成炉渣而除去。

【思考2】工业上用该方法得到的是纯铁吗？

不是，高炉炼得的铁里含有2%~4.3%的碳，以及少量磷和硫，因而是铁的合金—生铁。

它硬而脆，不利于加工。

所以，人们还要把生铁放在炼钢炉里，吹进氧气治炼，使其含碳量降至0.03%~2%，并除去磷、硫等杂质，所得产品称为钢。

【练一练】实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。

关于该实验，下列说法错误的是（　　）

A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成

B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁

C．实验结束时，应先停止通一氧化碳气体，后停止加热

D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置

【练一练】有关Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2，下列说法不正确的是（　　）

A．CO具有还原性B．Fe2O3发生了还原反应

C．反应后铁元素的化合价升高D．工业上可利用该反应炼铁

【练一练】下列关于工业炼铁的叙述中错误的是（　　）

A．使用的设备是高炉

B．主要原料为铁矿石、石灰石、焦炭和热空气等

C．主要原理是：

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2↑

D．主要产物为生铁

3.有关含杂质物质的计算

在实际生产中，所用的原料或产物一般都有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。

【例题】用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少吨？

分析：

带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量：

解：

1000t赤铁矿石中含有的氧化铁的质量为：

1000t×

80%=800t

设理论上可以炼出铁的质量为x

1602×

56

800tx

x=560t

折合成含铁96%的生铁的质量为：

560t÷

96%=583.3t

答：

用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3t。

【练一练】如图是拟赤铁矿炼铁的装置图。

（1）B处发生反应的化学方程式为

。

（2）从环保角度考虑，装置中存在明显的不足，改进的方法是。

（3）工业上用60t含氧化铁80%的赤铁矿炼铁，理论上可以练出含铁95%的生铁的质量t。

（1）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；

（2）在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集；

（3）35.4

三、金属资源保护

1.钢铁锈蚀的条件

实验编号

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

实验条件

同时与氧气、水接触

只与水接触

只与氧气接触

实验图示

实验现象

铁钉生锈

铁钉不生锈

实验结论

铁生锈的条件是同时与氧气、水接触

【思考1】铁生锈的原理是什么？

铁在有氧气、水等物质的条件下发生复杂的化学反应生成铁锈（Fe2O3·

xH2O），铁锈疏松多孔结构，吸收水分，加速铁制品的生锈（缓慢氧化）。

【思考2】铝比铁活泼，为什么铝不容易锈蚀？

因为铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步被氧化。

3.根据铁生锈的原理，你认为防止钢铁锈蚀的基本原理和方法是什么？

原理：

隔绝空气或水

方法：

（1）保持铁制品表面洁净、干燥。

（2）在铁制品表面喷涂油漆、油脂或搪瓷等；

（3）在铁制品表面镀上其他耐腐蚀的金属,如镀锡或铬等

（4）改变金属的内部结构，如加入铬、镍等做成不锈钢。

【练一练】在以下几种情况下铁最容易生锈的是（　　）

A．干燥的空气中B．蒸馏水中

C．浴室里D．沙漠中

【练一练】某博物馆藏有一柄古代铁剑，为防止其生锈，下列做法合理的是（　　）

A．定期用清水冲洗，除去灰尘

B．放于体验区，让观众触摸

C．放在充满氮气的展览柜中

D．用盐水除去铁剑上的锈斑

2.保护金属资源

地球上的金属资源是有限的，而且不能再生。

为了社会的可持续发展，我们应自觉保护金属资源。

有效途径1:

防止金属锈蚀。

有效途径2:

回收利用废旧金属。

有效途径3:

有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。

有效途径4:

开发研究金属的代用品；

【练一练】保护金属资源的有效途径，不包括下列的（　　）

A．回收利用金属B．寻找金属替代品

C．禁止使用铁制品D．合理开采矿物

【练一练】下列做法错误的是（　　）

A．煤气泄漏，应关阀开窗B．限放鞭炮，以保护环境

C．深埋电池，能减少污染D．金属回收，使资源再生

1．有关金属资源的叙述错误的是（　　）

A．地球上金属资源大多数以化合物形式存在

B．目前世界年产量最高的金属是铁

C．铁锈的主要成分是四氧化三铁

D．及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈

【解答】解：

A、地球上金属资源大多数以化合物形式存在，正确；

B、目前世界年产量最高的金属是铁，正确；

C、铁锈的主要成分是氧化铁，错误；

D、及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈，正确；

故选：

C。

2．把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，得到的产物是（　　）

A．生铁B．铜C．纯铁D．钢

A、把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，得到的产物是生铁，故选项正确。

B、把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，得到的产物是生铁，不是铜，故选项错误。

C、把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，得到的产物是生铁，不是纯铁，故选项错误。

D、把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，得到的产物是生铁，不是钢，故选项错误。

A。

3．下列做法，能防止菜刀生锈的是（　　）

①在菜刀表面镀锌；

②喷刷银粉漆；

③切完菜后，尽快将菜刀洗净擦干；

④菜刀用完后，至于干燥的环境中；

⑤经常用醋浸泡菜刀；

⑥在菜刀表面涂上一层油。

A．①②③④B．①②③④⑤⑥C．③④D．③④⑤⑥

①在菜刀表面镀锌不符合生活实际；

②喷刷银粉漆可以使铁与水隔绝，能起到防锈的作用；

③切完菜后，尽快将菜刀洗净擦干可以起到防锈的目的；

④菜刀用完后，至于干燥的环境中可以起到防锈的目的；

⑤经常用醋浸泡菜刀能加快铁的锈蚀速率；

⑥在菜刀表面涂上一层油不符合生活实际。

4．下列说法不正确的是（　　）

A．生产中使用最多的金属材料是合金

B．金属资源广泛存在于地壳和海洋

C．废旧金属的回收利用可以减少环境污染

D．铁制品在干燥的空气中容易生锈

A．合金与组成它的纯金属相比，具有硬度大、熔点低、抗腐蚀性增强的特点，所以生产中使用最多的金属材料是合金，选项说法正确；

B．金属资源广泛存在于地壳和海洋，选项说法正确；

C．废旧金属的回收利用可以减少环境污染，选项说法正确；

D．铁与氧气、水同时接触时会发生锈蚀，所以铁制品在干燥的空气中不易生锈，选项说法错误。

D。

5．实验室用如图装置模拟炼铁，下列说法正确的是（　　）

A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3

B．氧化铁发生了氧化反应

C．红棕色粉末逐渐变黑

D．实验结束时，先停止通CO，再停止加热

A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故选项说法错误。

B、氧化铁失去了氧，发生了还原反应，故选项说法错误。

C、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故选项说法正确。

D、实验结束时应先熄灭酒精灯，要继续通入一氧化碳，直至玻璃管冷却，以防止生成的铁再次被氧化，故选项说法错误。