第八单元 课题3 金属资源的利用和保护-【课件19页】2022-2023学年九年级化学下册同步精品课件（人教版）

(共19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
金属活动性顺序表：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
导入新课（第1课时）
单质
多数金属都以化合物形式存在
少数很不活泼的金属如Au、Ag等有单质形式存在
知识点 1 常见的金属矿物
赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）
磁铁矿（主要成分是Fe3O4）
铝土矿（主要成分Al2O3）
硫铁矿(主要成分是FeS2 )
都是混合物
知识点 2 一氧化碳还原氧化铁实验
铁的化合物
铁(单质)
1.原理：
Fe2O3 + CO Fe + CO2
高温
铁的冶炼（实验室）
CO的还原性
3
3
2
角标联想配平
红棕固
气
黑末固
气
2.装置：
查
装
定
通(CO/N2)
点(后)
点(前)
CO有可燃性，要排尽空气再点燃（防爆炸）
红棕色固体变黑
澄清石灰水变浑浊
3CO +Fe2O3 2 Fe +3CO2
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
尾气处理装置
2CO + O2 2CO2
点燃
· 防止污染空气
· 也可以用小气球收集起来
CO有还原性（炼铁）、可燃性（防爆炸）、毒性（尾气处理）
·实验结束
先熄灭酒精喷灯；
继续通CO，直到装置冷却，最后熄灭尾部的酒精灯。
防止高温下的铁与氧气接触又被氧化成Fe2O3；也能防止石灰水倒吸使试管炸裂
知识点 3 工业炼铁
原料：赤铁矿、焦炭、石灰石 设备：高炉
石灰石：将矿石中不要的成分转换为炉渣
焦炭：提供CO、燃烧提供热量
(1) C + O2 === CO2
点燃
(2)C + CO2 === 2CO
高温
⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
高温
·工业炼铁，产物是生铁，是混合物(含杂质)
知识点 4 含杂质物质的计算
混合物（含杂质）和纯净物的转换关系：
纯净物质量 = 混合物质量 x 物质质量分数％
【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 t
纯净物
混合物
纯净物
混合物
Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
高温
解：设炼出生铁的质量是x。
Fe（纯）=生铁（混）x 80％
= x·96％
氧化铁 Fe2O3（纯）
= 赤铁矿（混）x 80％
= 1000 t x 80％
160 112
1000t×80％ x·96%
160 112
800t 0.96x
x = 583 t
答：炼出生铁的质量是583 t。
【学以致用】
要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化三铁质量分数为90%的磁铁矿石多少？
Fe3O4 + 4CO ===== 3Fe + 4CO2
高温
解：需要磁铁矿石的质量为x。
232 168
x ·90％ 2000t×(1-3%)
232 168
0.9x 1940 t
x = 2977 t
答：需要磁铁矿石的质量为2977 t。
Fe（纯）=生铁（混）x (1-3%)
= 2000t×(1-3%)
Fe3O4（纯）= 磁铁矿（混）x 90％
= x ·90％
◆ 铁的冶炼
1.原料：焦炭、石灰石、铁矿石
2.原理：
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来
◆ 涉及杂质问题的计算
在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应注意杂质问题。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
课堂小结
导入新课（第2课时）
金属锈蚀到底与哪些因素有关呢？
知识点 1 金属锈蚀的条件和防护
【探究】金属锈蚀的条件
一半蒸馏水
一半空气
纯蒸馏水
无空气
纯空气
无水分
干燥剂:生石灰或无水氯化钙
现象 结论
1
2 　
3
生锈
铁钉接触空气和水会生锈
不生锈
铁钉只接触水不生锈
不生锈
铁钉只接触空气不生锈
植物油:隔绝空气
用煮沸过的蒸馏水可防止水中溶有氧气
铁与氧气反应生成的铁锈成分复杂，并且疏松多孔、易吸水，不能形成致密的保护膜。
结论：在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈。（缓慢氧化，放热）
铁锈 (Fe2O3) 氧化铝 (Al2O3)
结构特点
若不除去结果
疏松多孔
完全锈蚀
致密结实
使铝“自我保护”
①为了使月饼保鲜，月饼包装盒中常常放入一小袋黑色铁粉，其主要作用是什么？
吸收氧气和水分，延长月饼的保质期。
②根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生锈的条件又是什么？
与氧气O2、水H2O和二氧化碳CO2接触。
迁移应用
元素守恒
涂油
喷漆
制成合金
镀铬
防止生锈的方法
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？
刷油漆
制成合金
涂油
①物理除锈：用砂纸打磨
②化学除锈：用酸
Fe2O3 + HCl =
如何除锈呢？
铁锈主要成分：Fe2O3 红棕色固体
盐酸：HCl 硫酸：H2SO4
Fe2O3 + H2SO4 =
FeCl3 + H2O
6 2 3
交换，价不变
Fe2(SO4)3 + H2O
3 3
现象：
铁锈逐渐溶解，溶液由无色变为黄色。
FeCl3 、 Fe(SO4)3
+3 +3
黄色
对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？
废品收购站为什么要收购废铁、废铜、和易拉罐等金属？
知识点 2 金属资源的保护
怎样保护金属资源？
1.防止金属的腐蚀；
2.回收利用废旧金属；
3.合理有效地开采矿物；
4.寻找金属的代用品。
讲授新课
◆ 铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触，如果隔绝了空气和水，就能在一定程度上防止钢铁生锈。在钢铁表面涂油、刷漆、镀耐磨和耐腐蚀的合金如不锈钢等，都能防止钢铁生锈。
◆ 保护金属资源的有效途径是防止金属的腐蚀，回收利用废旧金属，合理有效地开采矿物，寻找金属的代用品。
课堂小结