课题3 金属资源的利用和保护（共2课时） 课件(共62张PPT)内嵌视频-2023-2024学九年级化学下册同步课堂精讲练（人教版）
文档属性
| 名称 | 课题3 金属资源的利用和保护（共2课时） 课件(共62张PPT)内嵌视频-2023-2024学九年级化学下册同步课堂精讲练（人教版） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 108.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-09 16:34:22 | ||
图片预览
文档简介
(共62张PPT)
人教版 化学（初中）
课 题3 金属资源的利用和保护
（共2课时）
1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
3.知道一些废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护措施的重要性。
1.会根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算；
2.掌握工业炼铁的原理。
学习目标
重点难点
新课引入
金属的存在形式
单质：少数化学性质不活泼的金属，如金、银等，不易被氧化。
化合物：大多数化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠和钙等，容易被氧化。
新课讲解
自然界中极少数金属以单质形式存在
新课讲解
自然界中以单质存在的金
自然界中以单质存在的银
一、金属矿石
1、少数很不活泼的金属，如Au、Ag以单质形式存在，大部分以化合物形式存在。
2、金属的冶炼先后顺序
（1）金属活动性
（2）金属的冶炼难易程度
注：与金属地壳中的含量无关
新课讲解
赤铁矿
Fe2O3
褐铁矿
Fe2O3·XH2O
磁铁矿
Fe3O4
FeS2
黄铁矿
菱 铁 矿
Fe2CO3
新课讲解
铝土矿:
主要成分 Al2O3
明矾石: 主要成分KAl(SO4)2 12H2O
赤铜矿:
Cu2O
新课讲解
如何转化呢？
二、铁的冶炼
新课讲解
炼铁厂高炉
新课讲解
为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票
新课讲解
视频：一氧化碳还原氧化铁
新课讲解
进行课本16页的实验，实验过程中注意安全（一氧化碳有毒），注意观察实验现象并记录。
铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。
新课讲解
【观察与思考】
⑥继续通入CO直到冷却
步骤：
①检查装置气密性
②装入药品并固定
③通入CO
④给氧化铁加热
⑤停止加热
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
现象：红（棕）色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水逐渐变浑浊。尾气燃烧产生蓝色火焰。
新课讲解
原理：
交流讨论
1.如何判断玻璃管中生成了铁？
可用磁铁吸引
2.澄清石灰水的作用是什么？
检验生成的CO2
3.为什么装置尾部导管口要放一只燃着的酒精灯？
防止有毒的CO污染空气
新课讲解
4.实验开始时，为什么要先通入CO，再加热？
防止CO与氧气混合，加热时发生爆炸
5.实验结束时，为什么停止加热后要继续通CO，直到装置冷却？
防止石灰水倒流，炸裂玻璃管；防止还原的铁被再次氧化
交流讨论
新课讲解
方法一： ；
方法二： ；
方法三： ，
点燃
用气球收集
防止污染空气
再利用
尾气的处理：
目的： 。
新课讲解
拓展延伸
1、为什么通一段时间CO后，再加热Fe2O3？
3、将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么？
2、实验结束前，为什么还要通CO直至试管完全冷却？
目的是排尽试管内的空气，防止CO与空气混合气体加热时发生爆炸
目的是将尾气中有毒气体CO点燃，转化为CO2。
目的是防止水倒吸；防止炽热的铁被空气中的氧气氧化。
新课讲解
观察实验并思考下列问题:
5、澄清石灰水的作用是什么？
4、你如何验证得到的是铁粉？
检验产生的气体是CO2。
（1）用磁铁吸。若黑色粉末能被吸引，则证明是铁。
（2）取少量黑色粉末加入稀盐酸。
若有气泡产生，溶液变成浅绿色，则证明是铁。
（3）取少量黑色粉末加入硫酸铜溶液。若有红色物质析出，则证明是铁。
新课讲解
观察实验并思考下列问题:
实验中观察到的现象：
实验中你观察到了什么现象？
（3）尾气点燃产生蓝色火焰。
（1）红棕色固体慢慢变为黑色，黑色固体能被磁铁吸引。
（2）澄清石灰水变浑浊。
新课讲解
高炉炼铁
黄铁矿 FeS2
赤铁矿 Fe2O3
菱铁矿 FeCO3
磁铁矿 Fe3O4
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
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。
设备：高炉
新课讲解
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
C+O2 CO2
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高温
CO2+C 2CO
高温
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
新课讲解
交 流 讨 论
1.焦炭的作用是什么？
燃烧提供热量；生成还原剂CO
3.为什么出渣口在出铁口的上方？
滤渣的密度小于铁水
4.高炉炼铁得到的是纯铁吗？
是含杂质较多的生铁，属于铁合金
2.焦炭也具有还原性，为什么不直接用焦炭做还原剂？
焦炭是固体，与铁矿石接触不充分
新课讲解
有关杂质问题的计算的故事
纯净物的质量 ＝ 不纯物质的总质量×纯度
纯度＝ ×100%
纯净物的质量
不纯物质的总质量
新课讲解
在实际生产中，所用的原料或产物般都含有杂质。
在计算中应该考虑杂质问题。
例1：用 1 000 t 含氧化铁 80% 的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁 96% 的生铁多少吨
纯净物的质量 ＝ 不纯物质的总质量×纯度
纯度＝ ×100%
纯净物的质量
不纯物质的总质量
新课讲解
解：1000 t 赤铁矿石含氧化铁的质量为1000 t×80% =800 t
设 800 t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为 x。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
160
112
800t
x
160
112
=
800t
x
x=560t
含铁 96% 的生铁质量为:
560 t ÷96% = 583 t
答：理论上可以炼出含铁 96% 的生铁583 t
新课讲解
解法一：
解：理论上可以炼出含铁 96% 的生铁的质量为x
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
160
112
1000t×80%
96%x
160
112
=
800t
96%x
x=583 t
答：理论上可以炼出含铁 96% 的生铁583 t
新课讲解
解法二：
为了减少损失，需要探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用
金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。
新课讲解
三、金属资源的腐蚀和保护
取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面的实验
新课讲解
铁制品锈蚀探究
步骤一、在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中
步骤二、在试管2中加入冷却的沸水，在上方加入植物油
步骤三、在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）
再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。
新课讲解
1.铁制品锈蚀探究
有O2 有H2O
有H2O 无O2
有O2 无H2O
新课讲解
阅读教材P18页，回答下列问题：
1、试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？
2、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？
3、你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的原理吗？
是为了防止蒸馏水中溶有氧气。
不能，因为铁锈是疏松的。
新课讲解
1、改变金属的内部结构
制成合金，如不锈钢
2 、形成保护层
刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）
电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等
3 、改善腐蚀环境等等
保持铁制品表面干燥和洁净
（1)隔绝空气或氧气 ； (2)隔绝水
新课讲解
金属防腐蚀的方法：
在车船的表面喷油漆
在机械表面涂防锈油
在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷
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
镀铜
新课讲解
思考：如何防止钢铁生锈呢？
1、在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？
防止铁制品生锈的具体方法有：
(1)保持铁制品表面干燥和洁净
(2) 在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等
(3)制成合金钢，如不锈钢
新课讲解
【交流讨论】
刷油漆
涂油
镀铬
新课讲解
车龙头
车架
车链及齿轮
辐条
胶套、镀铬
烤漆
涂油
制成不锈钢或镀锌
新课讲解
2 、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？
（2）回收和利用废旧金属
（1）防止金属腐蚀
怎样保护金属资源呢？
（3）合理开采矿物
（4）寻找金属的代用品
新课讲解
金属资源的利用和保护
金属的分布及存在形式
铁的冶炼
实验室用CO还原氧化铁实验
工业炼铁
含杂质物质的有关化学方程式的计算
注意事项
归纳小结
金属资源的利用和保护
金属的腐蚀和防护
金属资源的保护途径
铁制品锈蚀条件
铁制品的防护措施
防止金属的腐蚀
金属的回收利用
有计划、合理地开采矿物
寻找金属的代替品
铁与水、氧气同时接触
归纳小结
例1（2023·江苏常州·统考中考真题）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是（ ）A．赤铁矿 B．磁铁矿
C．孔雀石 D．铝土矿
典例讲解
【答案】B【解析】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，其主要成分的化学式为Fe2O3，故选项不符合题意；B、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，其主要成分的化学式为Fe3O4，故选项符合题意；C、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，其主要成分的化学式为Cu2(OH)2CO3，故选项不符合题意；D、铝土矿的主要成分是氧化铝，其主要成分的化学式为Al2O3，故选项不符合题意。故选B。
典例讲解
例2．（2023·山东潍坊·统考中考真题）某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验（点燃操作已略去）。下列说法错误的是（ ）
A．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一B．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一C．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一D．对比③④可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧
典例讲解
【答案】B【解析】A、①中的铁丝只与氧气接触，③中的铁丝与氧气、水接触，对比①③可知，①中铁丝不生锈，③中铁丝生锈，说明水是铁丝生锈的条件之一，故选项说法正确。B、①中的铁丝只与氧气接触，②中的铁丝与氮气、水接触，对比①②可知，变量有氧气、水，不能得出氧气是铁丝生锈的条件之一，故选项说法错误。C、②中的铁丝与氮气、水接触，③中的铁丝与氧气、水接触，对比②③可知，除了氧气外，其它条件均相同，可得出氧气是铁丝燃烧的条件之一，故选项说法正确。D、③中的铁丝（螺旋状）与氧气、水接触，④中的铁丝（直线状）与氧气、水接触，对比③④可知，除了铁丝形状不同外，其它条件均相同，可得出铁丝形状能影响铁丝的燃烧，故选项说法正确。故选B。
典例讲解
典例讲解
例3.（2022·山东滨州·中考真题）如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置，以下说法错误的是（ ）
A．实验开始时应先通入一氧化碳，目的是排净硬质玻璃管内的空气，防止爆炸B．硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应C．实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色D．装置中导管末端加一点燃的酒精灯，目的是为了燃烧未反应的一氧化碳，防止污染环境
典例讲解
【答案】C【解析】A.一氧化碳不纯时会发生爆炸，则实验开始前要先通入一氧化碳再加热，目的是除去玻璃管内的空气，该选项说法正确；B.玻璃管中发生的反应是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，其中氧化铁失去了氧，发生了还原反应，该选项说法正确；C.由于氧化铁是红棕色，铁粉是黑色，则玻璃管内的现象是红色粉末变黑色，该选项说法错误；D.由于一氧化碳有毒，会污染空气，则尾部加一台燃着的酒精灯，目的是除去一氧化碳，防止污染空气，该选项说法正确。
典例讲解
例4．（2022·江苏无锡·中考真题）走近千年文物，人们发现青铜器在含有Cl－的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀，锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是
A．铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素B．CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3ClC．青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高D．在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护
典例讲解
【答案】B【解析】A、由铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3可知，铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素，正确；B、生成物为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl两种，不符合“多变一”特征，不是化合反应，错误；C、青铜器在锈蚀的过程中，由CuCl中的+1价变为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl中的+2价，铜元素的化合价升高，正确；D、在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护，正确。故选B。
例5．（2023·山东青岛·统考中考真题）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是（ ）A．表面涂油 B．表面刷漆
C．覆盖塑料 D．制成合金
典例讲解
【答案】D【解析】A.在金属制品表面涂油防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；B.在金属制品表面刷漆防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；C.在金属制品表面覆盖塑料，方法原理是在铁制品表面覆盖保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；D.制成合金进行防锈，方法原理是改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金。综上所述，四种防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是D，故选：D。
典例讲解
典例讲解
例6．（2023·山东临沂·统考中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是（ ）A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈C．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径
典例讲解
【答案】A【解析】A、常温下大部分金属为固体，但汞为液体，且大部分金属都是银白色，但铜为紫红色，金为黄色，该选项说法错误；B、在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，能隔绝氧气和水蒸气，则可防止生锈，该选项说法正确；C、地壳中含有最多的金属元素为铝元素，该选项说法正确；D、有计划、合理地开采矿物，能保护金属资源，该选项说法正确。故选A。
典例讲解
例6．（2022·广西柳州·中考真题）柳州市被称为“桥梁博物馆”，刚建成的凤凰岭大桥成为“桥梁博物馆”的新成员，大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是（ ）A．经常用浓盐酸清洗金属材料B．在金属材料表面刷油漆C．在金属材料表面镀保护层D．改变金属内部结构制成防腐合金
典例讲解
【答案】C
【解析】A、炼铁原理是用合适的物质将氧化铁在一定条件下转化为单质铁，不符合题意；B、生铁和钢均是铁的合金，但是生铁的含碳量比钢高，炼钢的原理是将生铁中的大部分碳反应除去，但是得到的钢也是由铁、碳等混合而成，属于混合物，不符合题意；C、铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜，可以隔绝氧气和水，防止铁进一步被锈蚀，符合题意；D、日常生活中的废旧铁制品应回收利用，可以节约金属资源，减少污染，不符合题意。故选C。
例7．（2023·广西·统考中考真题）下列做法不能有效保护金属资源的是（ ）A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物
【答案】D【解析】A、防止金属腐蚀，可保护金属资源，该选项不符合题意；B、寻找金属的代用品，可保护金属资源，该选项不符合题意；C、回收利用废旧金属，可保护金属资源，该选项不符合题意；D、肆意开采金属矿物，不利于保护金属资源，该选项符合题意。故选D。
典例讲解
②存在地方：地壳和海洋
例8.（2023·江苏苏州·统考中考真题）铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是（ ）
A．炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
B．将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物
C．铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜有防腐作用
D．日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
典例精讲
【答案】A【解析】A、碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故选项说法正确。B、碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，X是碳，碳与CO都具有还原性，故选项说法错误。C、③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，反应后的尾气不能直接排放，故选项说法错误。D、Y是氧化铁，铁元素以化合态存在，故选项说法错误。故选A。
典例讲解
1.（2023·海南海口·农垦中学校考三模）金属资源是不可再生资源，保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是( )
A．大力开采矿物以保障金属材料的供用
B．提高废旧金属的回收利用率
C．在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀
D．用特种塑料代替金属制造机器的零部件
答案：A
达标检测
2.（2022·辽宁盘锦·校考一模）随着人们生活质量的提高，各种电池使
用量大幅度增加，废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来。其
首要原因是 ( )
A.回收利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉、铅等重金属对土壤和水源的 污染
C .减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀
D.回收利用电池中的石墨电极
答案：C
达标检测
3.（2023·湖北·统考三模）如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是( )
①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象 ②一
段时间后，水面处铁丝锈蚀严重 ③一段时间后，塑料
瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热 ④一段时间后，塑料
瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关
A．①② B．②④
C．②③ D．③④
答案：B
达标检测
1.完成配套练习册；
2.总结八单元所学内容；
3.书面作业：课后习题1、2。
作业布置
人教版 化学（初中）
课 题3 金属资源的利用和保护
（共2课时）
1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
3.知道一些废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护措施的重要性。
1.会根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算；
2.掌握工业炼铁的原理。
学习目标
重点难点
新课引入
金属的存在形式
单质：少数化学性质不活泼的金属，如金、银等，不易被氧化。
化合物：大多数化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠和钙等，容易被氧化。
新课讲解
自然界中极少数金属以单质形式存在
新课讲解
自然界中以单质存在的金
自然界中以单质存在的银
一、金属矿石
1、少数很不活泼的金属，如Au、Ag以单质形式存在，大部分以化合物形式存在。
2、金属的冶炼先后顺序
（1）金属活动性
（2）金属的冶炼难易程度
注：与金属地壳中的含量无关
新课讲解
赤铁矿
Fe2O3
褐铁矿
Fe2O3·XH2O
磁铁矿
Fe3O4
FeS2
黄铁矿
菱 铁 矿
Fe2CO3
新课讲解
铝土矿:
主要成分 Al2O3
明矾石: 主要成分KAl(SO4)2 12H2O
赤铜矿:
Cu2O
新课讲解
如何转化呢？
二、铁的冶炼
新课讲解
炼铁厂高炉
新课讲解
为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票
新课讲解
视频：一氧化碳还原氧化铁
新课讲解
进行课本16页的实验，实验过程中注意安全（一氧化碳有毒），注意观察实验现象并记录。
铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。
新课讲解
【观察与思考】
⑥继续通入CO直到冷却
步骤：
①检查装置气密性
②装入药品并固定
③通入CO
④给氧化铁加热
⑤停止加热
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
现象：红（棕）色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水逐渐变浑浊。尾气燃烧产生蓝色火焰。
新课讲解
原理：
交流讨论
1.如何判断玻璃管中生成了铁？
可用磁铁吸引
2.澄清石灰水的作用是什么？
检验生成的CO2
3.为什么装置尾部导管口要放一只燃着的酒精灯？
防止有毒的CO污染空气
新课讲解
4.实验开始时，为什么要先通入CO，再加热？
防止CO与氧气混合，加热时发生爆炸
5.实验结束时，为什么停止加热后要继续通CO，直到装置冷却？
防止石灰水倒流，炸裂玻璃管；防止还原的铁被再次氧化
交流讨论
新课讲解
方法一： ；
方法二： ；
方法三： ，
点燃
用气球收集
防止污染空气
再利用
尾气的处理：
目的： 。
新课讲解
拓展延伸
1、为什么通一段时间CO后，再加热Fe2O3？
3、将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么？
2、实验结束前，为什么还要通CO直至试管完全冷却？
目的是排尽试管内的空气，防止CO与空气混合气体加热时发生爆炸
目的是将尾气中有毒气体CO点燃，转化为CO2。
目的是防止水倒吸；防止炽热的铁被空气中的氧气氧化。
新课讲解
观察实验并思考下列问题:
5、澄清石灰水的作用是什么？
4、你如何验证得到的是铁粉？
检验产生的气体是CO2。
（1）用磁铁吸。若黑色粉末能被吸引，则证明是铁。
（2）取少量黑色粉末加入稀盐酸。
若有气泡产生，溶液变成浅绿色，则证明是铁。
（3）取少量黑色粉末加入硫酸铜溶液。若有红色物质析出，则证明是铁。
新课讲解
观察实验并思考下列问题:
实验中观察到的现象：
实验中你观察到了什么现象？
（3）尾气点燃产生蓝色火焰。
（1）红棕色固体慢慢变为黑色，黑色固体能被磁铁吸引。
（2）澄清石灰水变浑浊。
新课讲解
高炉炼铁
黄铁矿 FeS2
赤铁矿 Fe2O3
菱铁矿 FeCO3
磁铁矿 Fe3O4
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
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。
设备：高炉
新课讲解
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
C+O2 CO2
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高温
CO2+C 2CO
高温
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
新课讲解
交 流 讨 论
1.焦炭的作用是什么？
燃烧提供热量；生成还原剂CO
3.为什么出渣口在出铁口的上方？
滤渣的密度小于铁水
4.高炉炼铁得到的是纯铁吗？
是含杂质较多的生铁，属于铁合金
2.焦炭也具有还原性，为什么不直接用焦炭做还原剂？
焦炭是固体，与铁矿石接触不充分
新课讲解
有关杂质问题的计算的故事
纯净物的质量 ＝ 不纯物质的总质量×纯度
纯度＝ ×100%
纯净物的质量
不纯物质的总质量
新课讲解
在实际生产中，所用的原料或产物般都含有杂质。
在计算中应该考虑杂质问题。
例1：用 1 000 t 含氧化铁 80% 的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁 96% 的生铁多少吨
纯净物的质量 ＝ 不纯物质的总质量×纯度
纯度＝ ×100%
纯净物的质量
不纯物质的总质量
新课讲解
解：1000 t 赤铁矿石含氧化铁的质量为1000 t×80% =800 t
设 800 t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为 x。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
160
112
800t
x
160
112
=
800t
x
x=560t
含铁 96% 的生铁质量为:
560 t ÷96% = 583 t
答：理论上可以炼出含铁 96% 的生铁583 t
新课讲解
解法一：
解：理论上可以炼出含铁 96% 的生铁的质量为x
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
160
112
1000t×80%
96%x
160
112
=
800t
96%x
x=583 t
答：理论上可以炼出含铁 96% 的生铁583 t
新课讲解
解法二：
为了减少损失，需要探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用
金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。
新课讲解
三、金属资源的腐蚀和保护
取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面的实验
新课讲解
铁制品锈蚀探究
步骤一、在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中
步骤二、在试管2中加入冷却的沸水，在上方加入植物油
步骤三、在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）
再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。
新课讲解
1.铁制品锈蚀探究
有O2 有H2O
有H2O 无O2
有O2 无H2O
新课讲解
阅读教材P18页，回答下列问题：
1、试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？
2、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？
3、你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的原理吗？
是为了防止蒸馏水中溶有氧气。
不能，因为铁锈是疏松的。
新课讲解
1、改变金属的内部结构
制成合金，如不锈钢
2 、形成保护层
刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）
电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等
3 、改善腐蚀环境等等
保持铁制品表面干燥和洁净
（1)隔绝空气或氧气 ； (2)隔绝水
新课讲解
金属防腐蚀的方法：
在车船的表面喷油漆
在机械表面涂防锈油
在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷
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
镀铜
新课讲解
思考：如何防止钢铁生锈呢？
1、在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？
防止铁制品生锈的具体方法有：
(1)保持铁制品表面干燥和洁净
(2) 在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等
(3)制成合金钢，如不锈钢
新课讲解
【交流讨论】
刷油漆
涂油
镀铬
新课讲解
车龙头
车架
车链及齿轮
辐条
胶套、镀铬
烤漆
涂油
制成不锈钢或镀锌
新课讲解
2 、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？
（2）回收和利用废旧金属
（1）防止金属腐蚀
怎样保护金属资源呢？
（3）合理开采矿物
（4）寻找金属的代用品
新课讲解
金属资源的利用和保护
金属的分布及存在形式
铁的冶炼
实验室用CO还原氧化铁实验
工业炼铁
含杂质物质的有关化学方程式的计算
注意事项
归纳小结
金属资源的利用和保护
金属的腐蚀和防护
金属资源的保护途径
铁制品锈蚀条件
铁制品的防护措施
防止金属的腐蚀
金属的回收利用
有计划、合理地开采矿物
寻找金属的代替品
铁与水、氧气同时接触
归纳小结
例1（2023·江苏常州·统考中考真题）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是（ ）A．赤铁矿 B．磁铁矿
C．孔雀石 D．铝土矿
典例讲解
【答案】B【解析】A、赤铁矿的主要成分是氧化铁，其主要成分的化学式为Fe2O3，故选项不符合题意；B、磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，其主要成分的化学式为Fe3O4，故选项符合题意；C、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，其主要成分的化学式为Cu2(OH)2CO3，故选项不符合题意；D、铝土矿的主要成分是氧化铝，其主要成分的化学式为Al2O3，故选项不符合题意。故选B。
典例讲解
例2．（2023·山东潍坊·统考中考真题）某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验（点燃操作已略去）。下列说法错误的是（ ）
A．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一B．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一C．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一D．对比③④可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧
典例讲解
【答案】B【解析】A、①中的铁丝只与氧气接触，③中的铁丝与氧气、水接触，对比①③可知，①中铁丝不生锈，③中铁丝生锈，说明水是铁丝生锈的条件之一，故选项说法正确。B、①中的铁丝只与氧气接触，②中的铁丝与氮气、水接触，对比①②可知，变量有氧气、水，不能得出氧气是铁丝生锈的条件之一，故选项说法错误。C、②中的铁丝与氮气、水接触，③中的铁丝与氧气、水接触，对比②③可知，除了氧气外，其它条件均相同，可得出氧气是铁丝燃烧的条件之一，故选项说法正确。D、③中的铁丝（螺旋状）与氧气、水接触，④中的铁丝（直线状）与氧气、水接触，对比③④可知，除了铁丝形状不同外，其它条件均相同，可得出铁丝形状能影响铁丝的燃烧，故选项说法正确。故选B。
典例讲解
典例讲解
例3.（2022·山东滨州·中考真题）如图所示是模拟工业炼铁的化学反应装置，以下说法错误的是（ ）
A．实验开始时应先通入一氧化碳，目的是排净硬质玻璃管内的空气，防止爆炸B．硬质玻璃管内氧化铁发生还原反应C．实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色D．装置中导管末端加一点燃的酒精灯，目的是为了燃烧未反应的一氧化碳，防止污染环境
典例讲解
【答案】C【解析】A.一氧化碳不纯时会发生爆炸，则实验开始前要先通入一氧化碳再加热，目的是除去玻璃管内的空气，该选项说法正确；B.玻璃管中发生的反应是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，其中氧化铁失去了氧，发生了还原反应，该选项说法正确；C.由于氧化铁是红棕色，铁粉是黑色，则玻璃管内的现象是红色粉末变黑色，该选项说法错误；D.由于一氧化碳有毒，会污染空气，则尾部加一台燃着的酒精灯，目的是除去一氧化碳，防止污染空气，该选项说法正确。
典例讲解
例4．（2022·江苏无锡·中考真题）走近千年文物，人们发现青铜器在含有Cl－的环境中易生成CuCl，随着环境条件的变化而发生锈蚀，锈层物质成分示意图如图所示。下列叙述错误的是
A．铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素B．CuCl与O2、H2O发生化合反应生成Cu2(OH)3ClC．青铜器在锈蚀的过程中铜元素的化合价升高D．在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护
典例讲解
【答案】B【解析】A、由铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3可知，铜绿中含有Cu、H、O、C四种元素，正确；B、生成物为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl两种，不符合“多变一”特征，不是化合反应，错误；C、青铜器在锈蚀的过程中，由CuCl中的+1价变为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl中的+2价，铜元素的化合价升高，正确；D、在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护，正确。故选B。
例5．（2023·山东青岛·统考中考真题）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是（ ）A．表面涂油 B．表面刷漆
C．覆盖塑料 D．制成合金
典例讲解
【答案】D【解析】A.在金属制品表面涂油防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；B.在金属制品表面刷漆防锈方法中，方法原理是在铁制品表面涂保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；C.在金属制品表面覆盖塑料，方法原理是在铁制品表面覆盖保护膜，破坏铁锈蚀条件，即隔绝氧气或水；D.制成合金进行防锈，方法原理是改变金属的内部结构，制成耐腐蚀的合金。综上所述，四种防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是D，故选：D。
典例讲解
典例讲解
例6．（2023·山东临沂·统考中考真题）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是（ ）A．常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色B．在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈C．铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径
典例讲解
【答案】A【解析】A、常温下大部分金属为固体，但汞为液体，且大部分金属都是银白色，但铜为紫红色，金为黄色，该选项说法错误；B、在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，能隔绝氧气和水蒸气，则可防止生锈，该选项说法正确；C、地壳中含有最多的金属元素为铝元素，该选项说法正确；D、有计划、合理地开采矿物，能保护金属资源，该选项说法正确。故选A。
典例讲解
例6．（2022·广西柳州·中考真题）柳州市被称为“桥梁博物馆”，刚建成的凤凰岭大桥成为“桥梁博物馆”的新成员，大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是（ ）A．经常用浓盐酸清洗金属材料B．在金属材料表面刷油漆C．在金属材料表面镀保护层D．改变金属内部结构制成防腐合金
典例讲解
【答案】C
【解析】A、炼铁原理是用合适的物质将氧化铁在一定条件下转化为单质铁，不符合题意；B、生铁和钢均是铁的合金，但是生铁的含碳量比钢高，炼钢的原理是将生铁中的大部分碳反应除去，但是得到的钢也是由铁、碳等混合而成，属于混合物，不符合题意；C、铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜，可以隔绝氧气和水，防止铁进一步被锈蚀，符合题意；D、日常生活中的废旧铁制品应回收利用，可以节约金属资源，减少污染，不符合题意。故选C。
例7．（2023·广西·统考中考真题）下列做法不能有效保护金属资源的是（ ）A．防止金属腐蚀 B．寻找金属的代用品C．回收利用废旧金属 D．肆意开采金属矿物
【答案】D【解析】A、防止金属腐蚀，可保护金属资源，该选项不符合题意；B、寻找金属的代用品，可保护金属资源，该选项不符合题意；C、回收利用废旧金属，可保护金属资源，该选项不符合题意；D、肆意开采金属矿物，不利于保护金属资源，该选项符合题意。故选D。
典例讲解
②存在地方：地壳和海洋
例8.（2023·江苏苏州·统考中考真题）铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是（ ）
A．炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
B．将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物
C．铁制品高温处理后，表面形成的致密氧化膜有防腐作用
D．日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
典例精讲
【答案】A【解析】A、碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，木炭的主要成分是碳，可以是木炭，故选项说法正确。B、碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，X是碳，碳与CO都具有还原性，故选项说法错误。C、③是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，反应后的尾气不能直接排放，故选项说法错误。D、Y是氧化铁，铁元素以化合态存在，故选项说法错误。故选A。
典例讲解
1.（2023·海南海口·农垦中学校考三模）金属资源是不可再生资源，保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是( )
A．大力开采矿物以保障金属材料的供用
B．提高废旧金属的回收利用率
C．在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀
D．用特种塑料代替金属制造机器的零部件
答案：A
达标检测
2.（2022·辽宁盘锦·校考一模）随着人们生活质量的提高，各种电池使
用量大幅度增加，废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来。其
首要原因是 ( )
A.回收利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉、铅等重金属对土壤和水源的 污染
C .减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀
D.回收利用电池中的石墨电极
答案：C
达标检测
3.（2023·湖北·统考三模）如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是( )
①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象 ②一
段时间后，水面处铁丝锈蚀严重 ③一段时间后，塑料
瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热 ④一段时间后，塑料
瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关
A．①② B．②④
C．②③ D．③④
答案：B
达标检测
1.完成配套练习册；
2.总结八单元所学内容；
3.书面作业：课后习题1、2。
作业布置
同课章节目录