广东省河源市南开实验学校（人教版）化学九年级下册学案：8-3 金属资源的利用和保护

课题3 金属资源的利用和保护
上课前，你要提前预习以下几个问题：
金属资源的存在形式有那些？我们常见的金属矿石有那些，它们的主要成分是什么？
实验室是怎样炼铁的？它的反应原理？实验步骤？实验现象？
混合物中某物质的质量分数（纯度）如何计算？
铁生锈需要那些条件？铁锈的主要成分是什么？对于防止铁制品生锈有什么方法？
二、下面，大家一起来认真地学习本节新课：
知识点一 金属的存在形式、金属矿石
少数很不活泼的金属如金、银等以_______形式存在，其余都以_______的形式存在。
赤铁矿的主要成分是_____；磁铁矿的主要成分是_____；菱铁矿的的主要成分是_____；
铝土矿的主要成分是_____；黄铜矿的主要成分是_____；辉铜矿的主要成分是_____；
提取量最大的是________。
例题1：关于金属在自然界中存在形式的说法中正确的是（ ）
A.金、银可在自然界中以单质形式存在，是因为它们的活动性很弱
B.在自然界中难找到以单质形式存在的金属，是因为金属资源太少
C.在自然界中存在最多的单质是铁
D.金属矿物广泛存在于地壳和海洋中
知识点2 铁的冶炼
实验室冶铁：
反应原理：______________________________________________。
实验步骤：______________________________________________
①通：先通入____（目的：______________________，以免CO与空气混合加热时发生爆炸）；
②点：点燃酒精喷灯，加热氧化铁；
③熄：反应完全后，_______酒精喷灯，继续通入_______（目的：以防试管内的液体_______到玻璃管内和防止铁在较高的温度下又_______）；
④停：待玻璃管内物质冷却后，停止通入_______；
尾气处理：______________，以防CO排入空气中，______________。
实验现象：粉末由_______逐渐变_______；澄清石灰水_______。
工业上冶铁：
原料：铁矿石(_______)、_______、_______
反应原理：______________________________________________。
例题2：某校课外活动小组的同学在老师的帮助下，探究用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如图中甲所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
甲 乙
回答下列问题：
写出一氧化碳还原氧化铁的化学方程式___________________________________；
实验时，在澄清石灰水中观察到的现象是_________________________________；
图甲中，设计第②个酒精灯的目的是_______________________________。实验时，应先点燃第______个酒精灯。
图乙与图甲相比，它的主要优点是_______________________________。
知识点3 含有杂质物质的计算
混合物中某物质的质量分数（纯度）=_________________________________
知识点4 金属资源的保护
金属的腐蚀与防护
（1）铁生锈的条件：铁与空气中的__________、__________等发生化学反应。
（2）铁锈的主要成分是__________。
（3）防止铁制品锈蚀的建议：①保持铁制品表面洁净______；②在铁制品表面涂一层保护膜（______、______、______等）；③改变铁的组织结构，制成______，如不锈钢。
例题3：（1）在下列各种情况下，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是（ ）
A.在潮湿、疏松、透气的土壤中
B.在含沙粒较多、潮湿透气的土壤中
C.在疏松、透气、干燥的土壤中
D.在干燥、致密、不透气的土壤中
铁制品在通常情况下很易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用，下列说法正确的是（ ）
镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用 B.镀铜铁制品容器可盛硝酸银溶液
C.镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气 D.镀铜铁制品是一种合金
2、金属资源的保护
保护金属资源的途径：(1)防止金属腐蚀；(2)金属的回收利用；(3)有计划、合理地开采矿物；(4)寻找金属的替代品。
例题4：金属资源是不可再生的资源，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使用
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
课后，你要好好完成以下作业：
1、光亮的铁在图8-2所示情况下最易生锈的是（ ）
图8-2
2、下列各说法正确的是（ ）
A．在铁板表面镀上一层锌成为白铁，白铁是铁锌合金
B．铁是地壳中含量最多的金属元素
C．炼铁高炉炼出来的是生铁不是钢
D．从高炉排出来的废气，可以直接放空气
3、被雨水淋湿的自行车必须先用干布擦净后，再用带油的布擦，其理由是（ ）
A．市自行车更加润滑、运转灵活 B．防止铁在干燥空气中被氧化
C．擦油保持自行车的光亮 D．防止铁与水接触在空气中生锈
4、下列说法中错误的是（ ）
A．铝做制造飞机的材料 B．锌常用来做干电池的正极
C．铜在国防工业中用于制在枪弹、炮弹 D．钢的性能比生铁的性能优越
5、昆明市一些街头安放了“可回收垃圾”和“不可回收垃圾”两类垃圾箱，其中可以回收
的垃圾如：废弃的铜丝、废钢铁、铝制易拉罐等。根据物质的分类他们属于（ ）
A.纯净物 B.化合物 C.非金属 D.金属或合金
6、下列说法中不正确的是（ ）
A．在空气中不燃烧的物质，在氧气中也一定不燃烧
B．钢铁生锈、白磷自燃都是缓慢氧化的结果
C．不使用催化剂，加热氯酸钾就不能分解出氧气
D．使用催化剂可以使氯酸钾分解出比理论值更多的氧气
7、化学反应往往需要在一定的条件下进行。通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至
组织反应的进行。下列所反映的措施中，能加快其化学反应速率的是（ ）
A.铁门表面喷漆　　　　　　　　 B.冰箱保存食物
C.用扇子扇煤炉火，火会更旺　　 D.将木头电线杆埋入地下的部分用火微微烧焦
铜片长期暴露在空气中表面形成一层铜绿（Cu2(OH) 2CO3），下面物质与该变化无关的
是（ ）
A．CO2 B．O2 C．H2O D．N2
9、等质量的镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应完全后，产生氢气的情况如图所示，其中表示铁与稀硫酸反应的是（ ）
A.b B.a C.d D.c
10、我国最早人工冶炼铁的制品时甘肃灵台 ( http: / / www.21cnjy.com )出土的秦国铜柄钢剑，钢是___________的合金,钢剑由于年代久远，表明出现一层铁锈，铁锈的主要成份是（填化学式） ，铁锈是由于铁跟空气中的 和 （填化学式或名称）发生反应生成。
11、工业上常用赤铁矿（主要成分是_________）为原料炼铁，主要反应的化学反方程式是________________________________。在此反应中，氧化剂是___________，还原剂是___________，铁元素的化合价由_________价变为_________价。
12、全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界 ( http: / / www.21cnjy.com )年产量的十分之一。某学生想弄清楚铁生锈是否必须同时有空气和水，他将干净的铁钉放入A、B、C三支试管中，进行研究。
( http: / / www.21cnjy.com )
　　 A B C
　（1）在上图的每支试管中画出并标明所需的物质和用品；
　（2）一周后，编号为__________的试管中铁钉最易生锈；
　（3）比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是____________________，理由是 ；
（4）如何防止家庭中常见的铁制品生锈，简单易行的方法有（列举二种方法）
， 。
13、（2012年湖南株洲）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）写出CO还原Fe2O3的化学方程式 ；
（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是 ；
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 ；
（4）实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是 。
14、我国铁矿石资源比较丰 ( http: / / www.21cnjy.com )富，2000年，钢铁年总产量就已达到1.27亿吨，成为世界钢铁大国。某钢铁厂日产含3％杂质的生铁2 240 t，则需要含Fe2O3 80％的赤铁矿多少吨？