(共12张PPT)
课题3 金属资源的利用和保护
资料一:据有关资料报道,现在世界上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%.
资料二: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下图所示(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)
【讨论】
1.金属腐蚀可给我们带来哪些危害?
2.金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么?
(一)金属资源的保护
1.金属的腐蚀
【活动与探究】
提出问题:
(1)为什么要用蒸馏水?
(2)第二支试管中加入一小段植物油的作用是什么?
(3)第三支试管为什么最好先加热,再用橡皮塞塞住试管口?
【总结】铁生锈的条件:同时接触水和氧气
铁锈的主要成份为三氧化二铁
(1)保持金属表面清洁和干燥
(2)喷漆、涂油、镀而腐蚀的金属
(3)在金属表面形成氧化膜
(4)制成合金
2.防止金属生锈的方法
【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?
3.金属除锈的方法:
物理方法:用砂纸打磨
化学方法:用酸清洗
4.防护金属资源的有效途径
(1)防止金属腐蚀
(2)回收利用废旧金属
(3)合理开采矿物
(4)寻找金属代用品
(1)除去铁锈的方法;
(2)铁生锈的原理及防护方法;
(3)保护金属资源的有效途径;
课堂小结:
习题巩固:
1.铁生锈的条件:在潮湿的空气中 跟空气中的 发反应,生成 .
2.为防止自行车生锈,下列做法中不正确的是 ( )
A.车架表面喷涂油漆
B.铁圈表镀铬防护金属
C.链条表面涂机油
D.露天放置,日晒雨淋
铁
三氧化二铁
氧气和水蒸气
D
3.在车船表面喷漆的目的是 ( )
A.增大厚度,防止磨损
B.改变铁的颜色,使其美观
C.增大硬度,防止撞坏
D.防止生锈,使其美观
D(共12张PPT)
课题3 金属资源的利用和保护
地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在以外,其余都以化合物形式存在.
一、铁的冶炼
赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿
1.常见铁矿石
2.炼制原理
注意事项:
实验前先通CO一段时间后再点酒精喷灯
实验结束后先撤酒精喷灯继续通CO至试管冷却
【讨论分析】
1.实验前先通入一氧化碳的原因;
2.实验结束后,先撤酒精喷灯的原因;
3.尾气处理的方法;
4.描述有关实验现象.
3.原料选择
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,
把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入
高炉,在高温下,利用炉内反应生成
的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.
二、涉及杂质问题的计算
【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?
【例题自学】
指导学生阅读审题,尽量抓住有效信息,小组讨论读题后的感想,抽出有用的、具体的条件.
解:1000t赤铁矿中含氧化铁的质量为:
1000t×80%=800t
56×2
氧化铁中铁元素的质量分数= ×100% = 70%
56×2+16×3
氧化铁中铁元素的质量=800t×70%=560t
折合为含铁96%的生铁的质量为:560t÷96%=583t
答: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583t.
方法一:
解设: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x.
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
160 112
1000t×80% 96%x
160 112
1000t×80% 96%x
X = 583t
答: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583t.
高温
=
方法二:
【习题1】冶炼2000t含杂质3%的生铁,需要含氧化铁90%的磁铁矿石的质量是多少?
课堂练习
解设:冶炼2000t含杂质3%的生铁,需要含氧化铁90%的磁铁矿石的质量为x
Fe3O4 + 4CO ==== 3Fe + 3CO2
232 168
90%x 2000t×(1-3%)
232 168
90%x 2000t×(1-3%)
X = 2976.7t
答:冶炼2000t含杂质3%的生铁,需要含氧化铁90%的磁铁矿石的质量为2976.7t.
高温
=
【习题2】某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是多少?
课堂练习
解设:该厂理论上可以炼出含铁98%的生铁的质量为x.
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
160 112
5000t×76% 98%x
160 112
1000t×80% 96%x
X = 2714t
答:该厂理论上可以炼出含铁98%的生铁的质量是2714t.
高温
=
(1)常见的铁矿石及其选择;
(2)工业炼铁原理;
(3)涉及杂质问题的计算;
课堂小结:登陆21世纪教育 助您教考全无忧
《金属资源的利用和保护》习题(第一课时)
一、选择题
1.在自然界以单质形式存在的是 ( )
A.铁 B.铝 C.镁 D.银
2.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,它们的存在形式为 ( )
A.都是单质 B.都是化合物
C.都是混合物 D.少数是单质,多数是化合物
3.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,玻璃管中红棕色的氧化铁粉末部分变成黑色,该产物一定全是铁
C.反应后,先熄灭酒精灯,继续通入一氧化碳至玻璃管冷却
D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置
4.下列关于高炉炼铁的说法中正解的是 ( )
A.将铁从其氧化物中还原出来
B.将铁的氧化物变成铁与碳的化合物
C.将铁单质与碳熔合在一起而形成生铁
D.将铁矿石中的铁单质熔化后与杂质分离
5.工业上高炉炼铁的原料是 ( )
①焦炭 ②石灰石 ③一氧化碳 ④铁矿石
①② B.③④ C.①②④ D.②③④
6.炼铁高炉中发生了下列反应:
①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁 ②高温煅烧石灰石
③灼热的焦炭和二氧化碳反应 ④焦炭充分燃烧
其中属于化合反应的是 ( )
①和④ B.②和③ C.③和④ D.只有④
7.元素在自然界分布不均匀,如非洲多金矿,澳大利亚多铁矿,中国富产钨。从整个地壳中元素含量多少分析,最丰富的金属元素是 ( )
铝 B.硅 C.铁 D.钙
8.下列说法中正确的是 ( )
铝和铜的传热、导电性都很好
B.把生铁炼成钢就是把生铁中的杂质全部除去,使其变为纯铁
C.在地壳中铁元素含量在所有元素中占第二位
D.金属铁、铝、铜均具有银白色的金属光泽
9.下列关于高炉炼铁的说法正确的是 ( )
将铁从其氧化物中还原出来
将铁的氧化物变成铁与碳的化合物
将铁单质与碳熔合在一起而形成生铁
将铁矿石中铁单质熔化后与杂质分离
10.赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿的主要成分是三氧化二铁、四氧化三铁和碳酸亚铁.这些成分各一吨,含铁量最多的是 ( )
A.三氧化二铁 B.四氧化三铁 C.碳酸亚铁 D.一样多
二、填空题
11.某校课外活动小组的同学在老师的帮助下,探究用赤铁矿炼铁的主要反应原理.他们设计的实验装置如下图所示.试回答下列问题:
(
②
)
(
①
)
(1)写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式: .
(2)图中设计酒精灯②的目的是 ,实际操作时,应先点第 个酒精灯.
12.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)实验中装有澄清石灰水的试管中可观察到的现象是 ;
(2)右边导气管放置点燃的酒精灯的目的是 ;
三、计算题
13.工业炼铁是把铁矿石和焦炭等原料一起加入高炉,在高温下通入空气进行一系列反应把铁还原出来.
计算:(1)5000t含氧化铁84%的赤铁矿中,氧化铁的质量是 t .
(2)上述铁矿石理论上可炼得含铁98%的生铁 t.
14.用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿,可以炼出含杂质4%的生铁多少吨?
15.某钢铁厂用赤铁矿作原料冶炼生铁,今欲炼含铁96%的生铁500t,若生产过程中铁的损耗忽略不计,则至少需要含氧化铁85%的赤铁矿多少吨?
1.答案:D
解析:【解答】铁、铝、镁三种金属的化学性质比较活泼,都能与氧气发生化学反应,从
而形成化合物,所以这三种金属元素在自然界中均以化合物形式存在;银的化学性质比较
稳定,即使在高温下也不与氧气反应,因此在自然界中主要以单质形式存在.
【分析】 金属在自然界中以单质和化合物两种形式存在,它们的存大形式取决于它们的是化学性质是否活泼.
2.答案:D
解析:【解答】金、银等少数金属的化学性质稳定,以单质形式存在,其余的金属大多数以化合物形式存在.
【分析】金属在自然界中以单质和化合物两种形式存在,它们的存大形式取决于它们的是化学性质是否活泼.
3.答案:B
解析:【解答】 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,实验时,试管中澄清石灰水变浑浊,说明产生了二氧化碳,故A正解;玻璃管中红棕色的氧化铁部分变黑,说明反应没有全部结束,说明固体中即有生成的铁粉,又有未反应的氧化铁,故B选项错误;为了防止生成的铁又被氧化,所以实验结束后,应先停止通CO,故C正解;为了防止CO污染空气,因此需进行尾气处理,故D选项正解.
【分析】 一氧化碳还原氧化铁的实验中,要从安全环保的角度考虑,所以实验前先通一氧化碳再点酒精灯,实验结束后先熄灭酒精灯再停止通一氧化碳,并从环保的角度考虑要进行尾气处理.
4.答案:A
解析:【解答】高炉炼铁是将铁从铁矿石中冶炼出来,铁矿石是主要成分是铁的氧化物,不是铁单质,故C、D错误,A选项正解;在冶炼过程中因含有少量的碳,所以冶炼出来的是生铁,即铁和碳的混合物,故B选项错误.
【分析】 高炉炼铁的原理是焦炭与过量空气在高温条件下,充分反应生成大量二氧化碳气体;二氧化碳和碳在高温条件下反应生成 一氧化碳气体,一氧化碳作为还原剂和赤铁矿石在高温条件下反应生成铁和二氧化碳.
5.答案:C
解析:【解答】炼铁时,焦炭燃烧生成的二氧化碳,二氧化碳在高温时与焦炭反应生成一氧化碳,一氧化碳具有还原性,还原铁矿石.石灰石高温分解,生成的氧化钙与矿石中的杂质二氧化硅反应变成炉渣而除去,所以炼铁原料为焦炭、石灰石、铁矿石.
【分析】虽然工业炼铁的原理是用一氧化碳和金属氧化物反应,将金属从其氧化物中还原出来,但直接使用一氧化碳有一定的危险性,所以在原料中用焦炭反应生成的一氧化碳来冶炼 .
6.答案:C
解析:【解答】化合反应中生成物只有一种,灼热的焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳,是化合反应;焦炭充分燃烧生成二氧化碳,生成物也是一种,也是化合反应.
【分析】化合反应的定义:由两种或两种以上物质反应生成另一种物质的反应.特点为多变一.
7.答案:A
解析:【解答】地壳中元素的含量顺序为:氧、硅、铝、铁,所以铝含量最多.
【分析】金属元素与非金属的元素的判断可以从汉字的偏旁部首来判断,本题易错选B.
8.答案:A
解析:【解答】金属都是热和电的优良导体,故A正确;生铁和钢都是铁的合金,只是含碳量不同,但都是混合物,故B错;地壳中的元素含量为:氧、硅、铝、铁,所以铁元素点第三位,故C错;金属铜常温下为紫红色固体,故D错.
【分析】本题易错选B,生铁炼成钢的过程中只能除去其中大部分杂质,钢也是铁的合金,只是含碳量比生铁低.
9.答案:A
解析:【解答】高炉炼铁炼出的是生铁而不是化合物,故B错;生铁是利用一氧化碳的还原性在高温条件下将铁从其氧化物中还原出来,故A正确,C、D错误.
【分析】炼铁原理是利用一氧化碳的还原性在高温条件下将铁从其氧化物中还原出来.
10.答案:B
解析:【解答】根据化学式的计算,用铁元素的质量分数来进行计算并比较即可.
(
高温
)【分析】此题有简单算法,计算各种矿石的含铁量,不必计算出铁元素的质量分数,可用铁元素与其他元素的原子个数比判断,原子个数比值越大,含铁量越高.
11.答案:(1) Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
(2)将未反应的一氧化碳点燃,避免污染空气. ②
解析:【解答】工业炼铁的原理是用一氧化碳在高温条件下将铁从铁的氧化物中还原出来.为了防止加热时发生爆炸,所以实验前要先通入一氧化碳,而一氧化碳有毒,会污染空气,所以先点第二个酒精灯,在实验过程中,一般是将尾气直接烧掉,转化为二氧化碳,以免污染空气.
【分析】在图中,第一个酒精喷灯是用来提供高温,第二个酒精灯是用来尾气处理的,防止污染空气.
12.答案:(1)石灰水变浑浊 (2)燃烧多余的一氧化碳,防止污染空气
解析:【解答】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;一氧化碳有毒,为防止污染空气应进行尾气处理.
【分析】用澄清石灰水来验证二氧化碳生成,用一点燃的酒精灯来处理有害气体,提倡绿色化学.
13.答案:(1)4200t (2)3000t
解析:【解答】(1)5000t含氧化铁84%的铁矿石中,纯的氧化铁的质量是5000t×84%=4200t;(2)中所求生铁的质量是含杂质的,如果设制得的生铁质量为x,则纯铁的质量为98%x,然后根据化学方程式,就可出求出x .
【分析】含杂质的化学方程式计算的解题关键,是了解化学方程式中各物质间的质量关系都是纯净物的质量关系,不纯物质必须换算成纯物质的量,才能计算.
14.答案:氧化铁的质量为:500×70%=350t
(
高温
)设350t氧化铁能生成生铁的质量为x
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
160 112
350t x×(1-4%)
(
=
)160 112
350t x×(1-4%)
X = 255.2t
答:可以炼出含杂质4%的生铁255.2吨.
解析:【解答】根据反应中氧化铁的质量,可计算出生成铁的质量,再根据杂质的质量来计算含铁的质量进而算出炼出生铁的质量.
【分析】在使用化学方程式进行计算时,代入化学方程式的量一定是纯净物的质量,不能把混合物的质量直接代入化学方程式进行计算.
(
高温
)15.答案:解:设需要赤铁矿的质量为x
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
160 112
X×85% 500t×96%
(
=
)160 112
X×85% 500t×96%
X = 806.7t
答:至少需要含氧化铁85%的赤铁矿806.7吨.
解析:【解答】根据反应中生成铁的质量,可计算参加反应的氧化铁的质量,结合生铁、铁矿石中主要成分的含量,可计算出铁及铁矿石的质量.
【分析】在使用化学方程式进行计算时,代入化学方程式的量一定是纯净物的质量,不能把混合物的质量直接代入化学方程式进行计算.
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《金属资源的利用和保护》习题
一、选择题
1.下列是铁制品在使用和保存时的注意事项,不正确的是 ( )
A.避免铁制品长期接触潮湿空气
B.用铁制容器盛装食醋
C.应保持铁制品表面洁净、干燥
D.为防止机床生锈,在机床表面上涂油
2.下列做法易使金属被腐蚀的是 ( )
A.用过的菜刀 B.铝锅盛放酸菜
C.铁护栏涂上油漆 D.自行车钢圈镀铬
3.钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的重要标志.下列说法中正确的是 ( )
A.铁矿石在地壳中含量丰富,可以随意开采
B.为防止铁制品生锈,可在其表面涂上一层油漆
C.废弃铁制品再利用的成本太高,属于不可回收垃圾
D.钢的含量比生锈的高,所以钢的性能比生锈的优越
4.能解释“古代铁制品保存至今的很少”的理由是 ( )
A.铁元素在地壳里的含量少
B.冶炼铁的原料少,且冶炼困难
C.铁易置换出其他金属
D.铁易生锈,且铁锈对铁制品无保护作用
5.铁在潮湿的空气里会发生锈蚀,证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是 ( )
(1) (2) (3)
A.(2)(3) B.(1)(3) C. (1)(2) D.(1)(2)(3)
6.芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩,至今已有三百多年的历史,下列关于铁画生锈与防护的叙述不正解的是 ( )
A.生锈时主生成四氧化三铁
B.悬挂在干燥的环境中
C.经常清扫表面的灰尘可以防止生锈
D.表面涂漆防止生锈
7.为了防止铁制品表面生锈,下列做法中不正解的是 ( )
A.保持铁制品表面的干燥与清洁
B.提高铁制品中铁的质量分数
C.给铁制品涂上一层油或喷上层漆
D.给铁制品镀上一层耐腐蚀性的其他金属
8.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.下列有关叙述不正解 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
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
9.下列有关金属资源的利用和保护不合理的是 ( )
A.废旧金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一
B.银是导电性最好的金属,应该全面取代铜、铝做导线
C.车船表面涂油漆可防止生锈
D.炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石
10.下列厨房用具,在空气中最易锈蚀的是 ( )
A.铁锅 B.纯铜把手 C.铝壶 D.不锈钢汤勺
11.下列措施有利于防止铁制品锈蚀的是 ( )
A.农具上铁锈不及时除去
B.切过酸菜的菜刀不及时清洗
C.工地上的钢管堆放在潮湿的地方
D.家用剪刀不用时,涂上油并放在干燥处
12.下列说法不符合事实的是 ( )
A.钢铁生锈是缓慢氧化
B.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁
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
二、填空题
13.某同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计的实验如下图.经过一同观察,试管B和C的铁打无明显变化,试管A中的铁钉明显锈蚀.
(1)通过探究发现:铁生锈是铁与 和 共同存在时发生化学反应的过程.
(2)B中加入蒸馏水要事先煮沸,其目的是 .
14.防止铁生锈的方法:有①汽车;②机器上的齿轮;③门把手;④铁轴等几种常见的铁制品.下列各种防止生锈的方法,各适用于哪种器件?
(1)在表面刷漆或喷漆 ;
(2)在表面涂上机油 ;
(3)在表面镀上一层其他金属 .
(
a
)15.右图中铁钉会从 处先生锈,
(
c
) 这是因为该处 . b
1.答案:B
解析:【解答】在金属活动性顺序里,铁排在H前面,因此能与酸发生化学反应,故B错.
【分析】防止铁生锈的方法有很多种,如:保持金属表面清洁、干燥;喷漆、涂油等.而在金属的化学性质中,活泼金属能与酸发生置换反应.
2.答案:B
解析:【解答】保持金属表面清洁、干燥;喷漆、涂油、镀铬等都属于保护金属的有效途径,故A、C、D正确.铝的化学性质比较活泼,在金属活动性顺序里排在H前面,能与酸发生置换反应,故B错.
【分析】酸菜中含有酸性物质,能与铝发生反应,所以若用铝制品盛放酸菜会加快金属的腐蚀.
3.答案:B
解析:【解答】矿石资源是有限的,应有计划、合理的开采,故A错;回收利用废旧金属可以节约金属资源,故B错,钢的含碳量比生铁的含碳低,故D错.
【分析】防止金属生锈的方法包括:保持金属表面清洁、干燥;喷漆、涂油、镀耐腐蚀性的金属等等.
4.答案:D
解析:【解答】铁制品是否易保存,取决于铁的化学性质,故A、B错;铁能与氧气和水蒸气、酸、盐溶液反应,空气中含有氧气和水蒸气,D正解,C错.
【分析】活泼金属易与其他物质发生化学反应而不易保存.
5.答案:A
解析:【解答】证明氧气一定参加了反应必须要做的实验(2)(3),即将与蒸馏水接触的铁钉不生锈,而与氧气和蒸馏水接触的铁钉易生铁,说明了铁生锈过程中氧气一定参加了化学.
【分析】 铁生锈的条件是同时接触水和氧气,想要证明氧气参加了反应,可用控制变量法做对照实验来验证.
6.答案:A
解析:【解答】铁锈的主要成分是三氧化二铁,保持铁制品的洁净与干燥、在铁表面涂上一层保护膜等方法都可以防止铁生锈,因此答案为A.
【分析】铁和氧气反应生成物要看反应的条件,如果是常温下铁与氧气和水反应生成三氧化二铁,如果是在高温或在氧气中点燃则生成四氧化三铁.
7.答案:B
解析:【解答】防止金属生锈有方法有保持铁制品表面的干燥与清洁、喷漆、涂油、镀铬等等,故A、C、D正解,而提高铁的含量不能起到防锈的作用,故B选项错误.
【分析】铁含量的多少与金属材料的性能有关,与防锈无关.
8.答案:A
解析:【解答】金属资源是有限的,合理开采金属矿物是保护金属资源的有效途径,而不是大力开采,故A选项错误.
【分析】保护金属资源的有效途径包括:合理开采矿物、防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、寻找金属的代用品等等.
9.答案:B
解析:【解答】回收废旧的金属属于保护金属资源的有效途径之一,故A对;根据常温下物质的导电性表进行判断,银的导电性最好,但价格高,故B错误;汽车金属外壳表面喷漆形成保护层,可防止金属外壳生锈,有利于保护金属资源,故C对;工业上炼铁的主要原料有石灰石、焦炭、铁矿石,故D对.
【分析】物质的性质决定物质用途的同时,还要考虑价格、资源、是否美观、是否便利、是否易于回收及对环境的影响等等.
10.答案:A
解析:【解答】铜的化学活动性比较弱,不易生锈;铝表面极易形成一层致密的氧化膜,使铝具有很好的抗腐蚀性;不锈钢也具有较强的抗腐蚀性能,故选A.
【分析】 铁生锈的条件是同时接触氧气和水蒸气,所以只要条件满足,很容易就生锈.
11.答案:D
解析:【解答】铁在潮湿的空气中易生锈,铁锈结构疏松,铁制品表面的锈不能及时除去,会加速内部铁的锈蚀,酸、碱、盐的存在也会加速铁的锈蚀,故A、B、C错;家用剪刀不用时,涂上油并放在干燥处可以隔绝剪刀与空气中氧气和水蒸气的接触,起到防止生锈的目的,故D正确.
【分析】防止金属生锈有方法有保持铁制品表面的干燥与清洁、喷漆、涂油、镀铬等等.
12.答案:C
解析:【解答】钢铁生锈是与空气中的氧气和水蒸气发生反应,属于缓慢氧化,故A正确;铁在氧气中燃烧会生成四氧化三铁,在空气中生锈会生成三氧化二铁,故B正确,C错误;保护金属资源的途径包括保持金属表面清洁、干燥,故D正解.
【分析】铁锈的主要成分是氧化铁,即三氧化二铁.
13.答案:(1)氧气(或空气) 水
(2)排尽溶解在水中的氧气
解析:【解答】铁生锈是铁与水和氧气同时接触作用的结果,将水煮沸是为了除去溶解在水中的氧气.
【分析】铁生锈的条件是同时接触水和氧气,若水不煮沸,原来溶解在水中的氧气会起一定的作用,使实验不准确.
14.答案:(1)① (2)②④ (3)③
解析:【解答】 汽车用喷漆是为了防止金属和美观;而齿轮和铁轴需转动,所以用涂油的方法防锈;门把手镀其他金属是为了防锈和美观;
【分析】防止金属生锈有方法有保持铁制品表面的干燥与清洁、喷漆、涂油、镀铬等等,但不同的金属根据它的用途也会采取不同的防锈措施.
15.答案:b 与水和氧气充分接触
解析:【解答】a处接触空气多水少;c处接触空气少水多;b处水和空气的接触面,能充分接触到水和氧气,所以锈蚀最厚.
【分析】铁生铁的条件是同时接触水和氧气.
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课题3 金属资源的利用和保护(第二课时)
教学目标:
1.知识与技能:
(1)了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法;
(2)知道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的重要性.
2.过程与方法:
(1)通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息;
(2)运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工;
(3)能主动与他人进行交流与讨论,逐步形成良好的学习习惯.
3.情感态度与价值观:
(1)逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的概念;
(2)树立为社会的进步而学习化学的志向.
教学重点:
1.铁锈蚀的条件及防护
2.合理利用金属资源的意识
教学难点:
铁锈蚀的条件及其防护措施的初步探究
教学过程:
引入:
【展示投影资料】
资料一:据有关资料报道,现在世界上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%.
资料二: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下图所示(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)
【讨论】1.金属腐蚀可给我们带来哪些危害?
2.金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么?
总结:因此,保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题.
二、新课教学:
(一)金属资源的保护
1.金属的腐蚀
【活动与探究】
现有洁净的无锈铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙.你还可以选择其他物品.仔细观察并参考下图所示的装置,设计实验证明铁制品锈蚀的条件.
提出问题:
(1)为什么要用蒸馏水?
答:使用蒸馏水是因为其为纯净物,其中不含杂质.
(2)第二支试管中加入一小段植物油的作用是什么?
答:隔绝空气的作用.
(3)第三支试管为什么最好先加热,再用橡皮塞塞住试管口?
答:加热的目的是保持试管干燥,橡皮塞的作用是阻止空气中的水蒸气进入试管.
【总结】铁生锈的条件:同时接触水和氧气
所以,铁锈的主要成份为三氧化二铁
2.防止金属生锈的方法
(1)保持金属表面清洁和干燥
(2)喷漆、涂油、镀而腐蚀的金属
(3)在金属表面形成氧化膜
(4)制成合金
【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?
支架---喷漆
链条---涂油
钢圈---镀铬
3.金属除锈的方法:
物理方法:用砂纸打磨
化学方法:用酸清洗
4.防护金属资源的有效途径
上面我们讨论了铁制品的腐蚀与防护,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?
(1)防止金属腐蚀
(2)回收利用废旧金属
(3)合理开采矿物
(4)寻找金属代用品
三、课堂小结:今天学到了什么?(学生总结,教师补充)
(1)铁生锈的原理及防护方法;
(2)除去铁锈的方法;
(3)保护金属资源的有效途径;。
四、习题巩固:
1.铁生锈的条件:在潮湿的空气中 铁 跟空气中的 氧气和水蒸气 发反应,生成 三氧化二铁 .
2.为防止自行车生锈,下列做法中不正确的是 ( D )
A.车架表面喷涂油漆 B.铁圈表镀铬防护金属
C.链条表面涂机油 D.露天放置,日晒雨淋
3.在车船表面喷漆的目的是 ( D )
A.增大厚度,防止磨损
B.改变铁的颜色,使其美观
C.增大硬度,防止撞坏
D.防止生锈,使其美观
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课题3 金属资源的利用和保护(第一课时)
教学目标:
1.知识与技能:
(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)会根据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;
2.过程与方法:
(1)通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息;
(2)运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工;
(3)能主动与他人进行交流与讨论,逐步形成良好的学习习惯.
3.情感态度与价值观:
(1)增强对生活和自然界中化学现象的好奇心的探究欲;
(2)关注与化学有关的社会问题,初步形成主动参与社会决策的意识.
教学重点:铁的冶炼
教学难点:有关化学方程式计算中的杂质问题计算
教学过程:
引入新课:图片展示自然界中单质金、单质银、铁矿石,提出问题:根据上节课金属活动性顺序回答:钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质的形式存在,而是以化合物的形式存在,而少数金属如金、银等以单质形式存在的原因.
二、新课教学:
(一)铁的冶炼
1.铁的存在形式
【展示图片】
赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿
【小结】地球上金属资源很丰富,我国矿物储量种类齐全,在所有的金属中,含量最丰富的
是铝,而提取量最大的是铁.
2.原料选择
根据常见的铁矿石,选择铁矿石时要注意什么问题,讨论炼铁时铁矿石选取的方案,使学
生弄清楚为什么选取这种矿石的原因.理解化学与社会和技术的相互关系.
3.炼制原理
人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢?
【实验室】一氧化碳还原氧化铁
【讨论分析】
(1)实验前先通入一氧化碳的目的是什么?
答:排尽玻璃管内空气,防止加热时发生爆炸.
(2)如何进行尾气处理?
答:用一燃着的酒精灯.
(3)工业炼铁的原理是什么?
答:把铁矿石、焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.
(4)分析原料、产物是否为纯净物?
答:原料、产物均为混合物.
【工业上】
(二)涉及杂质问题的计算
【例题自学】指导学生阅读审题,尽量抓住有效信息,小组讨论读题后的感想,抽出有用的、具体的条件.
【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?
方法一:
解:1000t赤铁矿中含氧化铁的质量为:1000t×80%=800t
(
56
×
2
)
(
56
×
2+16
×
3
)氧化铁中铁元素的质量分数= ×100% = 70%
氧化铁中铁元素的质量=800t×70%=560t
折合为含铁96%的生铁的质量为:560t÷96%=583t
答: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583t.
方法二:
(
高温
)解:设用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x.
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
160 112
1000t×80% 96% x
(
=
) 160 112
1000t×80% 96%x
(
=
) X 583t
答: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583t.
【教师小结】解题思路:有关化学方程式的计算都是纯净物的计算,要把含杂质物质的质量换算成纯净物的质量.
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