《金属资源的利用和保护》同步练习
1.光亮的铁在图8-2所示情况下最易生锈的是（ ）
图8-2
2.下列各种“铁”中，最容易生锈的是（ ）
A.表面喷有漆的铁 B.装液态氮气的铁容器
C.潮湿空气中的铁管 D.沉没在机油中的铁制零件
3.某磁铁矿石200t，经分析其中含铁元素86.9t。则该磁铁矿石中四氧化三铁的质量分数为（ ）
A.50％ B.62％ C.65％ D.70％
4.写出下列金属制品防锈的方法：
自行车钢圈：______________；茶杯：____________________________；
自来水管：______________；铁塔：____________________________；
金属窗：____________________________；家用电线：____________________________。
5.由于废金属不但造成__________________，还会造成_________________,所以对废金属必须进行______________和_______________
6.铜在潮湿的空气中生锈，反应物是空气中的常见的几种物质，生成铜绿［Cu2(OH)2CO3］,写出反应的化学方程式：_________________________________________。
7.氢气、碳、一氧化碳共同的化学性质是在常温下性质都稳定，高温条件下都具有_______性，写一个显示还原性但不属于置换反应的化学方程式：____________________________，该反应也是氧化还原反应，其中____________被还原，______________是还原剂，______________发生氧化反应，______________具有氧化性。
8.(安徽新课改区，15)铜陵被誉为我国的“铜都”。图8-3是铜陵铜工艺品中著名的四喜娃娃，小明找到了分别用纯铜、青铜(CuSn合金)两种材料制作的四喜娃娃及用于实验的纯铜片和青铜片
图8-3
(1)怎样用化学方法区分这两种四喜娃娃?
区分纯铜和青铜的实验方法是___________________________________________________。
(2)四喜娃娃为什么生锈了?
通过查阅资料得知，金属铜长时间放置在空气中，能够和空气中氧气等物质发生化学反应，生成铜绿〔Cu2(OH)CO3〕。请你根据铜绿的组成推断，铜变成铜绿时，空气中的O2、______________、______________参加了反应。(填化学式)
(3)哪种四喜娃娃更容易生锈?
小明发现从不同地点收集到的两个四喜娃娃中，青铜娃娃身上的锈斑比纯铜的多，他据此得出结论：青铜比纯铜更容易生锈。
他的这种推理方法是否科学?请说出理由。
(4)由于有的青铜中含杂质较多，尤其是含铁，故在铜绿间还会有斑驳的、呈褐色的氧化铁。现有一些这种含褐色的锈斑粉末，请你设计实验证明锈斑粉末中含有铁元素。
9.两同学为探究铁生锈的条件，一个将一根干燥的铁丝弯成图Ⅰ所示的形状，并将其两端分别插入盛有水的烧杯甲中和盛有植物油的烧杯乙中，放置一星期后，观察铁丝A、B、C三处表面发生的变化，你认为何处铁锈最明显？为什么？
另一同学采用图Ⅱ装置，放置三个星期后，他能观察到除了铁丝表面变化外，还有的现象是____________________________，由此现象你得到了哪些结论？
图Ⅰ 图Ⅱ
图8-4
10.我国铁矿石资源比较丰富，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？
参考答案
基础达标
B
C
B
知识巩固
4、略
5、浪费 环境污染 回收 利用
6、2Cu+O2+CO2+H2O====Cu2(OH)2CO3
7、还原性 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 Fe2O3 CO CO Fe2O3
能力提升
8、(1)在青铜和纯铜片上分别滴加稀盐酸 （2）H2O CO2 (3)不科学 因为两种四喜娃娃生锈未在同等条件（时间、环境等）下进行比较（4）将CO通入盛有锈斑粉末的玻璃管中，加热。反应后取出管内物质，用磁铁悬吸，有固体附着，证明锈斑粉末中含铁元素。（其他合理答案均给分）
9、A处；因为此处既接触空气又接触水；导管中液面上升，高于水的平面；烧瓶中铁丝氧化生锈消耗了瓶中氧气，造成瓶内外压强差，使导管中液面上升。
10、解：设需要含Fe2O3 80%赤铁矿的质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
x×80%2 240 t×(1-3%)
x==3 880 t
答：需要含Fe2O3 80%的赤铁矿3880 t。（其他合理解法同样给分）
《金属资源的利用和保护》
【知识与能力目标】
1、知道一些常见的金属（铁）等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；
2、了解防止金属生锈的简单方法，知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。
【过程与方法目标】
通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动培养学生的良好学习习惯和方法。
【情感态度价值观目标】
1、增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴、社会进步学习化学的志向，使学生体会学习化
学的价值；
2、保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学习化学的兴趣，树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
【教学重点】
了解从常见铁矿石中提炼铁的原理；
了解金属锈蚀的条件和金属资源的保护方法，激发学生的探究欲。
【教学难点】
冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算；
如何使学生解决生活中金属锈蚀的问题。
教师准备：收集相关材料、资料、准备演示实验8-3视频
学生准备：课前分小组查找金属资源的有关资料：金属矿石图片、我国金属资源的分布、金属元素在地壳中的含量、金属元素在海水中的含量。提前一星期设计准备“铁钉锈蚀”实验，观察并记录铁钉锈蚀情况。收集的有关金属回收利用的一些资料。
2课时
第一课时
师生活动
【教师】地球上存在着丰富的金属资源，请同学们谈谈你们对金属资源的认识。
【教师】展示图片。
【学生】展示资料。
学生甲：展示收集到的金属矿石的图片。
学生乙：展示收集到的我国金属资源的分布情况。
学生丙：展示收集到的金属元素在地壳中的含量。
学生丁：展示收集到的金属元素在海水中的含量。
【教师】展示部分常见矿石的实物。
如：赤铁矿（主要成分Fe2O3）、黄铁矿（主要成份FeS2）、菱铁矿（主要成份FeCO3）、铝土矿（主要成份Al2O3）、黄铜矿（主要成份CuFeS2）、辉铜矿（主要成份Cu2S）
【教师】展示图片。
【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。
【教师】课件展示--铁的用途。
【教师】你们知道我国是从什么时候开始生产和使用铁器的？
【学生】春秋战国时期。
【学生阅读介绍】
我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史。
新中国成立后钢铁工业的发展——上海宝山钢铁公司炼铁高炉；为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票。
【教师】人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢。
【演示实验】
P17页—【实验8—3】一氧化碳还原氧化铁的实验。
【教师】展示图片。
步骤：把部分装置连接好，然后取5mL浓硫酸倒入，再加入5mL的甲酸，3gFe2O3塞紧橡皮塞，浓硫酸和甲酸混合会放热，反应开始。如果反应过程中温度不够再用酒精灯加热。看到石灰水中的气泡连续均匀时，把尖嘴管的点燃，再给反就物加热。反应2-3分钟，红色粉未变黑时，用磁铁靠近试管底部。效果比较明显。
一氧化碳还原氧化铁的步骤：气—灯—灯—气。
分析实验现象，完成反应方程式。
介绍炼铁的原理。
【教师】课件展示—我国钢铁产量变化。
【小结】
1．炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石。
2．炼铁原理：
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【学生】观察实验，描述现象，思考原理，完成化学方程式。
二、涉及到杂质问题的计算
【教师】 在实际生产中，所用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此，在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。
例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为
1000t×(1-20%)=800t
例2、计算多少吨铁的质量分数为96%的生铁中含铁560t？
解：生铁的质量为
560t÷96%=583t
例3、用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？
【教师】形成板书
解法一、解法二
【小结】有关化学方程式的计算都是纯物质的计算，要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。
【学生练习】
要炼出含杂质2%的铁3200t，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？
第八单元 课题3 金属资源的利用和保护
第一课时
一、铁的冶炼
1、原料：铁矿石、焦炭、石灰石
2、设备：高炉
3、原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
现象：红色变黑色，石灰水变浑浊。
二、涉及到杂质问题的计算
解法一、解法二
略。
第二课时
【教师】人类每年要向自然界索取数以亿吨计金属。然而，每年因腐蚀而报废的相当于年产量的20—40！，据估计每年全世界因生锈而损失的铁就约占世界年产量的四分之一！所以防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域的重大问题。
【学生】提前一星期设计准备铁的锈蚀条件的“活动与探究”，完成实验报告。在课堂上回顾实验步骤，汇报实验结果：
【教师】与学生探讨设计的目的并对学生的设计给予评价。
汇总实验如下——取4枚洁净无锈的铁钉，分别放入4支试管中进行下面实验：
1、在试管1中加入少量的干燥剂，把铁钉放在干燥剂中，塞紧橡皮塞。
2、在试管2中把铁钉部分浸没在水中。
3、在试管3中注满迅速冷却的蒸馏水，塞紧橡皮塞。
4、在试管4中加入少量的氯化钠溶液，使铁钉一半浸没在溶液里。
（注意）试管3需要事先用酒精灯进行加热。
【教师】提问：通过探究小结使铁制品发生锈蚀的主要因素有哪些？
【学生】小结：1.导致铁制品锈蚀的因素是：水和氧气同时存在；2.加速铁制品锈蚀的因素是：酸或者氯化钠。
【教师】了解铁制品锈蚀的条件才能知道如何防止铁制品锈蚀的方法，因为如果破坏铁制品锈蚀的条件就能防止铁制品的锈蚀。
【学生】讨论得出防止铁制品锈蚀的建议：保持干燥，隔绝氧气。
【教师】引导日常生活中的例子让学生讨论。
【学生】讨论分析：自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取什么防锈措施？
【教师】简单介绍一些防止金属腐蚀的方法。
1.“穿外衣”——加一层保护膜。
如：刷漆、涂油、电镀、烤蓝
2.“增强体质”——改变其自身的内部 结构（合金）。
如：不锈钢、不锈铁
3.改变腐蚀环境
【教师】金属的防腐可以有效保护金属资源。
【学生】讨论：既然金属资源丰富，为什么还要保护金属资源呢？
【教师】课件展示一些矿物可供开采的年限。和我国金属资源概况。
【学生】阅读课本总结：有效保护金属资源的途径：
防止金属的腐蚀；
金属的回收利用；
有计划合理的开采矿物；
4、寻找金属的代替品。
【教师】让学生汇报自己收集的有关金属回收利用的一些资料，如废金属回收、电子垃圾的回收、废电池回收等等。
【学生】汇报交流，积极探讨金属的回收利用。
第八单元 课题3 金属资源的利用和保护
第二课时
二、金属资源的保护
（一）金属的腐蚀和防护
1.实验报告：
2.铁制品锈蚀的条件：水和氧气
3.防止铁制品锈蚀的方法：保持干燥，隔绝氧气
（二）金属资源保护
有效保护金属资源的途径：
1.防止金属的腐蚀；
2.金属的回收利用；
3.有计划合理的开采矿物；
4.寻找金属的代替品；
略。
课件28张PPT。第一课时图8－16 自然界以单质形式存在的金图8－17 自然界以单质形式存在的银赤铁矿: Fe2O3黄铁矿: FeS2菱铁矿: FeCO3铝土矿: Al2O3黄铜矿：CuFeS2辉铜矿：Cu2S古代炼铁的历史上海宝钢集团一、铁的冶炼1.实验室用一氧化碳还原氧化铁3 2 3高温Fe2O3 + CO = Fe + CO2 反应原理（通点熄停）为什么？应用CO的什么性质？ ①按下图组装仪器，并检查其气密性。②把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。③把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排除空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口处的酒精灯(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。待排尽后，点燃酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。④当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通入一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。实验步骤：红色的Fe2O3变成灰黑色，同时产生的气体使澄清的石灰水变浑浊一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集气体原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气化学方程式：CO是还原剂；Fe2O3是氧化剂⑴原理：
焦炭在高温条件下跟O2反应生成CO, CO作还原剂，在高温条件下把铁矿石中的铁还原出来。2.工业炼铁：⑵设备：炼铁高炉Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高温3.含杂质的物质的化学方程式的计算： 在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题。例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为
1000t×(1-20%)=800t
例2、计算多少吨铁的质量分数为96%的生铁中含铁560t？
解：生铁的质量为560t÷96%=583t
例3：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。
设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。160 112800t XX＝560t折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t 答： 1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为583t。例题：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 ?解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x160 2×561000t×80％ x·96%= 583 t答：略。解法二：Fe2O3+3CO = 3CO2 +2Fe 高温要炼出含杂质2%的铁3200t，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？练习：第二课时二、金属资源保护资料：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%。1 、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么呢？
2 、金属腐蚀的条件是什么？如何防腐？
3、如何保护金属资源？实验：探究铁生锈的条件①干燥空气中②部分浸没水中 ③浸没水中④部分浸没食盐水中铁生锈的条件：1、与氧气（或空气）接触
2、与水接触
其它影响因素：温度、盐等防止铁锈蚀的主要措施：①保持钢铁表面的清洁干燥。
②镀金属保护层：
如镀锡、镀锌、镀铬等；白铁皮镀锌，钢圈镀铬、镍。
③涂非金属保护层：
如喷涂油漆、涂防锈油、在脸盆表面烧涂搪瓷、
用橡胶或塑料包在钢铁表面。
④形成氧化膜保护层：枪套上形成四氧化三铁、 锯条上的烤蓝。
⑤在钢铁里加入金属或非金属形成耐腐蚀合金：
如不锈钢（加Cr、Ni）金属防腐蚀的方法：1、改变金属的本质
制成合金钢，如不锈钢
2、形成保护层
刷油漆、涂油、烧制搪瓷、电镀上一层耐腐蚀的金属、通过化学方法使表面形成氧化物薄膜等
3、改善腐蚀环境
保持铁制品表面干燥和洁净资料：根据已探明的一些矿物的储藏量和目前消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示。总结：1、防止金属的腐蚀，
2、金属的回收利用，
3、合理地开采矿物，
4、寻找金属的代用品。有效保护金属资源的途径1.下列各种“铁”中，最容易生锈的是（ ）
A.表面喷有漆的铁
B.装液态氮气的铁容器
C.潮湿空气中的铁管
D.沉没在机油中的铁制零件练习:C2.某磁铁矿石200t，经分析其中含铁元素86.9t。则该磁铁矿石中四氧化三铁的质量分数为（ ）
A.50％ B.62％ C.65％ D.70％B3.由于废金属不但造成__________________，还会造成_________________,所以对废金属必须进行______________和_______________浪费环境污染回收利用
