课题3 金属资源的利用和保护 导学案课件（含答案）

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课题3 金属资源的利用和保护
课时1 常见的金属矿石和铁的冶炼
第八单元 金属和金属材料
知识梳理
知识点1 常见的金属矿石
1. 地球上的金属中，除少数很不活泼的金属如______、______等有单质形式存在外，其余都以_________的形式存在。
2. 写出常见矿石中主要成分的化学式：赤铁矿_________、磁铁矿____________；
目前，人类矿石中提取量最大的金属是__________。
金
银
化合物
Fe2O3
Fe3O4
铁(或Fe)
知识点2 铁的冶炼
3. 实验室炼铁(CO还原Fe2O3)：
Fe2O3
红
黑
澄清石灰水变浑浊
蓝
4. 工业炼铁如图8-3-1：






(1)原料：铁矿石、焦炭、石灰石。
(2)主要设备：高炉。
(3)主要反应：①______________；②_____________；
③___________________。
课堂演练
知识点1 常见的金属矿石
【典例1】下列金属中一定以化合物形态存在于矿物之中的是( )
A. 金 B. 银 C. 铂 D. 铁
【变式拓展1】炼铁选用的铁矿石不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少。下列矿石(括号内为其主要成分)冶炼时会污染空气且可能形成酸雨的是( )
A. 铝土矿(Al2O3) B. 菱铁矿(FeCO3)
C. 赤铁矿(Fe2O3) D. 黄铁矿(FeS2)
思路点拨 认识自然界中存在的金属资源多数以化合物的形式存在，只有少数(金、银)以单质的形式存在，这和金属的活动性有关；认识几种常见的金属矿石，如赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、铝土矿等。
D
D
知识点2 铁的冶炼
【典例2】实验室里，用如图8-3-2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. 反应前，应先加热再通入CO，以减少CO排放
B. 实验时，试管中澄清石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
C. 为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
D. 实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
A
【变式拓展2】炼铁厂以赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图8-3-3所示。请根据所学知识回答相关问题：





(1)生铁属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)炼铁厂用来炼铁的主要设备是______。
(3)反应过程①②③中，属于化合反应的有______(填序号)。
(4)原料中焦炭的作用有_________、________________。
思路点拨 本考点主要考查铁的冶炼过程，原料、设备、反应原理以及实验现象，要注意工业炼铁的还原剂是CO不是焦炭，实验室炼铁是先通CO后加热。
混合物
高炉
①②
提供热量
生成还原剂
知识点3 含杂质物质的计算
【典例3】我国铁矿石资源比较丰富，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？
【变式拓展3】若用含Fe3O4 80%的磁铁矿580 t做原料冶炼生铁，可冶炼出含杂质4%的生铁多少吨？
思路点拨 在实际生产中，所用的原料或产物一般都含有杂质。但化学方程式表示的是纯净物质之间的质量关系，因此，如果物质中含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题，把杂质的质量除去，再进行纯净物质质量的计算。
课堂检测
1. (3分)矿石中，其主要成分不属于氧化物的是( )
A. 赤铁矿 B. 磁铁矿 C. 菱铁矿 D. 铝土矿
2. (3分)赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿的主要成分分别是氧化铁、四氧化三铁和碳酸亚铁。若这些成分各1 t，其中含铁最多的是( )
A. 氧化铁 B. 四氧化三铁 C. 碳酸亚铁 D. 一样多
3. (3分)下列说法正确的是( )
A. 工业上炼铁是用电炉
B. 工业炼铁的原料主要是生铁、焦炭、石灰石
C. 高炉炼铁时，加入石灰石的目的是把矿石中的二氧化硅转变成炉渣去掉
D. 高炉炼出的铁是纯铁
C
B
C
4. (8分)在实验室里，可以利用图8-3-4所示的装置制得铁。






(1)A处玻璃管内发生反应的化学方程式为______________。
(2)B处可观察到的现象是______________________；C处酒精灯的作用是__________________________________。
(3)待四氧化三铁完全反应后，停止加热A处，在断开A、B之前应继续通入一氧化碳至A处玻璃管冷却。若不继续通入一氧化碳，可能出现的后果是_______________________
______________________________________________。
澄清石灰水变浑浊
点燃多余的一氧化碳，避免污染空气
5. (13分)图8-3-5所示是高炉炼铁时高炉内的化学变化过程，认真阅读有关信息，回答下列问题。
(1)将铁从铁矿石中还原出来的物质是_____ (填化学式)。
(2)取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，可观察到的现象是_______
________________________________，发生反应的化学方程式为______________,当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质是______(填化学式)，请设计一个简单实验证明你的判断，简要写出主要操作和现象：______________________
______________________________________________________________________________________________________。
CO
有气泡产生，溶液逐渐变为浅绿色
C
课时2 金属的腐蚀与保护
知识梳理
知识点1 金属的腐蚀与防护
1. 铁生锈的条件是：铁与空气中的________、_______等发生化学反应生成了铁锈。反应中有氧气参加，进程缓慢，没有发光现象，放热不易察觉，所以铁生锈是缓慢氧化。铁锈的主要成分是________________(填化学式)，颜色为_________。
2. 防止铁制品生锈的措施——破坏铁制品锈蚀的条件，保持铁制品表面的______和______；在铁制品表面涂_____、刷______、镀_____________及改变其内部组成，制造耐_______的合金(如不锈钢等)，都能防止钢铁生锈。
水蒸气
氧气
Fe2O3·xH2O
红棕色
洁净
干燥
油
漆
金属保护膜
腐蚀
知识点2 金属资源的保护
3. 金属资源的保护和利用：
(1)保护金属资源的重要性：金属资源是有限的，废旧金属的随意丢弃，不仅会造成__________________，还会造成_______________。
(2)保护金属资源的途径有：①_____________________；②_______________________;
③_______________；④____________________。
(3)金属回收利用的优点：一可节约__________，二可减少____________。
资源浪费
环境污染
防止金属腐蚀
回收利用废旧金属
合理地开采矿物
寻找金属的代用品
金属资源
环境污染
课堂演练
知识点1 金属的腐蚀与防护
【典例1】光亮的铁在下列情况下最易生锈的是( )





【变式拓展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
B
C
【典例2】下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的是( )
A. 在金属表面涂油或刷漆
B. 在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬
C. 制成耐腐蚀的合金
D. 用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜
【变式拓展2】下列防锈措施合理的是( )
A. 经常用自来水冲洗自行车的链条
B. 在铁质暖片上镀铬
C. 用“钢丝球”打磨铝锅表面
D. 用过的菜刀及时用食盐水清洗
思路点拨 解答有关金属防腐的题目，关键是掌握金属锈蚀的条件和防止铁制品生锈的常用措施。
D
B
知识点2 金属资源的保护
【典例3】垃圾是“放错了位置的资源”，应该分类回收。生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜导线可以归为一类加以回收，因为它们都属于( )
A. 化合物 B. 混合物 C. 金属或合金 D. 氧化物
【变式拓展3】矿产资源的储量是有限的，而且是不可再生的。下列不符合金属资源保护有效途径的是( )
A. 合理开采矿物资源，回收利用废旧金属
B. 寻找、研制金属的代用品
C. 有矿物就开采，并加快开采进度
D. 对金属制品采用有效的防护措施，防止金属腐蚀
思路点拨 知道保护金属资源的几种途径，知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等对保护金属资源的重要性。
C
C
课堂检测
1. (3分)下列做法能防止铁制品生锈的是( )
A. 用废水冲洗铁质污水管道 B. 给铁质窗户刷油漆
C. 自行车脏了用清水冲洗 D. 用过的菜刀用清水洗干净
2. (3分)在下列各种情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀速度最慢的是( )
A. 在潮湿、疏松的土壤中
B. 在含铁元素较多的酸性土壤中
C. 在干燥、致密、不透气的土壤中
D. 在含砂粒较多、潮湿透气的土壤中
3. (3分)下列关于回收铝饮料罐的说法不正确的是( )
A. 回收铝饮料罐可以节约金属资源
B. 回收铝饮料罐可以节约能源
C. 回收铝饮料罐可以减少对环境的污染
D. 回收一个铝饮料罐比制造一个铝饮料罐要贵
B
C
D
4. (3分)下列铁制品在使用和保存时的注意事项，不正确的是( )
A. 避免长期接触潮湿空气
B. 用铁制品盛装食醋
C. 应保持铁制品表面洁净、干燥
D. 为防止机床生锈，在机床表面涂油
5. (5分)已知①汽车、②机器上的齿轮、③门把手、④锯条、⑤铁洗脸盆、⑥铁柜、⑦铁轴、⑧剪刀等常见的铁制品，以上物品的防护措施有以下几种，用序号填空。
(1)在表面刷一层油漆：______。
(2)在表面涂上机油：______。
(3)在表面镀上一层其他金属：_____。
(4)在表面烧制搪瓷：_____。
(5)使其表面形成致密的氧化膜：______。
B
①⑥
②⑦
③⑧
⑤
④
6. (6分)(1)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8-3-6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？_______________________________。
A处。因为此处既接触空气又接触水
(2)另一同学采用图8-3-7所示装置，放置三个星期后，他能观察到的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？ __________________________
_____________________________________________。
导管中液面上升，高于水平面
铁生锈要具备两个条件：与水接触，与氧气接触
7. (7分)钢铁在生产、生活中有广泛的用途。建造上海世博会的中国馆——“东方之冠”(如图8-3-8)的核心筒就是用四根巨型钢筋混凝土制成的，其中用了大量的钢铁。





(1)钢铁属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
混合物
(2)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁Fe2O3)、空气等为主要原料炼铁，请写出一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式：__________________________。
(3)每年世界上钢铁的产量很高，钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的_______________和_____________共同作用的结果。
(4)为了防止钢铁锈蚀，人们常采用_________________
(任写一种)的方法来达到目的。
氧气(或O2)
水( 或H2O)
喷漆(合理答案均可)
谢谢
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