(共45张PPT)
名言欣赏：
对待得失恰似氧化还原，得到会使你的价位降低，而放手却能使你的价位升高。
1、请写出铁与氧气、盐酸、硫酸及硫酸铜溶液反应的化学方程式，并注明反应类型。
2、背诵常见金属的活动顺序表。
3、化学反应的基本类型有哪些？各举一例。
温故知新
提出问题
自然界中以单质形式存在的金属我们可以直接地利用，那么以化合物形式出现的金属矿物质呢？例如从赤矿石怎么得到铁呢？
今天我们就来学习金属资源的利用和保护。
课题3 金属资源的利用和保护
人教版九年级化学 下册
第八单元 金属和金属材料
目标导航
1.知道常见的金属矿物；
2.理解铁的冶炼方法和原理，会计算含杂质物质的有关化学方程式的计算。
自主研学
自主阅读教材，理解教材内容，初步归纳出本节课的知识点，并标注在教材中。
请大家利用5分钟时间：
地球上的金属资源
广泛存在于
地壳
海洋
存在形式为
少数很不活泼的金属如Au、Ag等有单质形式存在
多数金属都以化合物形式存在
有
很
目标导学一：地球上的金属资源
我国是已知矿物种类较齐全的少数国家之一。（钨、钼、钛、锡等储量居世界前列；铜、铝等储量也很高）
我国的矿产资源：
自然界以单质形式存在的金
自然界以单质形式存在的银
赤铁矿: Fe2O3
黄铁矿: FeS2
菱铁矿: FeCO3
常见的金属矿石
讲授新课
铝土矿: Al2O3
黄铜矿：CuFeS2
辉铜矿：Cu2S
讲授新课
蓝铜矿（主要成分是Cu2(CO3)2(OH)2）
工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
孔雀石（主要成分是Cu2(OH)2CO3）
工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
罕见的铜矿石
毛赤铜矿（主要成分是Cu2O）
工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
其它矿石
金红石（主要成分是TiO2）
工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
铝土矿（主要成分是Al2O3）
工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
闪锌矿
工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
中国的矿产与数字
中国已探明储量的金属矿产有54种。
铁矿：全国已探明的铁矿区有1834处。
锰矿：全国已探明的锰矿区共有213处。
铬铁矿：有56处产地。
铜矿：已探明矿区910处。
铝土矿：有310处产地。
铅锌矿：有产地700多处。
镍矿：有产地近百处。
钼矿：有产地222处。
钨矿：探明产地252处。
锡矿：探明产地293处。
汞矿：探明汞产地103处。
锑矿：探明锑产地111处。
金矿：探明矿区1265处。
银矿：探明产地569处 。
金属元素在地壳中的含量
元素 质量分数/% 元素 质量分数/%
铝 7.73 镁 2.00
铁 4.75 锌 0.008
钙 3.45 铜 0.007
钠 2.74 银 0.00001
钾 2.47 金 0.0000005
目标导学二：铁的冶炼
铁的冶炼
铁器时代是人类发展史中一个极为重要的时代。人类最早发现和使用的铁，是天空中落下来的陨铁。陨铁是铁和镍、钴等金属的混合物，含铁量较高。在很久以前，人们就曾用这种天然铁制作过刀刃和饰物，这是人类使用铁的最早情况。地球上的天然铁是少见的，所以铁的冶炼和铁器的制造经历了一个很长的时期。当人们在冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术之后，铁器时代就到来了。
上海宝山钢铁公司炼铁高炉
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。
一氧化碳与氧化铁的反应
实验的原理是什么？
实验的步骤有哪些？
实验应注意哪些问题？（先加热还是先通气？实验完毕时先停止加热吗？）
实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？）
思考：
一氧化碳还原氧化铁实验
实验原理：
实验操作：
1.按上图组装仪器，并检查气密性
2.把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻轻转
动玻璃管，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
高温
3.把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排出管内的空气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，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，先停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。
将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ；红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁。
红色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。
实验现象：
问题讨论：
1.如何验证反应中生成了什么物质？
把尾气烧掉，防止污染空气
2.装置中右边的酒精灯起什么作用？
3.石灰水的作用有哪些？
澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳便于处理尾气
1.一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸.
? 2.实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。防止高温的条件下，生成的铁再被氧化。
注意事项：
实验改进：
?? 1.可将上述装置除尾气的部分，改成用气球或方便袋收集，这样收集得到的未燃的一氧化碳气体可重复利用
2.把尾气烧掉，防止污染空气
1.原料：
焦炭、石灰石、铁矿石
黄铁矿 FeS2
赤铁矿 Fe2O3
菱铁矿 FeCO3
磁铁矿 Fe3O4
2.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
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
3.主要设备：炼铁高炉
铁的冶炼（工业）
将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣
点燃
(1) C + O2 === CO2
高温
(2)C + CO2 === 2CO
生铁
出铁口
炉渣
出渣口
⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
高温
高炉气体
高炉气体
① 产生一氧化碳
② 提供热量
认识铁矿石、氧化铁和铁；铁与生铁的关系
铁矿石
Fe2O3
Fe
混合物
化合物
（纯净物）
单 质
（纯净物）
生 铁
（主要含铁）
合 金
（混合物）
纯净物的质量
物质的纯度= ×100%
不纯物的总质量
例：用1000 t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁多少吨?
解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
160 2×56
1000t×80％ x·96%
160 2×56
1000t×80％ x·96%
x=
2×56× 1000t×80％
160×96%
= 583 t
答：理论上可以炼出含铁96％的生铁583吨。
高温
◆ 铁的冶炼
1.原料：焦炭、石灰石、铁矿石
2.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
◆ 涉及杂质问题的计算
在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应注意杂质问题。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
课堂小结
1、铁钉在下列哪些情况下容易生锈（ ）
A.在干燥的空气中
B.在潮湿的空气中
C.部分浸入食盐水中
D.浸没于植物油中
BC
检测目标
2、菜刀在下述情况下，发生锈斑的严重程度顺序是（ ）
①切湿咸菜后放置。②切酸菜后放置。③切完菜后洗净擦干。④切完菜后洗净擦干，再抹一点花生油。⑤切完菜后用水冲洗。
A．①②③④⑤ B．⑤④①②③
C．④③⑤①② D．②①⑤③④
C
检测目标
3、关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是（ ）
A.铁丝燃烧产生白烟
B.铁丝生锈是缓慢氧化
C.铁丝燃烧的产物是Fe2O3
D.铁锈的主要成分是Fe3O4
B
检测目标
4、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
D
检测目标
5、如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液
面使高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误
的是（ ）
A．b管中铁钉不会锈蚀
B．L端与R端液面高度仍然保持一致
C．该实验说明铁锈蚀与空气、水有关
D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
B
检测目标
我们已经站在了人生的起跑线上，为了实现心中的远大目标，我们正努力拼搏着。成功属于不畏困难、勇往直前的人。相信自己！
教师寄语
通过本课学习，你收获了什么？
课后作业：
完成教材中的相关练习题。
(共36张PPT)
名言欣赏：
对待得失恰似氧化还原，得到会使你的价位降低，而放手却能使你的价位升高。
1、冶铁的原理是什么？
2、工业炼铁的原料有哪些？
3、自然界中金属的存在形式有哪些？
温故知新
提出问题
大家知道在面盆、痰盆等铁制品炼烧制搪瓷的目的是什么吗？
课题3 金属资源的利用和保护
人教版九年级化学 下册
第八单元 金属和金属材料
目标导航
1.知道金属锈蚀的原理；
2.知道防护金属锈蚀的一些措施，有保护金属资源的意识。
自主研学
自主阅读教材，理解教材内容，初步归纳出本节课的知识点，并标注在教材中。
请大家利用5分钟时间：
资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储量以及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)。
科学小资料
据估计一些矿物可供开采的年限
资料二：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？
2. 金属腐蚀会给我们带来哪些危害？
想想议议
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
步骤1：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2：在试管2中注满迅速冷却的沸水，上面覆盖一层植物油，塞紧橡皮塞。
步骤3：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。
目标导学一：金属资源的腐蚀与保护
铁制品锈蚀条件的探究
现象 分析 结论
试管Ⅰ
试管Ⅱ
试管Ⅲ
生锈
不生锈
不生锈
铁既与水接触，
又与氧气接触
铁只与水接触
铁只与氧气接触
在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈。（缓慢氧化，放热）
①试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？
为了防止蒸馏水中溶有氧气。 加植物油是为隔绝空气
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？
铁锈成分复杂，并且疏松多孔、易吸水，不能阻碍里层的铁与氧气、水蒸气反应。
铝与氧气反应是生成致密的Al2O3薄膜，覆盖在铝的表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应，所以铝耐腐蚀。
想一想
①为了使月饼保鲜，月饼包装盒中常常放入一小袋黑色铁粉，其主要作用是什么？
吸收氧气和水分，延长月饼的保质期。
②比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是？说明理由。
新疆吐鲁番盆地气候干燥
③根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生锈的条件又是什么？
与氧气、水和二氧化碳接触
氧化铁与氧化铝性质比较
铁锈 (Fe2O3) 氧化铝 (Al2O3)
结构特点
若不除去结果
疏松多孔
完全锈蚀
致密结实
使铝“自我保护”
①铁生锈的条件
铁生锈是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果。温度、盐等对铁的生锈也有一定的影响。
铁在潮湿的空气中最容易生锈。
铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，铁锈很疏松，所以铁可以完全被锈蚀。
铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。属于缓慢氧化反应。
②铁生锈的实质
③铁锈主要成分
④防止铁生锈的方法
A．保持铁表面的清洁干燥，隔绝空气和水
B．涂保护膜
D．制造耐腐蚀的合金
镀金属保护层：如镀锡、镀锌、镀铬等。
涂非金属保护层：如喷涂油漆、涂防锈油、在脸盆、杯子表面烧涂搪瓷等。
C．形成致密氧化物薄膜保护层
如枪套上形成四氧化三铁、 锯条上的烤蓝。
E．电化学保护
想一想？应如何防止铁生锈？
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？
刷油漆
镀铬
涂油
在机械表面涂防锈油
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
车船的表面喷油漆
制成合金
喷漆
喷铬
防止生锈的方法
金属防腐蚀的方法：
原理：（1）隔绝空气或氧气
（2）隔绝水
方法：
①保持铁制品的洁净和干燥（改善腐蚀环境）
②在铁的表面涂上一层保护膜，如涂油、喷漆、电镀、搪瓷、烤蓝（即表面生成致密的氧化膜保护层），使铁制品与水、空气隔绝。
③制成合金，提高抗腐蚀能力，如不锈钢。就是在钢中加入一点镍和铬而制成的合金。
①用砂皮纸磨
②用酸除锈
（物理变化）
（化学变化）
Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O
如何除锈呢？
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？
废品收购站为什么要收购废铁、废铜、和易拉罐等金属？
目标导学二：金属资源保护
你知道吗？
据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜 20 %，而且还可节约金属资源和 95%的能源。1 t 废钢铁回炉冶炼可炼成近 1 t 的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约 11 t 煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11 kg。目前世界上已有 50% 以上的铁和 90% 以上的金得到了回收利用。
科学小资料
废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果将废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。
废弃金属的回收有什么意义？
想想议议
1. 可节约金属资源；
2. 由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并进行再利用可节约能源；
3. 降低金属制品的生产成本，从而使人们能得到物美价廉的金属制品；
4. 可减少金属对环境的污染。
废弃金属的回收有什么意义？
怎样保护金属资源？
1.防止金属的腐蚀；
2.回收利用废旧金属；
3.合理有效地开采矿物；
4.寻找金属的代用品。
◆ 铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触，如果隔绝了空气和水，就能在一定程度上防止钢铁生锈。在钢铁表面涂油、刷漆、镀耐磨和耐腐蚀的合金如不锈钢等，都能防止钢铁生锈。
◆ 保护金属资源的有效途径是防止金属的腐蚀，回收利用废旧金属，合理有效地开采矿物，寻找金属的代用品。
课堂小结
1、下列家庭生活垃圾：①废旧书刊报纸 ②废电池 ③废弃橡胶、塑料制品 ④易拉罐饮料瓶 ⑤废弃电线 ⑥破旧铁锅、铝壶 ⑦变质剩饭菜 ⑧瓜皮果壳 ⑨废弃玻璃物品等。
其中可回收利用的有：＿＿＿＿＿＿＿＿。
回收利用与保护金属资源相关联的是＿＿＿＿＿＿。
检测目标
①②③④⑤⑥⑨
②④⑤⑥
2、在面盆、痰盆等铁制品炼烧制搪瓷的目的是（ ）
A．美观和杀菌消毒作用
B．增大厚度防止磨损
C．防止铁生锈且美观
D．增大硬度防止撞坏
C
检测目标
3、 对如何防止你家的刀、剪等铁制品生锈，提出两种以上的方案，比较方案的优缺点，并在家里实施你的方案。
检测目标
建议：可针对铁制品生锈的条件提出方案。如用完后将这些铁制品擦干后放在干燥地方或擦干后涂上一层起保护作用的油等。
4、我国矿物储量很丰富，但人均占有量并不多，请保护金属资源！下面几种做法中，可有效保护金属资源的
是 （填字母）。
a.回收利用废旧金属制品
b.任意开采铁矿石
c.铁制品不加处理，存放在潮湿的环境中
d.寻找、开发金属的代用品
a d
检测目标
5、我国钢铁年产量很高，但因锈蚀造成的损失也很惊人。人们常采取在铁制品表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法，以防止其锈蚀。上述方法所依据的原理是什么？
检测目标
将铁制品与空气和水隔绝
我们已经站在了人生的起跑线上，为了实现心中的远大目标，我们正努力拼搏着。成功属于不畏困难、勇往直前的人。相信自己！
教师寄语
通过本课学习，你收获了什么？
课后作业：
完成教材中的相关练习题。
