初中化学人教版（2024）九年级下册（2024）金属资源的利用和保护示范课课件ppt

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人类生活离不开金属
金属有广泛的用途，我们可以从自然界中直接获取金属单质吗？
社会的进步与发展也需要大量的金属
1. 知道一些常见的金属矿物，知道从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2.通过对铁的冶炼学习，初步学会比较、分析等信息加工方法。
3.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。
除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余大多数都以化合物形式存在(如各种铁矿石) 。
自然界以单质形式存在的金
自然界以单质形式存在的银
（主要成分是Fe2O3)
（主要成分是Fe3O4)
（主要成分是Al2O3)
矿石：能用来提炼金属的矿物。
（主要成分是Cu2O)
（主要成分是TiO2)
（主要成分是MnO2)
地壳中含量最多的金属元素是Al。
我国矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。
大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。
为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票
上海宝山钢铁公司炼铁高炉
观看工业炼铁的视频，思考以下问题：工业炼铁的原料、设备 和产品分别是什么？2. 各原料分别起什么作用？3. 主要反应有哪些？
1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气；设备：高炉； 产物：生铁、CO2、炉渣。2. 原料作用：焦炭提供热量，提供还原剂。3.反应原理： C＋O2 CO2 CO2＋C 2CO Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 CaCO3 CaO＋CO2 ↑
在实际生产中，所用的原料或产物一般含有杂质。 而在计算用料和产量时，只有纯净物才能代入化学方程式进行计算。
在计算用料和产量时必须考虑杂质问题。
例题：用1 000t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吨？
分析：代入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量： 赤铁矿石 氧化铁 铁 生铁方法1：根据化学式： 1 000t×80%×70%÷96% = 583 t （铁元素质量守恒）方法2：根据化学方程式计算：
解：1 000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1 000t ×80%＝800t。设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。
160 112
800t x
折合含铁96%的生铁的质量为560t÷ 96%＝583t（纯化杂 ）
答： 1 000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为583t。
解：1 000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1 000t ×80%＝800t。
或设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁的质量为x。
160 112800t x×96%
160 :112＝800t :x×96% x＝583t　　

1.下列主要成分是Fe2O3的铁矿石是（　　）A．赤铁矿 B．磁铁矿C．菱铁矿 D．黄铁矿
2. 某同学用如图所示的装置进行CO与Fe2O3的反应。下列说法错误的是（ ）A. 该实验装置应增加尾气处理装置B. 加热前应先通入一段时间的CO以排尽装置内的空气C. NaOH溶液应改为Ca(OH)2溶液以检验产生的CO2气体D. 反应后的固体是Fe和Fe2O3的混合物,可以采用加入盐酸并 过滤的方法得到Fe
3. 用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是（ ）A. a处红棕色粉末变为黑色 B. a 处实验结束时先停止通入CO，后停止加热 C. b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成D. 可利用点燃的方法进行尾气处理
基 础 巩 固 题
1.钛和钛合金具有可塑性好、耐腐蚀等优良性能。某化工企业工业炼钛生产流程示意图如图，下列说法中正确的是（　　）A．Ti元素化合价没有发生改变B．反应①中氯原子个数增加了C．反应③中的氩气作为保护气D．反应②中要使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为14:1
2.小明的笔记中有一处不符合题意，你认为是图中的哪一处（ ） 　　 A. a处　 B. b处　 C. c处 　 D. d处
（1）实验前要先通入一氧化碳，然后再加热；实验过程中观察到硬质玻璃管内的红色物质逐渐变为______色，写出反应的化学方程式 。 （2）实验过程中必须对尾气进行处理，利用支架调节酒精灯的高度，用酒精灯火焰的_________点燃。（3）通过上述实验探究，同学们总结一氧化碳的化学性质有_____________________。
3．兴趣小组的同学利用下图装置探究工业炼铁的化学原理。
一氧化碳从铁的氧化物中还原出铁
金属腐蚀在生活中非常普遍
1. 了解金属腐蚀的条件以及防止金属腐蚀的简单方法。
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。
3.通过对钢铁腐蚀条件的探究，进一步加深对科学探究中各因素的理解，提高自己的科学素养。
人们采取了许多措施，但每年全世界因生锈而损失的钢铁约占世界年产量的四分之一！
铁钉、试管、蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙
半截浸没在水中的铁钉在水与空气的交界面最易生锈 浸没在水中的铁钉不生锈在干燥空气中的铁钉不生锈
铁必须同时与空气（氧气）、水（水蒸气）等接触。
铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O
防止铁生锈的方法——破坏铁生锈的条件即可
1.保持铁制品表面的洁净和干燥。
　　2.在铁制品表面涂油、刷漆、搪瓷、镀上耐腐蚀的金属、烤蓝（即表面生成致密的氧化膜保护层），使铁制品与空气隔绝。
　　3.制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。
防止铁制品锈蚀的方法。
平时要保持自行车的洁净与干燥（或涂油）！
自行车防锈措施有哪些。
一方面，人类每年要从自然界获取大量的金属矿物资源以提炼金属;另一方面，世界上每年又有大量的金属设备和材料因腐蚀而报废。如何防止金属腐蚀已成为科学研究和技术域中的重大问题。
1. 什么是稀土资源，稀土资源可再生吗？
储量较少的一类金属的统称，有“工业维生素”之称。
2. 稀土资源有什么用途？
3. 阅读材料，讨论如何合理利用和保护我国的稀土资源。
到目前为止，我国的稀土储量居世界第一位。但据估算，1970年，我国已探明的稀土储量约占世界总储量的75％左右；到2005年，这一比例下降到55％左右；近几年来，这一比例继续下降。据估算，目前我国稀土生产量约占世界总产量的80％以上，居世界首位。按现在的生产量计算，我国的稀土储备仅能维持15～20年。目前，我国的稀土年消费量居世界第一位。其中，应用在新材料领域的消费量已占总消费量的50％以上。
据估算，目前我国60％以上的稀土产品出口到国外。出于环境保护和资源储备等因素的考虑，有些发达国家封存本国的稀土矿而从我国进口稀土产品。我国生产的主要是低端稀土产品，在高端产品方面远落后于发达国家。我国在稀土开采与生产过程中存在着资源浪费、生态破坏和乱采滥挖等问题。我国从1999年开始实行稀土出口配额管理；2011年，《国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》发布。
2. 废旧金属的回收与利用
3. 有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿
4.其他途径：寻找金属的代用品
例 （广东中考）探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是（　　）
A．甲和乙：水B．乙和丙：空气C．甲和丙：空气D．甲和丁：水
例（玉林中考）保护金属资源的有效途径，不包括下列的（ ）A. 合理开采矿物 B. 寻找金属替代品C. 回收利用金属 D. 禁止使用铁制品
1．下列四支试管中，铁钉锈蚀最快的是（ ）
2．下列与金属材料有关的说法中，正确的是（　　）A．黄铜片比铜片硬度小B．钢的性能优良，是很纯的铁C．沙漠地区的铁制品锈蚀较快D．为防止钢铁制品生锈，可在其表面刷漆
3．金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列相关说法中不正确的是 （ ）A. 不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械B. 铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具C. 铝合金轻而坚韧，可作汽车、飞机和火箭的材料D. 锈蚀后的铁制品没有回收价值
4.“中国制造”“一带一路”的基础建设都需要用到大量钢铁，下列有关钢铁的说法正确的是（　　）A．钢是纯净物，生铁是混合物B．钢铁在潮湿的空气中容易生锈C．生铁的熔点应比纯铁高D．生锈的钢铁制品没有回收价值
①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁 生锈要放热④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关 A．①② B．②④ C．②③ D．③④
1．如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是（ ）
2．兰州中山铁桥，位于城北白塔山下，历尽沧桑，百年不倒，多次参与维修大桥的工程师感叹道：“起初我们以为一百多年了，铆合处多少会有些锈蚀，可当我们将铆件启开后发现，里面完全是簇新的。当时使用炭火和锤具等简单工具，能达到如此工艺令人匪夷所思。” 请同学们结合自己所学的知识回答下列问题。
（1）中山铁桥铆合处簇新如初，说明百年来没有水和　 　进入其中而造成锈蚀。（2）我国生产和使用铁器历史悠久，请写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式　 　 。（3）全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一，请你写出一种防止铁制品锈蚀的方法 。
3CO+Fe2O3 2Fe + 3CO2
有计划、合理地开采矿物
保持表面干燥、覆盖保护层、制成合金等