人教版九年级化学第八单元 课题3 金属资源的利用和保护
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时铁的冶炼和含杂质的计算
教学目标
1.知道金属在自然界的存在形式；知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿石。
2.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
3. 学会含杂质的物质参加化学反应的有关计算。
教学重点铁的冶炼原理的注意事项
教学难点含杂质的计算
教学过程
【复习导入】默写金属活动顺序写出CO分别还原Fe2O3和Fe3O4的化学方程式。
【自学】P15------17 金属在自然界的存在形式；常见金属如铁、铝、铜等的矿石；
铁的冶炼原理。
【学生做《高效》P12】并对答案。
【板书设计】
一、大多数金属在自然界中以化合物形式存在（Ag、Au以单质形式存在）
二、常见金属如铁矿石：赤铁矿（主要是Fe2O3）、磁铁矿（主要是Fe3O4）、菱铁矿
（FeCO3）、黄铁矿(FeS2)。
常见金属如铝矿石：铝土矿(Al2O3)
常见金属如铜矿石：黄铜矿(CuFeS2)、辉铜矿Cu2S)
三、炼铁的原料铁矿石、焦炭、空气、石灰石
炼铁的原理CO还原Fe2O3（Fe3O4）3CO+Fe2O32Fe+3CO2
炼铁的设备高炉
实验现象 1.红色物质逐渐变黑。
2.澄清的石灰水变浑浊
注意事项 1. 通入一段时间CO后再加热（或通入氮气）。
2.尾气要点燃(或收集)防止污染空气。
四、炼钢的原理将生铁中的含碳量调整到钢的范围（含碳量0.03-----2%），并加入
特定金属（如锰钢加锰）。
【自学】P18 例题
【点讲】强调两个包含关系：赤铁矿和氧化铁生铁和纯铁
【规范解题】
解：设可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160112
1000t×80% x
160:112==（1000t×80%）：x
解得 x==583t
答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼成含铁96%的生铁583t。
【讨论】老师的解法和课本的解法比较有什么不同？你采用哪种方法？
【练习】 P22 第4、5题。
第2课时金属资源的保护
教学目标
1.了解金属锈蚀的条件以及学会探究金属锈蚀条件的方法。
2．知道防止金属锈蚀的简单的方法。
3. 认识废弃金属对环境的污染，树立环保意识和金属资源危机意识。
教学重点金属锈蚀的原理和防止金属锈蚀的办法。
教学难点金属锈蚀的原理，铁、铝锈蚀的原理比较和一些细节点。
教具准备提前一周做的5组铁锈蚀的试管实验（5玫铁钉、蒸馏水、植物油、棉花、CaCl2）
教学过程
【精彩回放】炼铁的原料、炼铁的原理、炼铁的设备、实验现象、注意事项
炼钢的原理。
习题评讲。
【自主学习】P18-----21
【实验展示】P19铁生锈点讲。
【强调】第1、2、3支试管的作用；增加污水的作用；蒸馏水、氯化钙的作用。
【讨论】P20 （略）
附：【板书设计】
Fe + O2 + H2O--------铁锈（主要成分Fe2O3.xH2O，疏松易吸水）
Al + O2--------Al2O3 （致密保护膜）
防止铁生锈的方法：1.保持铁制品的清洁和干燥。
2.制成保护膜（刷油漆、涂油、电镀等）。
3.制成不锈钢。
金属资源的保护：1.防止金属腐蚀。
2.回收废旧金属。
3.有计划合理开采金属矿。
4.寻找金属代用品。
【练习】课本P22 第1、2、3、6题。
附：第5题解题格式
冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁款石的质量是多少？解：需要含Fe3O490%的磁铁款石的质量是x。
4CO+Fe3O43Fe+4CO2
232168
90%x 2000t×（1－3%）
232:168=== 90%x：2000t×（1－3%）
解得x==2976.7 t.
答：冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁款石的质量2976.7t。
人教版-化学-九年级下册- 第八单元 课题3 金属资源的利用和保护
解：设用3 000 t这种矿石，可炼出生铁的质量
为 x。
3 000 t 赤铁矿中含 Fe2O3 的质量为 ： 3 000t× 90%＝2 700 t，炼出的生铁中含单质铁的质量为x× (1－4%)＝x×96%。
Fe2O3 ＋ 3CO 高温 2Fe ＋ 3CO2
160 2 700 t 111620＝x2×79060%t
[典例2]下列铁制品在使用和保存时的注意事 项，不．正．确．的是( )
A．避免长期接触潮湿的空气 B．用铁制品盛装食醋 C．应保持铁制品表面的洁净、干燥 D．为防止机床生锈，在表面涂油 思路点拨：防止金属锈蚀的方法应根据金属容 易与空气中的哪些成分作用，从而作出相应的使用 保养和防锈措施。 答案：B
有关工业炼铁的计算 工业炼铁的原料和炼得的铁一般都含有杂质， 在计算用料和产量时，都需要考虑杂质问题。换算 方法：纯物质的质量＝不纯物质的质量×纯物质的 质量分数。 [典例1]某赤铁矿含 Fe2O3 90%，用 3 000 t 这种 矿石可炼出含杂质 4%的生铁多少吨？ 思路点拨：原料和产物都含有杂质，在计算生 铁产量时需要转化为纯物质。__氧__化__铁__的__反__应__。
4．铁的锈蚀实际上是铁与空气中的___水___ 、 _氧__气___等发生化学反应的过程。保护金属资源的有 效途径有防止金属的腐蚀；金__属__的__回__收__利__用__；有计 划、合理地开采矿物，禁止乱采矿。
课题3 金属资源的利用和保护
1．知道防止金属锈蚀的简单方法。 2．了解一些常见金属矿物。 3．知道从铁矿石中将铁还原出来的方法。 4．了解废弃金属对环境的污染，知道回收金属 的重要性。
1．地球上的金属资源除少数很不活泼的金属有 单质形式存在外，其余都以__化__合__物__形式存在。
人教版化学九年级下册第八单元课题3《金属资源的利用和保护》课件
3、含有96%的Fe的生铁10t，铁的质量为
10t × 96% == 9.6t
4、含有杂质3%的生铁100t，铁的质量为
100t × （1 — 3%） == 97t
5、某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁 矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁96%的生铁多少 吨？ 解：1000t赤铁矿中含氧化铁的质量为： 1000t ×80 ℅=800t 设：800t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为X
高温
Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 160 x×80% 112 1568t x = 2800t
答：需这种赤铁矿石2800t。
第八单元 金属和金属材料
课 时 小 结
练一练 1、很不活泼的金属如金、银等以的 单质 形式存在 外，其余都以 化合物 形式存在
2、写出下列矿石主要成分的化学式 赤铁矿 Fe2O3 ； 磁铁矿 Fe3O4 ； 菱铁矿 FeCO3 ； 铝土矿 Al2O3 。 3、我国古代将炉甘石（ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭 粉混合后加热到800 ℃，得到一种外观似金子的锌和 铜的合金，试写出反应的化学反应方程式（提示 ZnCO3加热可分解为ZnO)
ZnCO3=ZnO+CO2 2ZnO+C=2Zn+CO2
2Cu2O+C=4Cu+CO2
高温 高温
拓展练习 ： 请写出用磁铁矿炼铁的反应方程式
高温 Fe3O4＋4CO=3Fe＋4CO2
高温 2Fe+3CO
2
4、高炉炼出的是生铁
含杂质的物质的化学方程式的计算：
认识铁矿石、氧化铁和铁、铁与生铁的关系
铁矿石 Fe2O3
化合物
Fe
人教版九年级化学下册第八单元课题3《金属资源的利用和保护》
《金属资源的利用和保护》◆ 教材剖析查阅课程标准中有关本节内容的标准与活动研究与建议，联合实质状况，决定所采纳的教课活动，从生活中常有的金属下手，让学生自己感知金属的物理性质，同时教师供给一些有关金属的音像资料，做到以课标为纲，同时参阅教材，通读教材吃透教材，进行必需的资源整合调整，进而确立出本节教课内容是：金属的腐化和防备，以及金属资源的保护等，既有知识、技术方面的内容，又有环境意识和资源意识等感情领域的内容。
对于金属资源的保护，教材中第一以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限，形象地说了然金属矿物质源是有限的，以及金属资源保护的重要性。
教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开采矿物等保护金属资源的举措。
本节的作用和地位：一方面使得学生懂得金属资源的欠缺和金属在生活中的重要性，另一方面，学生在研究的过程中经过采集资料、查阅资料、议论沟通等详细研究活动培育学生的优秀学习习惯和学习方法。
本节要点：第二部分“金属资源的保护”，要点是有关铁的锈蚀以及防备的“活动与研究”内容。
该活动与研究内容包含提出问题、设计实验并实行、议论、得出结论、对结论进行应用等多个步骤，对培育学生的创新精神和解决实质问题的能力拥有较大的价值。
第一部分“铁的冶炼”是本课题教课的要点。
教材除简要地介绍了我国冶炼铁的历史外，主假如经过实验，说明从铁矿石中将铁复原出来的化学反响原理，并联合炼铁的实质状况，以例题的方式介绍了化学方程式计算中有关杂责问题的计算。
这样，把化学原理、计算和生产实质密切地联合在一同，使学习活动成为有机的整体，有益于学生主动参加学习。
对于地球上及我国的金属资源状况的教课，能够联合地理课的有关内容，利用矿物标本或实物照片、图表等进行教课，应鼓舞学生主动查找有关资料，并在课内外进行沟通。
我国冶炼铁的历史及解放前后我国钢铁工业的发展等内容的教课，也能够采纳相像的教课方法。
◆ 思路说明教师准备：采集有关资料、资料、准备演示实验8-3、课件制作实验用品：具支试管 20× 15（3 支）、铁架台（ 2）、酒精灯（ 2 个）、防风罩一个、磁铁浓硫酸、甲酸、澄清的石灰水等。
人教版九年级化学下册第八单元课题3金属资源的利用和保护PPT{18张)
）
2020/9/19
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）。
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 、金属腐蚀可给我们带来哪 些危害？
议一议
课题3 金属资源的利用和保护
一.金属的存在：除少数不活泼的金属如金.银 等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存 在.地壳中含量最多的金属是Al
(5) 写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具
体方法
.
2.金属资源保护 怎样保护金属资源呢?
一.防止金属的腐蚀 二.金属的回收与利用
三.有计划,合理地开采矿物,严 禁不顾国家利益的乱采矿
知识实践
反馈练习
铁可以拉制成铁丝，是因为它具有______性；铁 锅可以用来炒菜，是因为铁是_____的导体。
要完成FeFeSO4的转化，可以让铁和________和 _______发生置换反应。
盛入在油罐车内的石油产品振荡时可产生静电， 容易引起火灾，所以油罐车尾部有一条拖地的铁 链， 是利用了铁具有_____的性质。
钢铁生锈，实际上是铁、_____ ____等物质 相互作用，发生一系列复杂的化学反应。防止铁 制品生锈，最常用的方法是____________。
中双吸剂原理 (2)反应物要能相互接触
人教版九年级下册化学 第八单元 课题3 金属资源的利用和保护 PPT
前言
自然界以单质形式存在金
地球上的金属资源广泛地 存在于地壳和浩瀚的海洋 中，除少数很不活泼的金 属如金、银、铂等有单质 形式存在外，其余都以化 合物形式存在。
自然界以单质形式存银
工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石
常见的铁矿石
赤铁(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
具体方法: 1.“穿外衣”——加一层保护膜（如：刷油漆、涂油、 电镀、致密的氧化膜） 2.“打强心针”——在铁中加入其它金属改变其内部 结构，（如：制成不锈钢）
铝比铁更容易跟氧气和其他物质发生化学反应。铝在空气 中与氧气反应，生成的氧化铝形成一层致密而结实的膜覆盖 在铝的表面，防止铝继续与氧气反应，从而起来“自我保护” 的作用
160
2×56
1000t×80％
x·96%
∵ 160 1000t×80％
2×56 x·96%
2×56× 1000t×80％
∴ x=
= 583 t
160×96%
答：略。
112
3800 t
98%·x
160∶3800 t＝112∶98%·x
x＝≈2714.3 t
冶炼2000 t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石多 少吨？
指导建议：纯铁质量＝2000 t×（1－3%）＝1940 t
设磁铁矿石质量为x，则Fe3O4质量为90%·x
反应原理： Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
x·（1－7%）
x＝＝365 t
答案：可炼出含碳等杂质质量为7%的生铁365 t．
点拨：这类题很容易出错，错误原因主要在于没有理解哪些
是不纯物的质量，哪些是纯净物的质量．赤铁矿和生铁都是
人教版九年级化学第八单元课题3 金属资源的利用和保护 课件
1.实验室用一氧化碳还原氧化铁
【实验8-3】
证明产物中有铁粉的方法是：
用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡 )
现象
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
分析
一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳
反应式
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
尾气处理 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
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。
反应的化学方程式：
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 CO是还原剂；Fe2O3是氧化剂
⑵设备：炼铁高炉
铁矿石、焦炭、石灰石
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
⑵设需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为x。
高温
Fe2O3 + 3CO=== 2Fe + 3CO2
160
112
X·8112 2850t
X≈4790t
答：⑴该3000 t生铁中含纯铁2850t。 ⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石为4790t。
2.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。
①
②
（1）写出图中标有序号的仪器名称① 铁架台，② 试管。
(2)实验过程中，先要进行的是_______Ⅱ_______ 。（填Ⅰ或Ⅱ）
Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是
高温
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
。
人教版九年级下册化学 第八单元 课题3---金属资源的利用和保护 教案
课题3 金属资源的利用和保护（第一课时）[教学目标]一、知识与技能1．知道常见的金属如铁、铝、铜等矿物；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。
二、过程与方法1、通过对常见金属矿物的照片以及资料“金属资源在地壳中的含量”引入，介绍地球上及我国金属资源情况。
2、通过实验，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。
3、通过对某些含有杂质的物质的计算，使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，培养学生灵活运用知识的能力。
三、情感态度与价值观1、通过对我国古代炼铁的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱国热情。
2、把化学原理、计算和生产实际紧密结合，使学生活动成为有机整体，提高学生学习的积极性。
[教学重难点]重点：铁的冶炼难点：化学方程式中有关杂质问题的计算。
[教学准备]。
教师准备：收集相关材料、资料、准备演示实验8-3、课件制作实验用品：具支试管20×15（3支）、铁架台（2）、酒精灯（2个）、防风罩一个、磁铁浓硫酸、甲酸、澄清的石灰水等。
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。
[教学过程]一、铁的冶炼生的民族自豪感。
[学生阅读介绍]1．我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史3．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，3g Fe2O3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。
第八单元 课题3 金属资源的利用和保护(第一课时)
第八单元
金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护 （第一课时）
一、金属资源的概况
1.地球上的金属资源 （广泛存在于地壳和海洋中） 多数以化合物形式存在（如各种矿石中） 少数以单质形式出现（如：Au、Ag等）
自 式然 存界 在以 的单 金质 形
自 然 存界 在以 的单 银质 形 式
x=3 000 t 答：可炼出生铁3 000 t。
课堂小结
常见的金属矿石及其主要成分
铝土矿
硬水铝石
辰
砂
菱锰矿
课堂练习
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。 （1）赤铁矿（主要成分为Fe2O3）在高炉里反 应生成单质铁的化学方程式是_____________。 （2）计算：①5 000 t含氧化铁84％的赤铁矿 中，氧化铁的质量是_______t； ②上述赤铁矿理论上可炼得含铁98％的生铁 _________t。
（3）实验结束时应先停止加热，继续通入一 氧化碳至冷却至室温，防止高温的铁被氧化。
（4）由于一氧化碳有毒，不能直接排放到空 气中，因此必须有尾气处理装置，装置中右 侧的酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧 化碳气体，防止污染空气。
下图是课堂中模拟炼 铁的实验装置。
⑴实验过程中，先要进行的是 _______（填Ⅰ或Ⅱ）。 Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳。 ⑵A中反应的化学方程式是 __________，观察到的现象是 _________________。 B中反应的化学方程式是 ___________，B中观察到的现 象是_____________。 ⑶该装置的不足之处是 _____________________
高炉炼铁图
【人教版】《初中化学》第八单元 金属和金属材料--- 课题3：金属材料的利用与保护
氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。
高温
Fe2O3 + 3CO
2Fe + 3CO2
《初三化学》人教版
3. 设备
高炉
《初三化学》人教版 实验室模拟冶炼铁的实验
一氧化碳
氧化铁 石灰水
《初三化学》人教版
现 象 红色粉末变为灰黑色粉末，澄清石灰水变浑浊 结 论 CO 将红色 Fe2O3 粉末还原生成灰黑色铁固体,
《初三化学》人教版
5. 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？
答：刷漆、涂油、镀铬等。
《初三化学》人教版
科学小资料
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。
《初三化学》人教版 据估计一些矿物可供开采的年限
《初三化学》人教版
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%。
《初三化学》人教版
想想议议
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？
《初三化学》人教版
并产生 CO2
《初三化学》人教版
想想做做
用 1 000 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?
《初三化学》人教版
【解】 1 000 t 赤铁矿石含氧化铁的质量为：
1 000 t × 80% = 800 t
第八单元课题3金属资源的利用和保护-九年级化学人教版下册
2. “双吸剂”可以用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败。下列物质
属于“双吸剂”的是（ A）
A．铁粉
B．炭粉
C．红磷D．生石灰3. Nhomakorabea列关于工业炼铁的方法，错误的是（ C ）
A.工业炼铁得到生铁 B.石灰石的作用是除去二氧化硅，形成炉渣 C.工业炼铁还原铁矿石中，作还原剂的是焦炭 D.工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气 解析：工业炼铁中，利用焦炭的可燃性提供热量，又利用其还 原性，与二氧化碳反应生成一氧化碳气体，然后利用一氧化碳 和氧化铁反应生成铁，C错误。
铁制品生锈的条件
现有洁净无锈的铁钉、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。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。
通过探究，你对铁制品锈蚀的条件能得出哪些结论？
现象
分析
结论
Ⅰ
生锈
铁既与水接触， 又与氧气接触
在水、氧气同时 存在的环境中铁
Ⅱ 不生锈 铁只与水接触
能生锈。（缓慢
Ⅲ 不生锈 铁只与氧气接触
CaO＋SiO2 高=温 CaSiO3
金属资源的保护
资料：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，矿物大幅减少。
（1）金属资源的储量有限，而且不能再生； （2）废旧金属的随意丢弃不仅造成资源的浪费，
还会造成环境污染。
保护金属 资源
金属资源 的保护
2CO+ O2 = 2CO2
红棕色粉末逐渐变成黑色 Fe2O3 + 3CO高=温 2Fe + 3CO2
澄清的石灰水逐渐变浑浊 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + H2O