金属资源的利用和保护学案

课题3：金属资源的利用和保护学案（第一课时）
主备人：张秀发 张云龙 班级： 学生： 学习目标：了解铁锈蚀的条件及防护 【课堂导学】课本15—17页
1．自然界以单质存在形式的金属有 、 等；铁在自然界都是以 形式存在 2．铁的冶炼
（1）炼铁用的原料是 和 、 。

（2）原理 ①写出炼铁过程发生反应的化学方程式 ②炼铁原理简易实验图中
澄清石灰水的作用是 酒精灯的作用是 （3）实验过程中，先要进行的是_______（填Ⅰ或Ⅱ）Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳
(4)玻璃管中反应的实验现象是 试管中反应的化学方程式是 试管中观察到的现象是 实验步骤：
1、检查装置气密性
2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置
3、点燃右边酒精灯
4、通入一氧化碳气体
5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热
6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热
7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，然后熄灭右边酒精灯 注意事项：实验前要先通CO 将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO 与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通CO 至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。

3．金属资源保护
（1）铝的化学性质比铁活泼，为什么在现实生活中，铝不需要油漆，而铁需要？
（2）铁生锈的原理
①铁制品锈蚀过程，实际上是铁与空气中的 、 等发生化学反应的过程。

②铁锈是 （填“纯净物”、“混合物”），铁锈的主要成分是 （写化学式） ③防锈方法：__________________________________________________________ 4、保护金属资源一般有四种方法
A B C
D 5、废弃金属的回收有什么意义？
(1)可节约金属资源 (2)可减少金属对环境的污染
[基础练习]1．下列与金属有关的说法正确的是
A ．生铁和钢都是铁的合金
B ．废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染
C ．银的导电性比铜强，所以一般用银作电线
D ．铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采 2．铁是生产和生活中使用最多的金属材料，下列关于铁的叙述不正确的是 A .铁生锈时生成四氧化三铁 B.表面涂漆以防止铁生锈
C.铁制品应放置于干燥的环境中
D.经常清扫铁器表面灰尘可以防止铁生锈 3．下列有关铁的叙述中，正确的是( )
A ．铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁
B ．铁是地壳中含量最多的金属元素
C ．铁在自然界中主要以化合物形式存在
D ．常用水冲洗铁器表面，可以防止生锈 【能力提升】1、请回答下列有关金属的问题。

(1)铝是活泼金属，为什么通常铝锅却很耐腐蚀?
(2)右边是某探究实验装置图。

一段时间后，能观察到什么现象? (装置气密性良好，且开始时U 型管两端的红墨水液面相平)
(3)X 、Y 、Z 是三种金属固体，将X 和Y 浸入稀硫酸中，Y 溶解并产生氢气，X 无变化；将X 和Z 浸入硝酸银溶液中，X 表面有银析出而Z 无变化。

①判断X 、Y 、Z 和银四种金属的活动性由强到弱的顺序。

②具体确定一种X 后，写出X 与硝酸银溶液反应的化学方程式 2、下列叙述中，结论和理由都正确，且理由是该结沦的合理解释的是 A ．在干燥的空气中铁容易生锈，因为铁是一种化学性质活泼的金属 B ．硫酸铜溶液不能用铁制容器盛放．因为铁能跟硫酸铜溶液反应 C ．炼铁时必须加入石灰石，因为石灰石分解产物具有还原性
D ．铝在潮湿的空气中不易被腐蚀，铜在潮湿的空气中易生成铜绿而被腐蚀，因为铜的化学性质比铝活泼
3. 乐乐同学是一个热爱劳动、善于观察的学生，在星期天帮助妈妈擦洗玻璃时，发现厨房的钢窗比卧室的钢窗锈蚀严重。

请回答：
(1)产生这一现象的原因 (2)在不拆掉此钢窗的前提下，如何防止钢窗进一步锈蚀？
(3)金属资源储量有限且不能再生，为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，你还有什么合理的建议（答一点即可） 4、【知识拓展】常见的铁矿石主要有：赤铁矿（主要成分是Fe 2O 3）、磁铁矿（主要成份Fe 3O 4）、菱铁矿（主要成分为FeCO 3）、黄铁矿（主要成分是FeS 2）。

请你从多角度分析这几种矿石哪些不适合用来炼铁？ 【评析】根据化学式的计算， Fe 2O 3 、Fe 3O 4、FeCO 3、FeS 2中含铁的质量分数分别为70%、72..4%、48.3%、46.7%，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁矿不适合用来炼铁。

【答案】通过化学式计算，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁不适合用来炼铁。

5、我国古代将炉甘石（ZnCO 3）、赤铜（Cu 2O ）和木炭粉混合物后加热到800℃，得到一种外观似金
子的合金，该合金含有的两种金属是 ， 加入过量的 ，可
同时证明合金中两种金属的存在。

所涉及的化学方程式为
课题3 金属资源的利用和保护（第二课时）含杂质物质的化学方程式计算
【自学例题】课本18页 【基础练习】课后习题3、5题
【巩固提升】
1、有两种外观类似黄金的①Cu-Zn 合金和②Cu-Ag 制品，若实验室只提供一瓶稀硫酸和必要仪器。

（1）你认为能测出合金 （填序号）中铜的质量分数；
（2）取上述（1）中合金粉末20g 放入烧杯中，加入50g 的稀硫酸，恰好完全反应，测得烧杯内剩
余物质的质量为69.8g 。

求：①产生氢气的质量；②求出该合金中铜的质量分数。

2、称取生铁样品10克放入烧杯中，加入一定量的稀硫酸。

加热，使之充分反应（杂质不参加反应）。

然后冷却称量。

反应后烧杯中物质的质量比反应前减少了0.34克，计算： （1）生铁样品中杂质的质量分数
（2）生产100吨这种生铁，至少需要含氧化铁80%的赤铁矿石多少吨？
3、某工厂生产的产品碳酸钠中混有少量的碳酸氢钠。

为了测定产品中碳酸钠的质量分数，取100g 样品加热，
0.11L ，(该条件下二氧化碳的密度为1.97g/L, 碳酸钠受热不分解，2NaHCO 3
Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑)，求
（1）生成二氧化碳的质量（精确到0.001g ） （2）样品中碳酸氢钠的质量 （3）样品中碳酸钠的质量分数 （4）剩余物中碳酸钠的质量
4、为了分析某生铁中铁的含量，学习小组的同学
们进行了实验探究，即取6g 生铁与10%的盐酸反应，加入盐酸质量与放出气体质量的关系如右表。

（说明：生铁中杂质不溶于水，也不与盐酸反应） （1）上述表格中m 的值为 ；
（2）该生铁中铁的质量分数为多少？（写出计算过程，最终结果保留到0.1%）
【课后思考】1、把某稀硫酸分为等体积的两份，放入两个烧杯中， 分别加入等质量的甲、乙两种金属，反应后金属都没有剩余。

产生H 2 的质量随时间变化的趋势如图。

下列说法正确的是
A ．甲的活动性比乙强
B ．甲的相对原子质量一定比乙小
C ．反应消耗等质量的硫酸
D ．反应消耗等质量的金属 2、金属是一类重要的材料，其应用十分厂—泛。

(1)铝的利用比铜和铁晚。

金属大规模开发和利用的先后顺序与下列 有关。

甲．金属的活动性 乙．金属的导电性 丙．金屑在地壳中的含量
(2)相同的铁栏杆，为什么安装在南方沿诲地区比安装在北方更容易生锈?
3【提出问题】黑色粉末A 可能是什么呢？ 【进行猜想】（1）小明认为黑色粉末A 全部是铁粉。

请写出铁粉与CuSO 4溶液反应的化学方程式 。

实验过程中采取了过滤，该操作中用到的玻璃仪器有 ， 和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是 。

（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是 。

（3）小华提出了猜想①和猜想②，请结合所学知识补充余下的一个猜想。

猜想①；黑色粉末A 由铁粉和四氧化三铁（Fe 3O 4）组成 猜想②；黑色粉末A 由铁粉和氧化亚铁（FeO ）组成； 猜想③； 。

【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。

【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确，其理由是 【得出结论】在高温下，一氧化碳和二氧化碳可生成铁，氧化亚铁，四氧化三铁。

请写出只生成氧化亚铁的方程式 。

【进行猜想】（1）Fe + CuSO 4 == FeSO 4 + Cu ；烧杯、漏斗；引流（2）加入足量硫酸铜溶液反应后过滤，还有黑色粉末存在（3）黑色粉末A 由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成【实验探究】取适量黑色粉末B 用磁铁吸引；黑色粉末部分被吸引。

【反思评价】含有四氧化三铁时，也发生同样的
现象【得出结论】3CO + Fe 2O 高温
2FeO + 3CO 2。