保护金属资源的有效措施
(精品人教)2020(通用版)中考化学重难点易错点复习讲练探究金属的腐蚀与防护问题(含解析)
探究金属的腐蚀与防护问题一、金属矿物1. 存在：地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银以单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
注意：各种金属元素在地壳中的含量不尽相同，其中含量最高的是铝，其次是铁。
而人类目前向自然界提取量最大的是铁。
2. 矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
常用来炼铁的几种矿石的主要成分分别是：赤铁矿（Fe2O3）、菱铁矿（FeCO3）、磁铁矿（Fe3O4）。
二、铁的冶炼1. 反应原理3CO+ Fe2O3 2Fe+3CO22. 实验装置图注意：实验开始前应首先检验一氧化碳气体的纯度，以防止不纯的CO气体在加热过程中发生爆炸。
实验开始时要先通入一氧化碳气体后加热，目的是排尽装置内的空气。
实验结束后必须先停止加热，直至试管冷却后再停止通入一氧化碳气体，防止生成的铁单质再次被氧化。
一氧化碳有毒，必须有尾气处理装置。
三、含杂质化学反应的计算1. 对于含杂质的物质：不管是反应物还是生成物，必须转换成纯净物的质量，如1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，计算时需算出氧化铁的质量为1000t×80%＝800t，才能根据化学方程式进行计算。
2. 不纯物质、纯净物质、纯度之间的关系：不纯物质的质量×纯度＝纯净物的质量；纯净物的质量÷纯度＝不纯物质的质量。
（纯度即为纯净物占不纯物的质量分数）。
四、金属的锈蚀与防护1. 铁制品锈蚀原理：铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程，铁锈呈红褐色，其主要成分为Fe2O3。
注意：铁锈的结构比较疏松，易吸水，且透气性好，所以铁制品表面一旦生锈，如果不能及时清除，会加速铁制品的锈蚀。
2. 铁制品锈蚀的方法：除了保持铁制品表面的洁净与干燥之外，常用的方法有“穿外衣”和“打强心针”，“穿外衣”即给金属涂上保护膜，“打强心针”则是改变铁制品的内部结构，比如制成合金等，来增强其自身的抗腐蚀性能。
金属资源的利用和保护
课题3金属资源的利用和保护本课题涉及面很广，包括地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护，以及金属资源的保护等，既有知识、技能方面的内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。
本课题由常见金属矿物的照片以及资料“金属元素在地壳中的含量”表引入，简单介绍了地球上及我国的金属资源情况。
人类对地球上金属矿物资源的利用主要是用来冶炼金属，而其中冶炼量最大的是铁。
因此，教材很自然地转入到对铁的冶炼的讨论中。
第一部分“铁的冶炼”是本课题教学的重点。
教材除简要地介绍了我国冶炼铁的历史外，主要是通过实验，说明从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，以例题的方式介绍了化学方程式计算中有关杂质问题的计算。
这样，把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，使学习和实际成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。
第二部分“金属资源的保护”，重点是有关铁的锈蚀以及防护。
该活动与探究内容包括提出问题、设计实验并实施、讨论、得出结论、对结论进行应用等多个步骤，对培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。
关于金属资源的保护，教材中首先以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限，形象地说明了金属矿物资源是有限的，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措施。
第1课时铁的冶炼知识与技能1．知道一些常见的金属(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反应物或生成物中含有的某些杂质进行计算。
过程与方法通过收集资料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动，培养学生良好的学习习惯和学习方法。
情感、态度与价值观使学生体会学习化学的价值；保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学生学习化学的兴趣。
重点了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。
难点冶炼铁的原理和含杂质等不纯物的化学方程式的计算。
初三化学钢铁的锈蚀与防护试题
初三化学钢铁的锈蚀与防护试题1.下列做法能防止铁制品生锈的是（）A．自行车脏了用水冲洗B．用废酸液冲洗铁制污水管道C．在铁制篮球架上刷一层油漆D．切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干【答案】CD【解析】钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触，酸性溶液、碱性溶液、盐溶液能促进金属生锈。
防止金属生锈的方法有：在金属表面涂一层油漆；在金属表面镀一层金属等。
A、自行车脏了用清水冲洗，这样使得自行车与氧气和水充分接触，容易生锈，故选项错误；B、用废酸液冲洗铁制污水管道时，酸液能够腐蚀铁，能加快铁的锈蚀速率，故选项错误；C、在铁制篮球架上刷一层油漆能够使铁与氧气和水隔绝，从而防止铁生锈，故选项正确；D、将菜刀洗净擦干后，使得菜刀不能与水充分接触，不容易生锈，故选项正确。
故选CD【考点】本题考查金属锈蚀的条件及其防护点评：解答本题要充分理解铁生锈的条件和防止铁生锈的方法，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断。
2.钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，但全世界每年都有约四分之一的钢铁因生锈损失。
某化学课外小组对钢铁制品锈蚀的条件进行了如下探究，设计了如图所示的实验，据此完成下列有关问题：（1）一周后观察到编号为___________________的试管中的铁钉锈蚀严重。
（2）常温下，铁锈蚀是铁跟______________和______________等物质相互作用的结果。
【答案】（1）C （2）水空气中的氧气【解析】本题考查钢铁生锈的条件，钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触。
故图C中铁钉既和水接触着，也和空气接触着，所以C试管中的铁钉锈蚀严重。
铁生锈的条件是铁与水、空气中的氧气共同作用的结果。
【考点】本题考查金属锈蚀的条件及其防护点评：本题通过对实验方案进行分析，得到了正确的结论，属于结论性探究。
还要了解金属生锈的条件和防止金属生锈的措施等，同学们要具体分析，综合掌握。
3.如图所示，在一烧杯中放有一根铁钉，使其一半在液面以上，一半在液面以下，然后置于空气中，则铁钉最容易生锈的部位是（）A．a处B．b处C．c处D．无法判断【答案】B【解析】根据铁生锈的条件：与水和氧气同时接触，分析解题。
金属资源的利用和保护
防止一氧化碳污 染空气
CO2 + Ca(OH)2
CaCO3 ↓+ H2O
点燃
2CO + O2
2CO2
（3）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熄灭酒精喷灯 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
人类生活离不开金属
军事与科技也需要大量的金属
金属有广泛的用途，对于人类社会 起着不可替代的作用!
一.金属资源概况
1、 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，
极少数不活泼的金属（如金、银等）有单质形式
存在；其余大多数以化合物的形式存在。
2、金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。
赤铁矿 Fe2O3
铝 士 矿
磁铁矿 Fe3O4
黄铜矿
菱铁矿FeCO3 辉铜矿
赤铜矿 Cu2O
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数 国家这一，矿物储量也很丰富，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。但由于人口众 多，人均拥有量约为世界人均水平的1／3，居 世界第80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 于工农业生产和其它领域。其中，提取量 最大的是铁。
冶炼金属的方法
热分解法
2HgO==Hg+O2↑ 热还原法
2Ag2O==4Ag+O2↑
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高温
金属资源的利用和保护
5、炼铁产物：生铁
高温 高温
高温
炼铁的实验原理
一氧化碳还原氧化铁
现象：红色粉末变成黑色，
产生气体使澄清的石灰水变浑浊。 Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
实验顺序、注意事项与一氧化碳还原氧化铜相同。
镁
2.00%
2.74%
钙 3.45%
钾
2.47%
图5—2 地壳中金属的百分含量
赤铁矿
黄铁矿
菱铁矿
磁铁矿
黄铜矿
铝士矿
常见几种金属矿物的成分
磁铁矿
赤铁矿
铝士矿
Fe3O4
Fe2O3
Al2O3
我国是世界上已知矿物种类比较 齐全的少数国家之一，矿物储量非常 丰富。 大自然向人类提供了丰富的金属 矿物资源。 提取量最大的是铁
炼出1120 t 含铁95%的生铁，需要赤铁矿多少吨？ 3、将18 t 含杂质2%的石灰石在高温下煅烧，可得到 含杂质的生石灰多少吨？ （杂质不参加反应）
三.金属资源保护
据有关资料报导，现在全世界每年被腐 蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的 20%——40% 钢铁的最大的弱点就是容易生绣
1、金属的腐蚀和防护 金属锈蚀给人类 带来了巨大的损 失。 为了减少损失， 需要探究金属锈 蚀的原因、防护 的方法和废金属 的回收利用
二.铁的冶炼
1、设备：在高炉炼铁 2、原料：铁矿石、焦
炭、石灰石和空气。
赤铁矿（Fe2O3） 磁铁矿（Fe3O4）
铁矿石
3、反应原理： 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。
人教版九年纪化学下教案 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课时铁的冶炼三维目标要求知识与技能1．知道一些常见的金属(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。
过程与方法1．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。
2．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。
情感、态度与价值观1．通过对我国古代炼铁史的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱国热情。
2．增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。
3．关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。
4．树立为社会的进步而学习化学的志向。
教学重点和难点教学重点了解从常见矿石中提炼铁的原理。
教学难点1．冶炼铁的原理。
2．有关化学方程式计算中杂质问题的计算。
情境导入地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，除了少数很不活泼的金属如金、银等以单质的形式存在外，其余都以化合物形式存在(如图)。
如常说的“沙里淘金”就是这个原因，虽然金在地壳中的含量很低，但人类很久以前就发现了金。
较活泼的金属又是怎样从其化合物中冶炼出来的呢？合作探究探究点一金属资源概况提出问题1．金属资源在自然界中以什么形式存在的呢？2．我国存在的金属资源在世界上占重要地位的有哪些？讨论交流阅读教材归纳总结。
了解金属资源概况。
归纳总结(以投影形式展现，可配适当图片或视频。
)1．金属的存在形式：地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都是以化合物的形式存在。
2．矿石。
(1)常见的矿石。
名称主要成分名称主要成分赤铁矿Fe2O3铝土矿Al2O3磁铁矿Fe3O4黄铜矿CuFeS2菱铁矿FeCO3辉铜矿Cu2S(2)我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，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。
课题4 金属资源的利用和保护
铁生锈的应用：
食品包装盒中常放有一小袋粉末状物质， 该物质对食品同时具有防潮和防氧化作用。 玲玲同学从超市购买的食品包装盒中取出 装有粉末状物质的小袋，撕开后发现袋里 有板结的铁锈。试推测粉末状物质是什么？ 其作用原理是什么？
一、铁的冶炼
1、实验装置：
2、实验现象：
①红色物质变成黑色 ②澄清石灰水变浑浊
3、实验原理：
3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 4CO+Fe3O4高温 3Fe+4CO2
4、实验步骤：
①通CO ②点燃酒精灯 ③熄灭酒精灯 ④停止通CO
※高炉炼铁
1、原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石 2、原理：在高温条件下，用还原剂CO把铁 从铁矿石里还原出来。 3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 4CO+Fe3O4高温 3Fe+4CO2 3、设备： 高炉
3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 C+CO2 高温 2CO C+O2 点燃 CO2
二、金属资源的保护
每年全世界因生锈而损失的铁约占世界年 产量的四分之一！我国每年因为金属腐蚀所 造成的经济损失约占国内生产总值的3～4 ％,如1995年我国的金属损失约为1500亿元。
1、防止钢铁腐蚀
(1)保持表面洁净干燥。 (2)在表面刷一层油或油漆。 (3)在表面镀一层其它金属。 (4)使其表面生成一层氧化物保护膜。
2、回收废弃金属。 3、有计划，合理地开采矿物。
4、寻找金属的替代品。
一、铁的冶炼
3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 原理：
4CO+Fe3O4高温 3Fe+4CO2
(6)金属的锈蚀与防护——2022届中考化学金属材料专项训练
（6）金属的锈蚀与防护1.为了防止钢铁制品生锈，下列措施不当的是( )A.在铁制品表面镀上一层锌B.在车船的表面喷涂油漆C.将使用后的菜刀用布擦干D.用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净2.如图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象（注：氯化钙具有吸水性）。
下列说法不正确的是( )A.①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲B.①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水C.③中附着在棉花上的氯化钙是作干燥剂D.四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉3.下列说法错误的是( )A.铁钉是由铁合金制成的O体积不变B.根据甲图，铁钉生锈过程中2C.根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈D.根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高4.将铁粉和活性炭的混合物用食盐溶液润湿后，置于如图所示装置中，进行铁的绣蚀实验。
下列有关说法正确的是( )A.铁锈蚀后生成四氧化三铁B.右端导管内的液面低于试管内的液面C.活性炭的存在会加速铁的锈蚀D.以水代替食盐溶液，铁不能发生锈蚀5.为探究铁生锈的影响因素，某兴趣小组做了如下实验。
下列说法正确的是( )铁钉表面灰暗铁钉表面光亮铁钉表面光亮铁钉表面光亮B.②③说明铁生锈与氧气有关C.①②说明铁生锈与水有关D.①④说明铁生锈与氧气浓度有关6.下列措施不能在一定程度上防止金属生绣的是( )A.在金属表面涂油或删漆B.用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜C.制成耐腐蚀的合金D.在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬7.保护金属资源的有效途径是( )①防止金属腐蚀②回收利用废旧金属③禁止生产易造成金属腐蚀的化工产品④合理有效地开采矿物⑤寻找金属的代用品A.①②③B.①②③④⑤C.②④⑤D.①②④⑤8.在下列情况下，埋在地下的铁制管道腐蚀最慢的是( )A.在干燥、致密、不透气的土壤中B.在潮湿、疏松、透气的土壤中C.在潮湿、致密、不透气的土壤中D.在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中9.利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如下图所示，装置气密性良好）。
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保护金属资源的有效措施
1. 概述
由于金属资源在现代社会中的重要性不可忽视，我们必须采取有效措施保护这些资源的可持续利用。
本文将探讨保护金属资源的各种方法，并提供一些实践建议。
2. 降低金属资源的需求
降低金属资源的需求是保护金属资源的重要手段。
以下是一些有效的措施：
2.1 提高金属资源利用率
•强化回收和再利用：通过回收废弃物和再利用废旧金属，降低对原始金属的需求。
•优化产品设计：设计可拆卸和易于回收的产品，减少资源浪费。
2.2 推广绿色技术和替代品
•推动绿色技术研发：研发高效能、低耗能和无毒的生产工艺，减少金属资源的使用。
•开发替代品：寻找和开发可替代金属材料或技术，减少对某些稀有金属的需求。
2.3 加强教育与意识提高
•提高公众对金属资源的重要性的认识：加强宣传教育，增强公众对金属资源保护的意识和行动。
•培养绿色消费观念：倡导绿色消费，减少不必要的金属消耗。
3. 提高金属资源的供应稳定性
除了减少需求，我们还需要确保金属资源的供应稳定性，以保护这些资源：
3.1 多元化供应渠道
•寻找新的金属矿藏：加大勘探力度，寻找新的金属矿藏。
•发展和改进提取技术：提高金属提取的技术效率，降低提取成本。
3.2 促进国际合作
•加强国际合作：在金属资源领域推动国际合作，共同应对金属资源供应风险。
•建立供应链合作机制：建立供应链合作机制，确保资源从矿石到加工的全链可追溯。
4. 监管与政策制定
监管和政策制定是保护金属资源的重要手段：
4.1 强化资源管理和监管
•制定和执行资源管理法规：建立健全的法律法规体系，保护金属资源的合理利用。
•加强资源开采监管：加强对矿山和冶金企业的监管，确保资源开采的合规性和环境友好性。
4.2 提供激励和奖励机制
•提供税收和财政激励：通过税收和财政激励，鼓励企业投资于金属资源的回收和再利用。
•设立奖励机制：设立奖励机制鼓励企业和个人在金属资源保护方面的创新和贡献。
4.3 促进国际合作与合规性
•参与国际合作机制：积极参与国际资源合作机制，分享经验，共同研究和解决金属资源问题。
•加强合规性管理：加强联合国等国际组织和机构的合规性管理，推动全球金属资源保护。
5. 结论
保护金属资源是我们的责任和义务，我们必须采取有效措施保护和合理利用金属资源。
通过降低需求、提高供应稳定性、加强监管与政策制定，我们可以实现金属资
源的可持续利用。
各个社会主体都应积极参与，共同努力，为保护金属资源贡献自己的力量。
只有这样，我们才能确保未来世代的发展和繁荣。