金属资源的利用和保护
课题3 金属资源的利用和保护
2.会根据化学方程式对含有的某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
3.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
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。
3.通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息。
4.运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。
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。
5.树立珍惜资源、爱护环境、合理使用资源的观念。
[教学重难点]
重点：铁的冶炼，以及有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”
难点：化学方程式中有关杂质问题的计算，以及对铁的锈蚀防护的“活动探究“的结论的辨析归纳，从而得出铁生锈的条件，以及防锈的方法。
[课时安排] 2课时
[板书设计]
课题3 金属资源的利用和保护一．铁的冶炼
1．原料：铁矿石、焦炭、石灰石
2．设备：高炉3．原理：3CO+Fe2O3高温
2Fe+3CO2
现象：红色变黑色，石灰水变浑浊。
二．涉及到杂质问题的计算
例题：
解：1000t 赤铁矿石中含氧化铁的质量为： 1000t×80%=800t
设：800t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x 3CO+Fe 2O 3
高温
2Fe+3CO 2
160 2×56
800t x
562160⨯=x t
800 x=
160
800562t ⨯
⨯=560t
折合为含铁96%的生铁的质量为：
560t÷96%=583t
答：1000t 含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁96%的生铁583t 。
三．金属资源的保护
（一）金属的腐蚀和防护 1．铁生锈的条件：有水和氧气 2．防锈的方法：保持干燥；隔绝氧气 （二）金属资源保护 保护金属资源的有效途径： 1． 防止金属的腐蚀 2． 金属的回收利用 3． 有计划合理的开采矿物 4． 寻找代替品：如塑料等。
人教版化学九下第八单元课题3金属资源的利用和保护课件
解：设需要含Fe 2O 380%的赤铁矿质量为x。
高温
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
1－3%)
160 112
=
2
240
x×80% t×（1－3%）
解得： x=3880 t
答：需要含Fe2O3 80%的赤铁矿3 880t。
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金属资源的利用和保护
答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理 论上可炼出含铁96%的生铁583t。
21
解法二：
设：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以 炼出含铁96%的生铁质量为x。
Fe2O3 ～ 2Fe
160
112
1000 t×80% 96%·x
22
160 1000 t×80%
=
112 96%·x
解得： x=583 t
第2课时
新课导入
【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。
据估计一些矿物可供开采的年限
32
【资料二】 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%。
33
思考讨论： 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？ 金属资源短缺和金属的腐蚀是对人类社会发展的严峻挑战， 因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。
银
0.000 01
金
0.000 000 5
金属元素在地壳中的含量
3
金、银等以单质形式存在
自然界中以单质形式存在的金
自然界中以单质形式存在的银
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。
金属资源的利用和保护
一半在水中
一周后
全浸在水中
干燥空气中
铁钉浸没一半在水中： 铁在空气、水的界面处生锈 铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈 铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）： 铁未生锈
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铁生锈条件的探究
试管Ⅰ 试管Ⅱ 试管Ⅲ
现象 生锈 不生锈 不生锈
分析
结论
铁既与水接触， 又与❖ 降低金属制品的生产成本，可方便人们
得到物美价廉的金属制品
❖ 可减少金属对环境的污染
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（3）合理开采矿物 （4）寻找金属的代用品 （5）物尽其用
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小结
• 铁生锈的主要条件是与空 气和水（或水蒸气）直接
• 接触。 破坏铁生锈的条件就能防
• 止铁生锈。 防止铁生锈的方法为： 保持铁制品表面干燥和洁 净 在铁制品表面刷油漆、涂 油、镀铬、 “烤蓝” 等 制成合金钢
▪ 保护金属资源的有效 途径是： 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理有效的开采矿物 寻找金属的代用品 物尽其用
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我会做
1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？
（1）在干燥的空气中 （2）在潮湿的空气中
（2）(3)、
（3）部分浸入食盐水中
（4）浸没有植物油中
2、下列做法能防止铁制品生锈的是（ C、D ）
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2.金属资源保护 ⑴为什么要保护金属资源？
矿物的储量是有限的，而且不能再生。
图8-25 据估计一些精品矿文档物可供开采的年限
（1）防止金属腐蚀
（2）回收和利用废旧金属
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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。1t废 钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢，跟用铁矿石冶炼比，能 节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg。 目前世界上已有50%以上的铁的90%以上的金得到了回收 利用。
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2课时金属的锈蚀与保护导学案课堂学习目标导航1、了解金属锈蚀的原理，尤其是铁制品修饰的原理及其影响因素，并学会利用控制变量法探究金属生锈的条件；2、知道铁锈的主要成分（Fe2O3·xH2O），了解除锈的方法以及防止金属锈蚀的一般方法；3、知道废旧金属对环境的污染，认识到回收金属的重要性，提高资源意识和环保意识。
重点和难点：对铁生锈条件的探究课前自主学习方案预习与交流1、铁制品锈蚀，实际上是铁与空气中的等发生的化学反应。
铁锈的主要成分是。
铁锈的特点是，不能等反应，因此可以全部被腐蚀。
2、课前准备实验：课本P18铁钉锈蚀实验：实验仪器、药品：试管，橡皮塞，蒸馏水，植物油，铁钉请在上图中标出探究铁生锈试验中所用的仪器和药品：；；。
实验现象记录：一段时间后，试管中铁钉生锈，试管中铁钉没有生锈。
3、小调查：人们通常采用一些什么方法来防止钢铁的生锈？（1）；（2）；（3）。
4、保护金属资源的有效途径：（1）防止；（2）回收利用；（3）开采矿物；（4）寻找代用品。
课堂导学学习方案合作与探究探究点1 铁生锈的条件【实验展示】将提前做好的实验进行展示，填写下表：实验步骤装置图现象实验1铁钉一般在空气中一般在水中，且水处生锈最严重实验2铁钉完全浸没在蒸馏水中，上面用植物油封起来铁钉生锈实验3铁钉放在干燥的空气中铁钉生锈结论：通过上面的实验可以看出，铁在与的条件下易生锈，这两个条件。
【回答问题】1、铝比铁活泼，为何不易生锈？2、被雨水淋湿的自行车，为什么需要先用干布擦净后才能用带油的部擦？【思考与交流】1、如何防止铁生锈？2、如果上述实验将铁钉放在盛有食盐水的试管中会怎样？参考资料：（1）喷漆（如汽车、摩托的外壳、自行车的车架）（2）抹油（如机床的齿轮、自行车的链条）（3）烧涂陶瓷（如浴缸、茶缸等）（4）表面生成致密的氧化物薄膜（如钢筋、钢锯等）探究点2 金属资源的防护金属资源有限，而且不能再生，因而要注意保护，保护金属资源的有效途径有：（1）；（2）；（3）；（4）。
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
《金属资源的利用和保护》-课件
结论和呼吁行动
金属资源的利用和保护是我们共同的责任。在日常生活中，每个人都可以采取行动。
1 节约用量
减少金属制品的浪费和不 必要的消耗，从细微之处 做起。
2 参与回收
积极参与废金属的回收和 再利用，成为可持续发展 的推动者。
3 推动政策
呼吁政府和企业制定和实 施更加严格的环境保护政 策。
环境污染
金属资源的开采和加工过程对 环境造成严重的污染和生态破 坏
供需不平衡
不同国家和地区之间对金属资 源的需求和供应存在差距
金属资源的利用方式
为了最大限度地发挥金属资源的作用并减少浪费，我们可以采用不同的利用方式和技术。
1
循环经济
通过回收、再利用和循环利用废弃金属
节约用量
2
产品，减少资源的消耗和环境负担。
《金属资源的利用和保护》 ppt-课件
这个课件将带你深入了解金属资源的重要性、现状和挑战，以及如何进行可 持续源的重要性
金属资源在现代社会的发展中起着至关重要的作用。了解不同金属的用途和价值，以及其对经济 和技术的影响。
1 经济驱动力
金属资源是全球经济中最重要的组成部分之一，支持着各个行业的发展。
教育宣传
增强公众对金属资源保护的意识和重要性，促 进可持续发展。
国际合作
加强跨国合作，共同应对金属资源问题，促进 资源的合理分配和管理。
可持续的金属资源管理
可持续的金属资源管理是保护环境、实现经济可持续发展的关键策略。
生态保护 技术创新 社会参与 经济发展
减少对自然资源的依赖，保护生态系统的完整性。 研发和应用新的技术和工艺，提高资源利用效率。 鼓励公众和企业参与资源管理和保护的行动。 与金属资源开采相关的经济活动与可持续发展相 协调。
金属回收资源利用与环境保护
金属回收资源利用与环境保护在当今社会，人们日益重视环境保护与资源的可持续利用。
其中，金属回收资源利用是一项重要的举措，能够有效减少资源的消耗并降低环境污染。
本文将探讨金属回收资源利用的意义以及相关的环境保护措施。
一、金属回收资源利用的意义1. 节约自然资源金属是地球上有限的自然资源之一。
通过金属回收，可以减少对自然环境的破坏和资源的消耗。
相比于从矿石中提取金属，回收利用金属能够节约大量的能源和水资源。
2. 减少环境污染金属的提取和加工过程会产生大量的废水、废气和废渣。
这些废物中含有有害物质，如果不进行有效处理，将对环境和人类健康造成严重威胁。
通过金属回收利用，可以减少废物的排放，从而降低环境污染的程度。
3. 降低能源消耗金属回收不仅包括从废弃物中提取金属，还包括对已有金属制品的再利用。
这样能够减少对新金属材料的需求，降低能源的消耗。
例如，回收利用一吨废钢能够节约480千克的煤炭，减少大量的二氧化碳排放。
二、金属回收资源利用的环境保护措施1. 建立健全的回收系统为了实现金属回收资源利用，需要建立完善的回收系统。
政府可以通过制定相关政策和法规来鼓励和规范金属回收行业的发展。
同时，鼓励和支持企业和个人参与到金属回收的工作中，提供相应的经济奖励和便利条件。
2. 强化金属回收技术研发提高金属回收的效率和质量，需要不断进行技术研发和创新。
投入更多的资金和人力资源，加强对金属回收技术的研究和应用，提高回收的能力和水平。
同时，鼓励企业加强技术创新，探索新的金属回收方法和工艺。
3. 加强环境监管和治理金属回收过程中，废水、废气和废渣的处理是一个重点和难点。
必须加强对金属回收企业的环境监管和治理，确保其废物处理符合环保要求。
同时，对于违法违规行为，要严肃查处，加大处罚力度，维护环境的公共利益。
4. 提升公众环保意识金属回收资源利用需要广大公众的支持和参与。
通过开展环保宣传教育活动，提高公众的环保意识，让更多的人了解金属回收的意义和重要性。
第八单元 课题3 金属资源的利用和保护
结论：在水、氧气同时存 在的环境中铁能生锈。 （缓慢氧化，放热）
问题：铝的化学性质比铁 活泼为什么不生锈呢？
①
②
③
课 题 3 金属资源的利用和保护
铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能覆盖在铝表面， 从而保护里层的铝不再与氧气反应；而铁与氧气、水等反 应生成的铁锈[Fe2O3· H2O]却很疏松，不能阻碍里层的铁 继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。 结论： 金属锈蚀的条件：①要有能够发生反应的物质，②反应物 要能相互接触，③生成 物不会对反应起阻碍作用等。 请同学们根据燃烧条件和灭火的方法结合铁生锈的条件， 说出防止铁生锈的方法。 （1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水 讨论：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？ 镀铬 涂油 刷油漆
课 题 3 金属资源的利用和保护
第一课时
第二课时
课 题 3 金属资源的利用和保护
金属在自然界的存在方式：
单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等。 化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、铝、铜等。
赤铁矿[Fe2O3]
黄铁矿 [FeS2]
菱铁矿[FeCO3]
课 题 3 金属资源的利用和保护
铝士矿[Al2O3]
×
√
CO2 + Ca(OH)2
CaCO3 ↓+ H2O
课 题 3 金属资源的利用和保护
一、铁的冶炼 1、我国古代炼铁（生熟炼铁炉）。 2、我国现代炼铁（高炉炼铁）。 工业炼铁的原理：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里还原出来。 工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石等。 铁矿石：提供铁元素。 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还 原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是 CO， 优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反 应更彻底。 石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 工业炼铁的设备：高炉。
九年级下 金属资源的利用和保护 (提纲、例题、练习、解析)
金属资源的利用和保护【学习目标】1.知道一些常见的金属（铁）等矿物；掌握炼铁的原理及有关含杂质物质的化学方程式的计算。
2.了解防止金属生锈的简单方法，知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。
【要点梳理】要点一、几种常见的金属矿物1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
2.几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表：【要点诠释】1.金属元素在地壳中的含量由大到小：铝铁钙、钠钾镁。
2.工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
在自然条件下，铁、铝等金属无单质存在，因为这些金属的活动性较强，会与氧气、水等作用生成化合物。
3.人类最先使用铜，而后铁，使用铝只有一百多年的历史，主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关。
要点二、工业炼铁工业上冶炼铁的原料、主要反应原理、主要设备见下表：（专题课堂《金属资源的利用和保护》一）C+CO2+ 3CO【要点诠释】1.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。
（1）在高炉中焦炭的作用是提供热量和生成还原剂一氧化碳。
C+O2CO2 （放热反应）C+CO22CO（2）石灰石的作用是除SiO2等杂质，将矿石中的SiO2转化为炉渣CaSiO3。
CaCO3CaO+CO2↑CaO+ SiO2CaSiO3（3）冶炼过程中的主要化学方程式：C+O2CO2 C+CO22CO Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO22.高炉炼出的铁是生铁，主要成分是铁，还含有C、P、S等元素，所以生铁是铁和其它元素的合金。
要点三、一氧化碳还原氧化铁的实验探究1.实验装置：2.反应的化学方程式(炼铁的原理)：Fe2O3+3CO2Fe+3CO23.实验步骤：（1）检查装置的气密性。
（2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。
（3）向玻璃管内通入一氧化碳气体，并点燃酒精灯。
（4）待装置内的空气完全排净后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热。
（5）当玻璃管内红色粉末变为黑色时，停止加热。