1、第八单元 金属和金属材料课题3 金属资源的利用和保护课 前 准 备教学分析教学分析1.知道常见的金属矿物，了解还原铁的方法。学习目标2.根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行计算。3.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。课 前 准 备教 学 分 析教 学 分 析学习重点 了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。学习难点 冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。学习方法 实验，拓展探究，思考分析，得出结论。学具准备 一氧化碳，氧化铁，澄清石灰水，试管，酒精灯，镊 子，火柴等教 学 内 容01情景引入02互动新授03巩固扩展04课堂小结点我喔情 景 引 入 地球上的金属资源广泛
2、存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。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互 动 新 授黄铁矿黄铁矿(FeS(FeS2 2)菱铁矿菱铁矿(FeCO(FeCO3 3)铝土矿铝土矿(Al(Al2 2O O3 3)黄铜矿黄铜矿(CuFeS(CuFeS2 2)辉铜矿辉铜矿(Cu(Cu2 2S)S)赤铁矿赤铁矿(Fe(Fe2 2O O3 3)（常见的金属矿石）互 动 新 授生熟练铁炉 大自然向人类提供了大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属，年要提取数以亿吨计的金属，用于
3、工农业生产和其他领域。用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是其中，提取量最大的是铁铁。早。早在春秋战国时期，我国就开始在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。生产和使用铁器。（铁的冶炼）互 动 新 授实验原理：【实验】一氧化碳还原氧化铁实验装置：互 动 新 授检查检查装置气装置气密性密性；装入装入样品并样品并固定；固定；点燃点燃尾部酒尾部酒精灯；精灯；向玻璃管内通入CO气体；给氧氧化铁化铁加热；停止停止加热；加热；停止停止通入一通入一氧化碳；氧化碳；熄灭熄灭酒精灯。酒精灯。实验步骤（铁的冶炼）互 动 新 授实验现象实验现象红色粉末红色粉末逐渐变成黑逐渐变成黑色；色；澄清石灰澄清石灰水
4、变浑浊；水变浑浊；点燃尾气点燃尾气时，产生蓝时，产生蓝色火焰。色火焰。（铁的冶炼）互 动 新 授为什么停止通入CO后再熄灭酒精灯？为什么要先通CO再加热？【思考】排出玻璃管内的空气，以免加热时CO与空气混合，发生爆炸多余的CO要燃烧掉，防止CO污染空气（铁的冶炼）互 动 新 授1.1.冶炼的原料：冶炼的原料：2.2.冶炼的原理：冶炼的原理：3.3.冶铁的设备：冶铁的设备：4.4.产品：产品：高炉高炉生铁（铁合金、混合物）生铁（铁合金、混合物）铁矿石、焦炭、石灰石和空气铁矿石、焦炭、石灰石和空气（铁的冶炼）互 动 新 授【例题例题】用用10001000 t t含氧化铁含氧化铁80%80%的赤铁矿
5、石，理论的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁上可以炼出含铁96%96%的生铁的质量是多少？的生铁的质量是多少？赤铁矿石赤铁矿石 FeFe2 2O O3 3 Fe Fe 生铁生铁1000t1000t1000t1000t80%80%化学方程式计算出纯铁质量化学方程式计算出纯铁质量纯铁质量纯铁质量96%96%（有关含杂质物质的计算）互 动 新 授【解】1000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000 t 80%=800 t160 256800 t x160 t 800 t256 x=x=560 t折合为含铁96%的生铁的质量为：560 t96%=583 t设：800 t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x。
6、Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2（有关含杂质物质的计算）互 动 新 授 大家知道吗？我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，然而，每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%20%40%40%！因此，防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。（金属的腐蚀与防护）互 动 新 授【探究】铁制品锈蚀的条件试管1试管2试管3（金属的腐蚀与防护）互 动 新 授【注意】试管1中蒸馏水。试管2 2中的蒸馏水应煮沸冷却后再放入铁钉，然后再倒入植物油进行液封。试管3 3应烘干后再放入铁钉，再用橡皮塞塞上。（金属的腐蚀与防护）互 动 新 授【分析】试管1中有水，有空气，铁钉生锈。试管2
7、 2中只有水，铁钉不生锈。试管3 3没有水，只有空气，铁钉不生锈。【结论】铁制品锈蚀的过程，是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。（金属的腐蚀与防护）互 动 新 授我们知道了铁生锈的条件，那么如何来防锈呢？防止铁生锈的方法，就要破坏铁制品锈蚀的条件，使它们不再具备锈蚀的基础。生锈的条件：水、氧气防锈的方法：保持干燥、杜绝氧气（金属的腐蚀与防护）互 动 新 授据估计一些矿物可供开采的年限 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量，金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如右图所示。（金属资源保护）互 动 新 授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
8、用。3有计划、合理地开采矿物。4寻找代用品：如塑料等。（金属资源保护）巩 固 扩 展 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？u支架：刷油漆u链条：涂油u钢圈：镀铬巩 固 扩 展例 下列关于金属资源的说法中，不正确的是()。A自然界中除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在B自然界中的金属资源是取之不尽的C防治金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境D合理开发矿物、寻找金属代用品是保护金属资源的有效途径B巩 固 扩 展例 用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿，可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？解：氧化铁的质量为：500t70%350t设
9、350t氧化铁能生成生铁的质量为x。Fe2O33CO2Fe3CO2 160 112 350t x(14%)x255.2t答：可以炼出含杂质4%的生铁255.2t。高温巩 固 扩 展 例 将4枚洁净无锈的铁钉分别放入下图中a、b、c、d四支试管中。上述实验中，_试管中的铁钉最易生锈。设计如图d实验的目的是 。铁生锈的主要原因是铁与_、_等物质发生了复杂的化学反应。b与a形成对比，探究铁生锈是否与水有关氧气水课 堂 小 结1 1矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。2 2铁的冶炼：一氧化碳还原氧化铁。（设备、原料、反应原理）3 3含杂质的反应物或生成物的有关计算：当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算课 堂 小 结4 4影响铁生锈的主要因素是：水和氧气，即铁在潮湿的环境 中易生锈；此外，酸性环境或盐溶液会加速铁的锈蚀。5 5金属防锈6 6保护金属资源的措施有计划、合理地开采资源；研制 替代金属材料；加强废旧金属的回收和再利用研究；积极防止金属生锈。原理：使金属隔绝空气和水分措施：喷漆，涂油、电镀、搪瓷等
