人教版九年级化学下册第8单元课题3 金属资源的利用和保护 复习课件 47页

课题 3 　金属资源的利用和保护 第 1 课时　铁的冶炼 1 ． 高炉炼铁时的原料为焦炭等 ， 虽然焦炭也具有还原性 ， 但炼铁的主要反应原理是在高温下 ， CO 夺取铁矿石里的氧 ， 将铁还原出来： 3CO ＋ Fe 2 O 3 2Fe ＋ 3CO 2 ， 该反应不属于置换反应。 2 ． CO 还原金属氧化物的操作步骤可以巧记为 “ 气 → 灯 → 灯 → 气；前防爆炸、后防氧化 ” 。 CO 具有可燃性 ， 在实验操作时要先通 CO 排尽装置内的空气 ， 然后再加热 ， 以免加热时 CO 与空气混合可能会发生爆炸。在实验完毕后应先停止加热 ， 继续通入 CO 至装置冷却 ， 其目的是防止生成的铁在较高温度下重新被空气中的氧气氧化。 易错点： 实验室用一 氧化碳还原氧化铁时装置一定不能漏气。因为一氧化碳有剧毒 ， 故尾气要处理 ， 一般用点燃的方法 ， 也可以用气球收集。 易漏点： 在高炉炼铁中 ， 炼出的是生铁 ， 而不是纯铁。 易混点： 纯铁是一种银白色金属 ， 但铁粉是黑色粉末状固体。 工业炼铁与实验室 “ 炼铁 ” 的比较： (1) 还原剂不同。工业炼铁使用焦炭而实验室 “ 炼铁 ” 采用直接通入还原剂一氧化碳气体的方法。 ( 2) 设备不同 。 (3) 产物不同。工业炼铁的产物是含碳量较高的生铁，实验室 “ 炼铁 ” 能得到较纯净的铁。 1 ． 少数不活泼的金属以 _______ 形式存在 ， 其余金属以 ________ 形式存在。赤 铁矿的主要成分是 ________ ， 磁铁矿的主要成分是 ________ 。 单质 化合物 Fe 2 O 3 Fe 3 O 4 2 ． 工业炼铁： (1) 原料是 ________________________ 。 (2) 设备是 ________ 。 (3) 原理是 _______________________________________________ _________________________ 。 (4) 主要反应为： ______________________________ ； (5) 产品是 ________ 。 铁矿石、焦炭、石灰石 高炉 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 生铁 3CO ＋ Fe 2 O 3 2Fe ＋ 3CO 2 3 ． 一氧化碳还原氧化铁的现象是 ________________________ ， 澄清的石灰水变浑浊 ， 尾气燃烧产生 ________ 火焰。 4 ． 要将纯净物的质量代入化学方程式 ， 纯净物质的质量＝不纯物质的质量 × 纯净 物质的 ____________ 。 红色粉末逐渐变黑 蓝色 质量分数 知识点 1 ：常见的金属矿石 1 ． 矿石的名称与其主要成分的化学式不一致的是 ( 　　 ) A ． 黄铁矿 (FeS 2 ) 　　　　　　　　　 B ． 赤铁矿 (FeO) C ． 辉铜矿 (Cu 2 S ) D ．铝土矿 (Al 2 O 3 ) B 知识点 2 ：铁的冶炼 2 ． 炼铁的过程是 ( ) A ． 含铁的化合物在高温下分解而得到铁 B ． 含铁的化合物与碳发生置换反应 C ． 在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来 D ． 在高温下用一氧化碳从铁的化合物中将铁氧化出来 C 3 ． 如图是根据高炉炼铁原 理而设计的一氧化碳还原铁的氧化物的实验装置图 ， 试回答下列问题： (1) 怎样知道玻璃管内的反应开始发生？ ___________________________ (2) 反应过程中有什么现象发生？ __________________________________________________ B 中澄清的石灰水变浑浊。 玻璃管里的粉末由红色变为黑色 ， B 中溶液出现浑浊。 知识点 3 ：含杂质物质的有关计算 4 ． 某工厂要用赤铁矿石 ( 主要成分是氧化铁 ， 假设杂质不含铁元素 ) 来炼制生铁。若要炼制含铁 96% 的生铁 63 t ， 假设在炼制过程中损失 10% 的铁元素 ， 则理论上需要含杂质 20% 的赤铁矿石的质量是 ( 　　 ) A ． 120 t B ． 108 t C ． 96 t D ． 84 t A 5 ． 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中 ， 它们的存在形式为 ( ) A ． 都是单质 B ． 都是化合物 C ． 都是混合物 D ． 少数是单质 ， 其余为化 合物 6 ．还原铁的某氧化物 2.16 g ， 可以得到 1.68 g 铁。则该种铁的化合物的化学式为 ( ) A ． FeO 　　 B ． Fe 2 O 3 　　　 C ． Fe 2 O 4 　　　 D ． FeCO 3 A D 7 ． 用下列矿石冶炼金属时 ， 排放的废气容易引起酸雨的是 ( 　　 ) A ． 辉铜矿 ( 主要成分 Cu 2 S ) B ． 赤铁矿 ( 主要成分 Fe 2 O 3 ) C ． 磁铁矿 ( 主要成分 Fe 3 O 4 ) D ． 铝土矿 ( 主要成分 Al 2 O 3 ) A 8 ． 做完一氧化碳还原氧化铁的实验后 ， 试管壁上留下一层黑色物质 ， 可选用下列哪种方法清洗 ( ) A ． 用大量水边冲边洗 B ． 用试管刷左右、上下猛烈刷 C ． 用稀盐酸清洗后再用水冲洗 D ． 用肥皂水清洗后再用水冲洗 C 9 ． 工业上将赤铁 矿炼成铁是一个复杂的过程 ， 炼铁高炉中发生的主要反应有 ( ) ① C ＋ O 2 CO 2 　 ② Fe 2 O 3 ＋ 3H 2 2Fe ＋ 3H 2 O ③ Fe 2 O 3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO 2 　 ④ 2Fe 2 O 3 ＋ 3C4 Fe ＋ 3CO 2 ↑ 　 ⑤ CO 2 ＋ C 2CO A ． ②③⑤ B ． ①③⑤ C ． ①④⑤ D ． ②③ B 10 ． 如图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应 ， 其中就涉及到碳及其化合物的相互转化。请回答下列问题。 (1) 空气通过进风口与原料中的焦炭充分反 应 ， 其化学方程式为 ____________________ ； (2) 由 (1) 中产生的气体与炽热的焦炭会继续 反应 ， 其化学方程式为 __________________ ； C ＋ O 2 CO 2 C ＋ O 2 CO 2 (3) 生成铁的主要反应为 Fe 2 O 3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO 2 ， 该反应中发生氧化反应的物质是 ____ ( 填序号 ) 。 A ． Fe 2 O 3 B ． CO C ． Fe D ． CO 2 (4) 高炉气体的主要成分为 N 2 、 CO 、 CO 2 ， 如果将高炉气体通入足量的石灰水中 ， 发生反应的化学方程式为 ______________ ________________________ 。 B Ca (OH) 2 ＋ CO 2 ===CaCO 3 ↓ ＋ H 2 O 11 ． 某课外活动小组检测武汉钢铁厂生产的铁样品的质量 ， 在实验室中称取铁屑样品 10.0 g 放入烧杯中 ， 加入一定量的 稀硫酸 ， 加热 ， 使之充分反应 ( 杂质主要为碳 ) 。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 g 。计算： (1) 铁屑样品是生铁还是钢？ (2) 生产 100 t 这种铁合金 ， 至少需要含氧化铁 80% 的赤铁矿的质量多少 t 。 (1) 解：设样品中碳含量为 x 。 Fe ＋ H 2 SO 4 ===FeSO 4 ＋ H 2 ↑ 56 　　　　　　　　　　 2 10 ． 0 g × (1 － x ) 　　　　 0.34 g ＝ x ＝ 0.048 ＝ 4.8% 4 ． 8%>4.3% ， 故样品既不是生铁 ， 也不是钢。 答： (1) 铁屑样品既不是生铁 ， 也不是钢。 (2) 需要赤铁矿的质量为 170 t 。 (2) 解：设需含氧化铁 80% 的赤铁矿的质量为 y 。 Fe 2 O 3 ＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO 2 160 　　　　　　 112 y × 80% 　　　　 100 t × (1 － 4.8%) y ＝ 170 t 请写出下列反应的化学方程式： 氧化钙与水反应： __ ______________________ _____________ ， 碳与二氧化碳反应： ___ _________ _______________________ ， 氢气燃烧： _______ _______________ _____________________ ， 一氧化碳燃烧： ______ _______ __________________________ ， 甲烷燃烧： ___________ _______________ _________________ ， 碳不完全燃烧： ____________ ____________ _______________ 。 第 2 课时　金属资源保护 1 ． 铁生锈条件：与氧气、水同时接触 ， 发生化学反应。 2 ． 防止铁生锈常采用的方法： (1) 干：保持铁制品表面洁净和干燥。 (2) 膜：在铁制品表面覆盖保护膜 ， 如在车、船的表面喷涂油漆 ， 机械表面涂油 ， 在杯子表面烧涂搪瓷等。 (3) 镀：在铁制品表面镀一层其他金属 ， 如在钢铁表面镀锌、镀铬等。 (4) 烤：用化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜 ， 如锯条上的烤蓝。 (5) 改：改善金属的本质 ， 添加合金元素 ， 如在铁制品中加入镍制成不锈钢 ， 可以增强耐腐蚀性能。 3 ． 保护金属资源的原因： ① 金属资源是有 限的 ， 而且不可再生； ② 废旧金属的随意丢弃不仅造成资源的浪费 ， 还会造成环境的污染。 易错点： 铁生锈必须同时具备两个条件： (1) 与空气 ( 或氧气 ) 接触。 (2) 与水接触。因此 ， 防止铁生锈时只要破坏其中一个条件就可达到目的。 易混点： 铝比铁活泼 ， 但铁比铝在空气中易生锈 ， 因为铝具有 “ 自 我保护 ” 作用。 铁生锈与铝生锈的区别： (1) 铁锈 ( 主要成分是 Fe 2 O 3 · x H 2 O ) 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。 (2) 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 ， 所以铝制品比铁制品耐腐蚀。 1 ． (1) 铁制品锈蚀的过程 ， 实际上是铁与空气中的 ________ 、 __________ 等发生化学反应的过程。 (2) 铁锈 ( 主要成分是 __________ ) 很 ________ ， 不能阻止里层的铁继续被腐蚀。 水 氧气 Fe 2 O 3 疏松 2 ． (1) 防止铁生锈的方法： ① 隔绝 ____________ ；如在铁制品表面 ________ 、 ________ 、电镀等。 ② 改变铁的组成结构：可制成耐腐蚀的合金 ， 如 __________ 。 (2) 金属资源的保护： ① 防止金属 ______ ； ② 金属的 ___________ ； ③ ________ 、 _________ 地开采矿物； ④ 寻找金属的 _________ 。 空气和水 刷油漆 涂油 不锈钢 腐蚀 回收利用 合理化 有计划 替代品 知识点 1 ：金属的锈蚀与防护 1 ． “ 对比法 ” 是实验探究中常用的一种科学方法。 分析以下铁钉生锈实验的设计 ， 得出的结论不正确的是 ( ) A ． 对比 ①② 可以说明铁生锈一定要有氧气参加 B ． 对比 ②③ 可以说明铁生锈一定要有水参加 C ． 对比 ①③ 可以说明铁生锈一定要有水参加 D ． 对比 ①②③ 可以说明铁生锈必须水和氧气共同作用 B 2 ． ① 汽车； ② 机器上的齿轮； ③ 门把手； ④ 锯条； ⑤ 铁制洗脸盆； ⑥ 铁柜； ⑦ 铁轴； ⑧ 剪刀等常见的铁制品 ， 为防止它们生锈 ， 通常要用下面哪一种方法 ( 填序号 ) ： ( 1) 在表面刷一层油漆 ________ ；　　 (2) 在表面涂上机油 ________ ； (3) 在表面镀上一层其他金属 ________ ； (4) 在表面烧制搪瓷 ____ ； (5) 使其表面形成致密的氧化膜 ____ 。 ①⑥ ②⑦ ③⑧ ④ ⑤ 知识点 2 ：金属资源保护 3 ． 下列有关资源、能源的说法正确的是 ( 　　 ) A ． 空气和水取之不 尽用之不竭 ， 我们可随意利用 ， 而不需要加以保护 B ． 化石燃料是不可再生能源 ， 我们要合理开发与利用 C ． 怎样利用资源是国家的事 ， 与我们学生无关 ， 不需要我们去关心和学习 D ． 废旧金属可以回收利用 ， 所以金属是可再生资源 ， 金属矿藏可任意开采 B 4 ． 下列措施中 ， 可以有效减少金属资源损失的是 ( 　 　 ) A ． 用塑料管代替铸铁管　　　　　 B ．用铝合金门窗代替铁护框 C ． 在化工厂周围取消 铁栅栏 D ．停止生产使用金属材料的饮料罐 A 5 ． ( 沈阳中考 ) 在下列情况下 ， 埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是 ( ) 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 A 6 ． 下列与金属相关的说法正确的是 ( ) A ． 生铁和钢性能完全相同 B ． 炼铁过程只发生物理变化 C ． 常温下所有金属均为固态 D ． 铁在潮湿的空气中易生锈 D 7 ． ( 青岛中考 ) 下列防锈措施不合理的是 ( ) A ． 钢管存放在干燥的地方 B ． 用盐水清洗菜刀 C ． 及时清除铁制品表面的锈渍 D ． 在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属 B 8 ． 如图实验 ， 放置 1 ～ 2 周时间后 ， 装置中能出现的现象是 ( ) A ． 铁丝不变化 B ． 试 管中的液面不变化 C ． 铁丝逐渐消失 D ． 试管中的液面上升 D 9 ． 下列关于金属资源的说法中 ， 错误的是 ( ) A ． 地球上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 ． 地球上的金属资源是取之不尽的 C ． 防止金属腐蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境 D ． 合理开采矿物、寻找金属替代品都是保护金属资源的有效途径 ﹒﹒ B 10 ． 自行车作为常用的代步工具 ， 既轻便灵活 ， 又符合环保要求 ， 右图是一款自行车的示意图。 ( 1) 所标物质中 ， 属于金属合金的是 ____________ ， 含有的金属元素是 ____ 。 钢、不锈钢 Fe (2) 车架表面刷漆主要是为了防锈 ， 其原理是 _________________ __________ ；请再提出一条可延长自行车使用寿命的建议 _____________________________ 。 (3) 当今自行车外形美观 ， 材质轻便、牢固 ， 除了代步 ， 还可以作为健身工具。由此你对化学与人类生活的关系有何感想？ ________________________________ 。 隔绝水分和空气 ( 或氧 气 ) 保持自行车表面的干燥洁净等 化学可以提高人类生活的质量等 11 ． 兔首和鼠首均为青铜器 ( 铜、锡合金 ) ， 某些铜器表面呈绿色 ， 这是因为铜器长期暴露在空气中生成了铜锈 ( 铜锈俗称铜绿 ) 。为了弄清铜绿的组成和铜生成铜绿的条件 ， 某化学实验小组进行了如下探究：探究铜生成铜绿的条件。 【查阅资料】 铜绿的化学式是 Cu 2 (OH) 2 CO 3 ， 它受热会分解生成三种氧化物。铜绿分解的化学方程式为 _______________________________________ 。 【猜想与假设】 依据铜绿的组成和查阅的资料判断 ， 铜绿可能是铜与氧气及 ____________________________ 共同作用而形成的。 Cu 2 (OH) 2 CO 3 2CuO ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ 水、二氧化碳 ( 或 H 2 O 、 CO 2 ) 【设计与实验】 借鉴课本 “ 铁钉锈蚀条件的探究 ” 实 验 ， 小梁设计了 “ 铜片锈蚀条件的探究 ” 实验 ， 实验如图所示 ( 所用铜片洁净、光亮 ) 。实验较长时间后 ， 发现 _____ ( 填试管字母编号 ) 试管中铜片最先生锈。 D 【评价与改进】 小风认为小梁设计的实验还不够完善 ， 要得出正确的结论 ， 还要补充一个实验。 你认为要补充的一个实验是 ______________________________ ___________________________________________________ ( 用图表示也可 ) 。 在一个干燥试 管内放入铜片并 通入氧气和二氧化碳气体并塞上橡皮塞 ， 放置对比观察 【拓展与应用】 小明发现从不同地点收集到的两个铜器 ( 一个是纯铜做的 ， 一个是青铜做的 ) 中 ， 纯铜器的铜绿比青铜器的少 ， 他据此分析认为青铜比纯铜易锈蚀。小明的分析是否全面？请你说明理由。 ___________________________________________ 。 不全面 ， 不同地点条件不同 ， 无法比较 请写出下列反应的化学方程式： 白磷在空气中燃烧反应： __ ____________ _________ _ ______ ， 一氧化碳燃烧： ____________ ___ ________________ _ ______ ， 一氧化碳还原氧化铜： ____ _________ _____________ _ _____ ， 木炭还原氧化铜： _______ _________ _______________ _ ____ ， 木炭还原二氧化碳： _____ _________ __________ __ ________ ， 木炭还原氧化铁： _______ ______ _______________________ 。