粤教版化学九年级下册《珍惜和保护金属资源》金属

《珍惜和保护金属资源》金属
粤教版化学九年级下册
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金属资源保护
为什么要保护金属资源？
保护金属资源的 原因：
⑴每年大量开采(数以亿吨计)
⑵每年大量的金属被腐蚀(相 当于年产量的20%~40%)
1.金属的腐蚀和防护
人们采取了许多措施，但每年 全世界因生锈而损失的钢铁约 占世界年产量的四分之一！
编号
操作方法
实验目的
加热烘干试管，小心放入铁钉，塞
A 上塞子
探究铁在干燥空气中 的生锈情况
放入铁钉，注入蒸馏水 探究铁在有水而无空气 B 浸没铁钉，并用植物油 （氧气）时的生锈情况
液封
C
小心放入铁钉，注入蒸馏水，使铁钉部 分浸入水中
探究铁在有空气和水
时的生锈情况
用橡皮塞塞 紧管口
用植物油 液封
A 铁在干燥空气中
B
铁在有水而无空气（氧 气）时
C 铁在有空气和水时
⑵一周后，编号为__C______的试管中的铁钉最易生锈。 ⑶用相同材料制作，经过相同时间防锈处理的铁栏杆，安装在南方比 安装在北方更易生锈，其原因是
南方比北方天气潮湿，铁更易生锈 ___________________________________。
1.把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其主要反应原理是 在高温条件下CO作还原剂，夺取铁矿石里的氧，将铁还原出来。
3CO+ Fe2O3 高==温==2Fe + 3CO2 ； 2.在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用 料时和产量时,应考虑到杂质问题。
列比例时，一定要用纯量。
m(纯) = m(不纯 )×纯度
如何防锈？
用橡皮塞 塞紧管口
铁的生锈过程
植物油
请思考：
哪种条件下,铁最 易生锈?为什么?
ab
c
a.在干燥空气中 b.浸没在水中 c.半截浸没在水中
—— ——
不生锈 (有O2无水) 不生锈(有水无O2)
—— 在水与空气的交界面最易生锈
(有水和Ｏ2)
铁生锈的条件： 铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应。
4.某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水 ，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别 进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好 完全反应。实验数据如下表： 改正：(烧杯的质量为25.4g；计算结果精确到0.1%)
甲
乙
丙
烧杯＋稀硫酸
200g 150g 150g
加入的铁样品
防止铁生锈的方法(破坏铁生锈的条件即可) ： 1.保持铁制品表面的洁净和干燥。
2.在铁制品表面涂油、刷漆、搪瓷、镀上 耐腐蚀的金属、烤 蓝（即表面生成致密的氧化膜保护层），使铁制品与空气隔绝。
3.制成耐腐蚀的合金，如不锈钢，就是在钢中加入一点镍和铬 而制成的合金。
讨论：
自行车防锈措施有哪些？
⑴三角架：
4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3 ·XH2O (缓慢氧化) 铁锈的成份很复杂,主要为氧化铁Fe2O3 ·XH2O。 铁制品锈蚀的条件:
⑴要有能够发生反应的物质(Fe、H2O、O2)； ⑵反应物要能相互接触；
⑶生成物不会对反应起阻碍作用。
(Fe2O3 ·XH2O很疏松，易吸水，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反 应，如不及时除去，会加快铁制品的生锈，使铁全部被腐蚀。而铝不同 ，铝与氧气反应生成致密的Al2O3薄膜，覆盖在铝的表面，从而保护里层 的铝不再与氧气反应，所以铝耐腐蚀。)
2.某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈的部位是(B )
A.水面上的船头部分 B.水面附近的船体部分 C.水面下的船底部分 D.各部分都一样速度生锈
3.日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。
下列做法中不能起防锈作用的是（ B ）
①在铁制品表面镀锌
②在铁制品表面涂油脂
③保留铁件表面的铁锈作保护层
④在铁器表面刷油漆
3.铁生锈的条件是铁与空气中的氧气、水(或水蒸气)直接接 触，如果隔绝了空气和水，就能在一定程度上防止钢铁生锈。在 铁表面涂油、刷漆、镀上耐磨和 耐腐蚀的铬及制造耐腐蚀的合
金，如不锈钢等，就能防止钢铁生锈。
4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3 ·XH2O
4. 保护金属资源的有效途径是防止金属的腐蚀、回收与利用废 旧金属、合理有效地地开采矿物,以及寻找金属代用品等。
刷漆
⑵钢线(辐条）： ⑶钢圈：
镀一层耐腐蚀的金属
⑷链条：
涂油等
平时要保持自行车的洁净与干燥（或涂油）！
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 据估计一些矿物可供开采的年限
2、怎样保护金属资源呢?
⑴防止金属的腐蚀。 ⑵金属的回收与利用。 ⑶有计划,合理地开采矿物,严禁不 顾国家利益的乱采矿。 ⑷寻找金属代用品。如以塑代钢。
9g
9g 14g
充分反应后，烧杯＋剩余物
208.7g 158.7g 163.7g
请你认真分析数据，回答下列问题： ⑴哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应； ⑵计算样品中铁的质量分数； ⑶若生产1000 t这种纯度的铁，至少需要含氧化铁 (Fe2O3)80%的赤铁矿多少吨？
烧杯＋稀硫酸 加入的铁样品 充分反应后，烧杯＋剩余物
图8-26 金属的回收利用
回收一个铝制的易拉罐比制造一个新的铝制的易拉 罐要便宜20%，而且还可以节约金属资源和95%能源。目 前世界上有50%以上的铁和90%以上的金得到回收利用。
反馈练习
） 1.在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最快的是（ C
A.在潮湿、致密的土壤中 B.在干燥、致密的土壤中 C.在潮湿、疏松的土壤中 D.在干燥、疏00g 150g 150g
9g
9g 14g
208.7g 158.7g 163.7g
解：⑴分析表中数据可知，甲、乙、丙三人的实验生成气的质
量都是0.3g(如甲为200g+9g-208.7g＝0.3g),即各人的实验中都有一种 反应物完全反应。由甲、乙数据可知，9g铁样品中的铁完全反应， 甲中的酸过量。由乙、丙数据可知，(150g－ 25.4g)＝124.6g的稀硫 酸中的H2SO4完全反应，丙中的金属过量。综合分析可知乙同学所 取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。
解：⑶需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为Y。 1000 t这种纯度的铁含纯铁的质量为1000t×93.3%＝930t。
3CO+ Fe2O3 2Fe +=高3=C=O温=2
160
112
Y×80% 930t
160:112=Y×80%: 930t
Y=1666.1t
答：生产1000 t这种纯度的铁，至少需要含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿为1666.1t 。
⑵计算样品中铁的质量分数；
解：⑵乙反应生成氢气的质量为150g+9g-158.7g＝0.3g。
设Fe的质量为X。
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56
2
X
0.3g
56 X
=
2 0.3g
X=8.4g
则Fe%＝
8.4g × 100%=93.3% 9g
答：样品中铁的质量分数为93.3%。
⑶若生产1000 t这种纯度的铁，至少需要含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁 矿多少吨？
⑤自行车脏了用清水冲洗
⑥用废酸液冲洗铁制污水管道
⑦切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干
A.②⑤
B.③⑤⑥
C.①③⑦
D.②⑥⑦
4.全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界 钢铁年产量的1/4。某学生想探究铁生锈的条件，他将 干净的铁钉分别同时入放A、B、C三支试管中进行研究。
⑴请你帮助该学生完成下列实验设计的内容：