2011年九年級化學寒假補課資料第五講金屬材料、金屬資源的利用和保護

1、精品資源第1講：金屬金屬材料、金屬資源的利用和保護學習目標1 .通過日常生活中廣泛使用金屬材料等具體事例，認識金屬材料與人類生活和社會發(fā) 展的密切關(guān)系。2 .自主實驗探究金屬的物理性質(zhì)（重點探究導電、導熱性等）。討論探究物質(zhì)的性質(zhì) 與用途的關(guān)系，知道物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，但同時還需考慮如價格、 資源以及廢料是否易于回收等其他因素。3 .認識在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬可以制得合金，知道生鐵和鋼等重要合金，以及合金比純金屬具有更廣泛的用途。重點：認識金屬物理性質(zhì)的相似性和差異性；從常見鐵礦石中提煉鐵的原理；金屬銹蝕的條件和金屬資源的保護方法知識點一：金屬材料金屬材料包括純金

2、屬和它們的合金。1 .幾種常見金屬a.常見的重要金屬：鐵鋁銅鋅鈦錫金銀等b.金屬有許多共同的性質(zhì)，如：金屬光澤良好導電性、導熱性良好的延性、展性 韌性好、能彎曲等。c.常見金屬的各自特性顏色：大多為銀白色，銅呈紫紅色、金呈黃色狀態(tài)：常溫下大多為固體，汞為液體密度差別很大：金為 19.3,鋁為2.7導電性差異很大：銀為 100,鉛僅為7.9熔點差別大：鴇為 3410 c,錫僅為232 c硬度差別大：銘為 9,鉛僅為 1.5。2 .合金知識a.合金：兩種或兩種以上的 （或 和）融合而成的具有特性的物質(zhì)?！疽c詮釋】合金是合金中至少含有一種 合金的性能與組成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比組成它

3、們的純金屬的硬度,合金的熔點比組成它們的純金屬的熔點 。b.常見的合金.生鐵和鋼是含 量不同的 的兩種合金，都是 （填“混 合物”或“純凈物），含碳量為2%-4.3%的是,含碳0.03%-2%的是,除含 碳外，生鐵中還含有硅、鎰等，不銹鋼中還含有銘、饃。知識點二：金屬在自然界的存在1.在自然條件下，鐵、鋁中無單質(zhì)存在，因為這些金屬的活動性較強，會與 、 等作用生成化合物。只有極少數(shù)的幾種很不活潑的金屬（如鉗、金、銀等）才能以單質(zhì)（游離態(tài)）形式存在?？讷E石卜建鐵黃帙妙：fes2礦（j*-ffi：r：aial鋅銅產(chǎn)優(yōu)/聲2,存在于自然界中的礦石3.地殼中含量最多的金屬是 ,其次是 ?！疽c詮釋】人

4、類最先使用銅，而后鐵，使用鋁只有一百多年的歷史，主要與三種金屬的化學性質(zhì)、冶煉難易有關(guān)；知識點六：金屬（鐵）的冶煉及含雜質(zhì)的化學方程式的計算1 .鐵的冶鐵a.煉鐵所用的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石。【要點詮釋】焦炭的作用提供熱量：c+o2co提供還原劑co co2+c2co石灰石的作用：將礦石中的sio2轉(zhuǎn)化為爐渣casio3汨caco cao+cotcao+sio= casicbb.煉鐵的原理煉鐵就是把鐵礦石、焦炭、石灰石一起放入高爐中，利用還原劑co把鐵從它的化合物中還原出來。實驗裝置：如圖226所示圖 22-6實驗步驟：檢查裝置的氣密性；將適量的氧化鐵放入玻璃管內(nèi)，并固定裝置；通入一氧化碳

5、氣體，并點燃酒精燈；待裝置內(nèi)的空氣完全排凈后，點燃酒精噴燈給氧化鐵加熱；當玻璃管內(nèi)紅色粉末變?yōu)楹谏珪r，停止加熱；待玻璃管內(nèi)的固體冷卻后，停止通入一氧化碳氣體，并熄滅酒精燈；實驗現(xiàn)象：紅色粉末變?yōu)楹谏?，澄清的石灰水變渾濁，尾氣點燃產(chǎn)生藍色火焰。反應的化學方程式（煉鐵的原理）：fe 2q+3coj迄2fe+3co實驗注意事項：先通入一氧化碳氣體，排凈裝置內(nèi)的空氣，防止一氧化碳與空氣混合，加熱，發(fā)生爆炸；實驗完畢后要繼續(xù)通入一氧化碳氣體，直到玻璃管冷卻，防止高溫下的鐵與空氣接觸，被氧化。同時，實驗過程中還可防止澄清石灰水被倒吸。尾氣中含有一氧化碳， 一氧化碳有毒，所以尾氣要經(jīng)過點燃處理，防止一氧化碳

6、直接排放污染空氣。若實驗中沒有酒精噴燈， 也可用酒精燈代替，不過要在火焰上加一個金屬網(wǎng)罩，使火力更加集中，提高溫度。【要點詮釋】上面的化學方程式是以赤鐵礦石為原料。若以磁鐵礦為原料：4co+fec4_l 3fe+4co惠汨i若以菱鐵礦為原料：feco-feo+cotfeo+co 二1 fe+co若以黃鐵礦為原料：4fes+11q=2fe2q+8so (污染環(huán)境)fe2q+3co - 2fe+3co冶煉金屬選擇礦石要考慮的因素：礦石的純度礦石的金屬含量對環(huán)境的污染礦石在本地區(qū)的儲量。2 .根據(jù)冶鐵原理進行化學方程式計算由于化學方程式所表達的都是純凈物發(fā)生化學變化時的相互關(guān)系，各化學式所規(guī)定的化學

7、量，反映的是純凈物之間的質(zhì)量關(guān)系。而實際煉鐵中所用的礦石是不純的，煉出的生鐵也是不純的，因此進行有關(guān)計算時要注意換算。產(chǎn) 鐵一 中，儂五壯1mott tpf* -a 工l .1主失的純度二/鋁；僻;x 1口0/【要點詮釋】(1)化學方程式所表達的物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系都是參加反應的純凈物間的關(guān)系(2)但參與反應或生成的是含雜質(zhì)的物質(zhì)時，要換算成純物質(zhì)的量，再進行計算。做題時要重視審題，把握題目中所給的質(zhì)量分數(shù)是純度還是雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。如用200t含雜質(zhì)20%勺赤鐵礦石用于煉鐵，參加反應的純凈物不是200t x20%而是200t x (1-20%)(3)各種物質(zhì)間的關(guān)系為：純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量

8、x純度知識點七：金屬資源的保護和利用1.鐵銹蝕的條件及防銹蝕方法a .做鐵生銹條件的探究實驗要注意的問題鐵釘必須潔凈無銹只有空氣的試管必須干燥所需水必須是蒸儲水而且煮沸后迅速冷卻。b.鐵生銹的條件：鐵同時與水、空氣中的氧氣共同作用。c.鐵銹與鋁、鋅表面的氧化膜不同，前者疏松，后者致密。d.防止鐵生銹的方法。保持鐵制品表面的潔凈和干燥。在鐵制品表面形成保護膜：刷漆、涂油、鍍一層其它金屬、在鐵制品表面形成致密的氧化物保護膜。改變鐵制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制成不銹鋼。2.保護金屬資源的有效途徑為：a.防止金屬銹蝕。b.廢舊金屬的回收利用。c.合理有效的開采礦物。d.尋找金屬的替代品等。類型一：常見金屬材料及

9、其應用例題1、燈泡里的燈絲用鴇制而不用錫制，主要原因是（）a.鴇的導電性好 b.鴇的熔點高 c.鴇的硬度大d.鴇的密度大2.金屬材料在人類活動中已得到越來越廣泛的應用。下列性質(zhì)屬于金屬共性的是（）a.硬度很大b.有良好的導電、傳熱性c.銀白色固體d.熔點很高【變式1我省目前已有近百家企業(yè)參與奧運建設(shè)，產(chǎn)品涉及體育器材、建筑材料、相冊、食品等。下列奧運產(chǎn)品使用的材料屬于金屬材料的是（）a.部分書冊使用了再生紙b.場館建設(shè)使用了大量的鋼筋c.部分相冊使用了塑料粒子d.部分印刷油墨使用了無毒、可食用級的大豆油墨【變式2】閱讀下面的短文，并回答問題某校太陽能科技活動小組的同學用口徑為1m的鐵鍋，內(nèi)壁貼

10、上表面光亮的鋁箔，制成太陽灶。把太陽灶正對著太陽，太陽灶能將照射到它上面的光和熱集中在灶前某處，在該處放一盛水的鋁壺，就可將壺中的水加熱（如圖22 7所示）。根據(jù)上述短文歸納鋁的物理性質(zhì)與用途，并填入下表中（至少寫出二點）：鋁的性質(zhì)鋁的用途123類型四：金屬(鐵)的冶煉及含雜質(zhì)的化學方程式的計算例題2、聯(lián)合鋼鐵工業(yè)的基本生產(chǎn)流程示意圖 229所示：-7石ii甲同速iir 1(2)盅r圖 229請回答下列問題：(1)寫出設(shè)備a的名稱：;(2)寫出以赤鐵礦為原料在高溫下與一氧化碳反應制取鐵的化學方程式： ,(3)應用化學原理分析，工業(yè)煉鋼時用純氧而不用空氣的原因是： ,(4)鐵粉與生石灰都是常用的

11、干燥劑，現(xiàn)欲用化學方法檢驗某食品袋中的干燥劑究竟是其中的哪一種？請你簡述方法和現(xiàn)象： 。(5)鋼鐵公司用2000t含氧化鐵80%勺赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵 96%勺鋼坯多少噸？類型五：金屬資源的保護和利用例題3、某同學用相同的鐵釘探究鐵生銹與哪些因素有關(guān)，設(shè)計的實驗如圖22-10。經(jīng)過周觀察：試管 a和c中的鐵釘無明顯變化，試管b中的鐵釘明顯銹蝕。圖 2240通過探究發(fā)現(xiàn)：鐵生銹是鐵與 和 共同存在時發(fā)生化學反應的過程。a中加入的蒸儲水要事先煮沸，其目的是 ?！咀兪?3下面是某同學對鐵部分知識學習的過程。對鐵制品生繡的情況調(diào)查:調(diào)查內(nèi)容悼漆的自行車裸露在混凝土以外的鋼筋涂油的無銹鐵釘鍍銘鐵質(zhì)剪刀鐵制品銹蝕汛吹雨淋，時間長了，時間長了鋼筋表面出現(xiàn)銹層鐵釘較長時間仍剪刀較長時間的現(xiàn)象悼漆的部分會生銹不生銹不生銹(1)從調(diào)查中可知鐵制品生銹的主要條件是 (2)提出下列保護鐵資源的建議，其中正確的是 。(填字母) a.防止鐵制品腐蝕b.回收利用廢舊鐵制品c.任意開采鐵礦石(3)通過鐵與硫酸銅溶液反應的實驗，來比較鐵和銅的金屬活動性強弱。請寫出該反應 的化學方程式?！咀兪?4】金屬材料在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應用。(1)人類每年從自然界提取大量的金屬，其中提取量最