2011九年级化学寒假补课资料 第五讲 金属材料、金属资源的利用和保护（无答案） 人教新课标版

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1、第1讲：金属金属材料、金属资源的利用和保护学习目标 1通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。2自主实验探究金属的物理性质（重点探究导电、导热性等）。讨论探究物质的性质与用途的关系，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。3认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。重点：认识金属物理性质的相似性和差异性；从常见铁矿石中提炼铁的原理；金属锈蚀的条件和金属资源的保护方法知识点一：金属材料金属材料包括纯金属和它们的合金。1几种常

2、见金属a常见的重要金属：铁铝铜锌钛锡金银等b金属有许多共同的性质，如：金属光泽 良好导电性、导热性良好的延性、展性 韧性好、能弯曲等。 c常见金属的各自特性颜色：大多为银白色，铜呈紫红色、金呈黄色状态：常温下大多为固体，汞为液体密度差别很大：金为19.3，铝为2.7导电性差异很大：银为100，铅仅为7.9熔点差别大：钨为3410，锡仅为232硬度差别大：铬为9，铅仅为1.5。2合金知识a合金：两种或两种以上的_（或_和_）融合而成的具有_特性的物质。【要点诠释】合金是_合金中至少含有一种_合金的性能与组成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度_，合金的熔点比组成它们的纯金属

3、的熔点_。b常见的合金生铁和钢是含_量不同的_的两种合金，都是_（填“混合物”或“纯净物），含碳量为2%-4.3%的是_，含碳0.03%-2%的是_，除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，不锈钢中还含有铬、镍。知识点二：金属在自然界的存在1在自然条件下，铁、铝中无单质存在，因为这些金属的活动性较强，会与_、_等作用生成化合物。只有极少数的几种很不活泼的金属（如铂、金、银等）才能以单质（游离态）形式存在。2存在于自然界中的矿石 3地壳中含量最多的金属是_，其次是_。【要点诠释】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；知识点六：金属（铁）的冶炼及含杂质的

4、化学方程式的计算1.铁的冶铁a炼铁所用的原料：铁矿石、焦炭、石灰石。【要点诠释】焦炭的作用提供热量： C+O2CO2提供还原剂CO： CO2+C2CO石灰石的作用：将矿石中的SiO2转化为炉渣CaSiO3CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO3b炼铁的原理炼铁就是把铁矿石、焦炭、石灰石一起放入高炉中，利用还原剂CO把铁从它的化合物中还原出来。实验装置：如图226所示 图226实验步骤：检查装置的气密性；将适量的氧化铁放入玻璃管内，并固定装置；通入一氧化碳气体，并点燃酒精灯；待装置内的空气完全排净后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热；当玻璃管内红色粉末变为黑色时，停止加热；待玻璃管内的固体冷

5、却后，停止通入一氧化碳气体，并熄灭酒精灯；实验现象：红色粉末变为黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气点燃产生蓝色火焰。 反应的化学方程式(炼铁的原理)： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2实验注意事项：先通入一氧化碳气体，排净装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合，加热，发生爆炸；实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。同时，实验过程中还可防止澄清石灰水被倒吸。尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要经过点燃处理，防止一氧化碳直接排放污染空气。若实验中没有酒精喷灯，也可用酒精灯代替，不过要在火焰上加一个金属网罩，使火力更加集中，提高温度。【要点诠释】上面

6、的化学方程式是以赤铁矿石为原料。若以磁铁矿为原料：4CO+Fe3O43Fe+4CO2若以菱铁矿为原料：FeCO3FeO+CO2FeO+COFe+CO2若以黄铁矿为原料：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2（污染环境）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2冶炼金属选择矿石要考虑的因素：矿石的纯度矿石的金属含量对环境的污染矿石在本地区的储量。2.根据冶铁原理进行化学方程式计算由于化学方程式所表达的都是纯净物发生化学变化时的相互关系，各化学式所规定的化学量，反映的是纯净物之间的质量关系。而实际炼铁中所用的矿石是不纯的，炼出的生铁也是不纯的，因此进行有关计算时要注意换算。计算公式： 【要点诠释】(1

7、)化学方程式所表达的物质间的质量关系都是参加反应的纯净物间的关系（2）但参与反应或生成的是含杂质的物质时，要换算成纯物质的量，再进行计算。做题时要重视审题，把握题目中所给的质量分数是纯度还是杂质的质量分数。如用200t含杂质20%的赤铁矿石用于炼铁，参加反应的纯净物不是200t20%，而是200t(1-20%)(3)各种物质间的关系为：纯物质的质量不纯物质的质量纯度知识点七：金属资源的保护和利用1铁锈蚀的条件及防锈蚀方法a做铁生锈条件的探究实验要注意的问题铁钉必须洁净无锈只有空气的试管必须干燥所需水必须是蒸馏水而且煮沸后迅速冷却。b铁生锈的条件：铁同时与水、空气中的氧气共同作用。c铁锈与铝、锌

8、表面的氧化膜不同，前者疏松，后者致密。d防止铁生锈的方法。保持铁制品表面的洁净和干燥。在铁制品表面形成保护膜：刷漆、涂油、镀一层其它金属、在铁制品表面形成致密的氧化物保护膜。改变铁制品的内部结构，制成不锈钢。2.保护金属资源的有效途径为： a.防止金属锈蚀。b.废旧金属的回收利用。c.合理有效的开采矿物。d.寻找金属的替代品等。类型一： 常见金属材料及其应用例题、灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，主要原因是（ ）A钨的导电性好 B钨的熔点高 C钨的硬度大 D钨的密度大2金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是（ ）A硬度很大B有良好的导电、传热性C银白色固体D熔点很高【

9、变式】我省目前已有近百家企业参与奥运建设，产品涉及体育器材、建筑材料、相册、食品等。下列奥运产品使用的材料属于金属材料的是（ ）A.部分书册使用了再生纸B.场馆建设使用了大量的钢筋C.部分相册使用了塑料粒子D.部分印刷油墨使用了无毒、可食用级的大豆油墨【变式2】阅读下面的短文，并回答问题某校太阳能科技活动小组的同学用口径为1m的铁锅，内壁贴上表面光亮的铝箔，制成太阳灶。把太阳灶正对着太阳，太阳灶能将照射到它上面的光和热集中在灶前某处，在该处放一盛水的铝壶，就可将壶中的水加热(如图227所示)。根据上述短文归纳铝的物理性质与用途，并填入下表中（至少写出二点）： 铝的性质铝的用途1 2 3 类型四

10、：金属（铁）的冶炼及含杂质的化学方程式的计算例题2、联合钢铁工业的基本生产流程示意图229所示： 请回答下列问题：（1）写出设备A 的名称：_；（2）写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式：_；（3）应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是：_；（4）铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟是其中的哪一种？请你简述方法和现象：_。（5）钢铁公司用2000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的钢坯多少吨？ 类型五：金属资源的保护和利用例题3、某同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图22-10。经过一周

11、观察：试管A 和C中的铁钉无明显变化，试管B中的铁钉明显锈蚀。 通过探究发现：铁生锈是铁与_和 _共同存在时发生化学反应的过程。A中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是_。【变式13】下面是某同学对铁部分知识学习的过程。对铁制品生绣的情况调查：调查内容掉漆的自行车裸露在混凝土以外的钢筋涂油的无锈铁钉镀铬铁质剪刀铁制品锈蚀的现象风吹雨淋，时间长了，掉漆的部分会生锈时间长了钢筋表面出现锈层铁钉较长时间仍不生锈剪刀较长时间不生锈（1）从调查中可知铁制品生锈的主要条件是_。(2)提出下列保护铁资源的建议，其中正确的是_。（填字母） A.防止铁制品腐蚀 B.回收利用废旧铁制品 C.任意开采铁矿石(3)通过铁与硫酸铜溶液反应的实验，来比较铁和铜的金属活动性强弱。请写出该反应的化学方程式_。【变式14】金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。(1)人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁。用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和一氧化碳炼铁的化学方程式为_。(2)北京奥运会用到多种材料。下列应用中使用金属材料的有_(填序号)。 使用金、银和铜等制作奖牌 使用纯羊毛和聚酯纤维制作“福娃” 使用新型钢材建造“鸟巢” 使用聚氟乙烯制造“水立方”外层膜(3)金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径是_答出两条即可)。