金属资源的利用和防护
发布时间:2014-2-21 14:11:36 浏览次数：301
课题3 金属资源的利用和防护
【考点透视】
一、考纲指要
1．知道一些常见的金属矿物；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，知道金属资源的现状和保护措施。
2．认识铁生锈的危害，知道铁生锈的主要条件是与空气和水直接接触；记住几种有效防止铁生锈的方法。
3．知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。
二、命题落点
1．结合对铁生锈的因素的思考，通过探究等形式来分析、判断其他一些“生锈”的条件，并由此交流防止“生锈”的方法和措施，如例2。
2．以选择或填空题的形式考查对于金属资源的现状、合理开发与保护等方面的知识。
3．考查金属腐蚀的危害及防止金属锈蚀的方法，如例1。
4．根据铁与稀硫酸、硫酸铜等物质的化学反应方程式，结合溶液的质量分数，综合计算有关物质的质量或质量分数，如例3。
5．有关根据铁的冶炼的化学方程式进行的不纯物质参加反应的计算。
【典例精析】
例1．（2005年·锦州市）家庭生活中下列做法不能防止菜刀生锈的是（ ）
a．菜刀使用完后，用水洗净，并擦干
b．久置不用时在菜刀表面涂一层食用油
c．把菜刀存放在潮湿的地方
d．用不锈钢菜刀取代普通菜刀
解析：厨房菜刀生锈是常见的事情，如何防止或减少菜刀的生锈是人们常提的问题。通过学习化学知识我们知道，铁的生锈是需要一定的外界条件的，如潮湿的环境就会给铁生锈创造有利的机会，所以想方设法隔绝水与菜刀的接触（如选项a、b）即可防止菜刀生锈。当然，如果能改变菜刀的制作材料（实际是改变了其内部结构）如选项d也可以防止其生锈。
答案：c。
例2．请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：
发现问题：小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；小茜发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈；小玲发现苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，好象生了“锈”一般。
提出问题：这三种物质“生锈”的原因是什么？
收集证据：（1）回忆已有知识：铁生锈的条件是 。
（2）查阅有关资料：“铜锈”主要成分是cu2（oh）2co3（俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质。
（3）实验探究：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下：
| 实验 装置 | 实验 现象 | 铜片不生锈 | 铜片不生锈 | 铜片不生锈 | 铜片生锈且水面附近锈蚀最严重 |
由实验可知，铜生锈是铜与水、 、 等物质共同作用的结果。
得出结论：经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与 （填物质名称）有关。
（4）反思与应用：利用所得结论进行填空：
①写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法 ；
②请你提出一条延长食品保质期的建议 。
解析：这是一道典型的探究性试题，这类试题是近几年中考化学试题的“亮点”，几乎每套试题中都涉及到了这种试题。该题以三位同学所发现的“生锈”现象为切入点，通过发现问题→提出问题→收集证据→得出结论→反思与应用，告诉大家解决类似问题的具体操作方法及程序，并且在这一过程中提出了一系列问题让同学们进行解答。该题中的“反思与应用”所设问题是两个开放性试题，大家必须通过发散性思维，综合所学知识与该类问题在实际生活中的解决方法，才能得出准确、合理的答案。
答案：（1）铁与氧气和水同时接触 ；（3）氧气（或o2）、二氧化碳（或co2）；氧气、二氧化碳；（4）①保持金属制品表面的洁净和干燥（或表面镀上保护膜等）；②将食品进行真空包装等。
例3．（2005年·临沂市）我国劳动人民在很早以前就能冶铸黄铜，黄铜是铜和锌的合金，可用来制造机器零件、仪表及日用品等。某同学为测定某黄铜样品中铜的质量分数，进了如下实验：称取8g该黄铜样品（已加工成粉末），放入一试管，然后向试管中逐滴滴入未知质量分数的稀硫酸，至恰好无气体放出为止，测得产生气体0.1g。
（1）通过计算求出该黄铜样品中铜的质量分数；
（2）若想求出该稀硫酸中溶质的质量分数，你认为还需测出哪些数据？
解析：本题是依据化学方程式进行计算的综合性试题，具有一定程度的开放性，能较为深刻地考查大家的分析、综合及逆向思维能力。
第（1）问是比较简单的根据化学方程式的计算，只要利用所产生的氢气的质量，即可求出样品中锌的质量，进而可求出样品中铜的质量分数，其结果为59.4％。对于第（2）问的分析与解答，确实需要综合思考。我们已经习惯于根据条件求结果，现在则是依据要求的结果由你自己确定还需要哪些数据（条件），这显然需要一种逆向的思维。结合第（1）问求出的结果，若想求出该稀硫酸中溶质的质量分数，那就要测出二者恰好完全反应时，所用稀硫酸的质量、或稀硫酸的体积和密度、或稀硫酸中溶剂的质量、或试管内物质的总质量。
【常见误区】
1．认为只有有效地防止金属的锈蚀才是保护金属资源的途径。实际上，保护金属资源，不仅要把防锈工作做好，更要注意及时回收利用废旧金属、合理开采矿物、寻找金属代用品等都是保护金属资源的重要途径。如例4。
2．以为地壳中含量最多的金属因素就是世界上年产量最高的金属，殊不知，金属的冶炼需要一定的条件和设备，不同的金属冶炼的难度不同，不同的金属应用的范围也不同，地壳中含量多的，不一定就是世界上年产量多的。
3．缺少必要的逆向思维的训练，不能有效地分析某些综合性、开放性强的试题，如例3等。
【基础演练】
1．下列情况常常会使铁制品锈迹斑斑的是（ ）
a．表面涂油 b．任其风吹两淋
c．表面喷漆 d．表面保持干燥
2.下列铁制品在使用和保存时的注意事项不正确的是 ( )
a.避免铁制品长时间接触潮湿空气
b.应保持铁制品表面洁净干燥
c.用铁制容器盛装食醋
d.为防止机床生锈，在机床表面上涂油
3．铝合金因具有坚固、轻巧、美观、易于加工等优点而成为现代家庭封闭阳台时的首选材料，这与铝合金的下列物理性质无关的是（ ）
a．较小的密度 b．较大的硬度
c．良好的导电性 d．较好的延展性
4．下列金属的用途与性质不相应的是（ ）
a．用铜做电线是由于其导电性良好
b．用钨做灯丝是因为其熔点高
c．铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易氧化
d．用金做饰物是因为金的密度大
5．下列方法①涂油 ②刷油漆 ③用砂纸擦 ④镀锌 ⑤用水洗干净 ⑥烤蓝，其中不能防止铁制品生锈的是（ ）
a．①③④ b．②④⑥ c．③④⑤ d．③⑤
6.将铁矿石冶炼成铁的过程是一个比较复杂的过程，工业上高炉炼铁的原理是_________________，所发生的反应可用化学方程式表示为_____________________________。
7．炼钢的主要原料是生铁，在古代，人们把烧红的生铁放在铁砧上反复捶打，最终可使生铁转化为钢，这也就是成语“百炼成钢”和“千锤百炼”的来历。请你根据所学知识，写出上述最关键一步的反应的化学方程式___________________________________。
8．请用合理方法除去下列物质中含有的杂质 。(用化学方法除杂质的要写出化学方程式)
（1）铜屑中含有少量铁屑(两种方法)
方法一：_________________：方法二：_______________________。
（2）铁屑中含有氧化铁________________________________________；
（3）一氧化碳含有二氧化碳___________________________________；
（4）硝酸铜溶液中含少量硝酸汞____________________________。