資源簡介

第5章 金屬的冶煉與利用
第3節 金屬防護和廢金屬回收 教案
教學目標
一、知識與技能
1. 知道金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡單方法。
2. 知道廢棄金屬對環境的污染，認識金屬回收、再利用等對資源保護的重要性。
二、過程與方法
1.通過對實驗現象的觀察、分析，學會歸納整理；
2.用化學知識解釋日常生活中的一些變化，激發學習化學的興趣
教學重點
了解鐵生銹的條件和金屬資源的保護方法。
教學難點
鐵釘銹蝕條件的探究。
新課引入
上自然界中的金屬資源是很豐富的，但是，金屬腐蝕是普遍存在的現象。金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機械性能方面都將發生變化，造成設備破壞、管道泄漏、產品污染，釀成火災或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴重浪費，使國民經濟受到巨大的損失。據估計，世界各發達國家每年因金屬腐蝕而造成的經濟損失約占其國民生產總值的3.5%～4.2%，因此，研究金屬腐蝕原理，采取防護措施，對經濟建設有著十分重大的意義。因此本節課我們一起來探究金屬防護的知識。
教學過程
（一）探究鐵生銹的條件
[引入]：本節課研究的主要內容就是鐵生銹的原因和防治方法。首先，大家請拿出小組在一周前準備的“鐵生銹”實驗。
[實驗探究]：分別把鐵釘放入干燥空氣的試管、裝有水的試管、裝有上層有煤油的水的試管、裝有鹽水的試管中，一周后，觀察發生生銹的情況。
[交流]：學生結合自己的實驗，交流鐵生銹的原因。
學生甲：鐵釘放在水中，浸沒部分生銹不嚴重，在空氣、水界處的鐵釘生銹較嚴重。
學生乙：比較鐵釘放在水中和食鹽水中的生銹情況，在空氣、食鹽水界處的鐵釘生銹較嚴重。
學生丙：鐵釘在干燥的空氣中沒有生銹。
學生丁：浸沒在上層有煤油的水中的鐵釘生銹也不嚴重。
[討論]：同學回答的結果，使其能更好地為探究鐵生銹的原因做好準備。
[講述]：同學們回答得很好，觀察非常仔細。那么根據上述現象，請同學們思考鐵生銹與哪些因素有關？
[交流]：學生交流并回答。
學生甲：鐵釘生銹與水有關，因為放在潮濕空氣中的鐵易生銹，但放在干燥空氣中的鐵不易生銹。
學生乙：鐵釘生銹與氧氣有關，有一半浸沒在水中和食鹽水中的鐵釘，生銹嚴重的都是空氣、水的界處。
學生丙：在干燥的空氣中也有氧氣，但它不易生銹。所以，我認為鐵生銹應該與水、氧氣同時存在有關。
學生丁：通過比較水中和食鹽水中鐵釘的生銹情況，我認為鐵釘生銹還與水的性質有關，如果在水中加入食鹽，則可能會加速鐵的生銹速度。
[展示]：同學們回答的都很正確。展示鐵生銹的原因。
[問題]：1.鐵銹的顏色是？其主要成分是？它是純凈物嗎？
2.氧化鐵能像鋁壺表面的氧化鋁膜一樣阻止鐵繼續生銹嗎？
[回答]：學生交流并回答。
[問題]：前面在講述滅火的原理就是要阻止可燃物滿足燃燒的三個條件。那么，如果要防止鐵生銹，則原理是什么呢？
[回答]：學生回答是要阻止鐵同時與氧氣、水接觸。
[講述]：那么，同學們想想日常生活中，我們是如何來防止鐵生銹的呢？
回答：學生交流后回答。
學生甲：在鐵表面鍍上一層搪瓷，目的是為了不與氧氣或水接觸。
學生乙：在油輪的表面經常要涂油漆，目的是為了阻止鐵和水接觸，防止生銹。
學生丙：家用的菜刀，用完后通常要擦干或在刀表面涂一層油，目的是為了防止刀與水和氧氣接觸。
[展示]：防止金屬生銹的辦法。
[講述]：一旦金屬生銹了，也不能亂扔。要對廢金屬進行回收利用，原因是廢金屬會對人類的環境造成極大的污染。
展示：廢金屬的回收利用。
課堂小結
1、鐵生銹實質：鐵與空氣中的氧氣、水接觸，發生了復雜的化學反應——緩慢氧化。
2、鐵銹是一種疏松多孔的物質，成分復雜，其主要成分為氧化鐵。水分和氧氣能夠穿過鐵銹的空隙，所以鐵銹對鐵起不到保護作用。如果不加以保護，鐵甚至被完全銹蝕。
3、保護方法和措施：
（1）保持鐵制品表面的潔凈和干燥
（3）改變內部結構：如加入鉻、鎳制成不銹鋼等。
板書設計
第3節 金屬防護和廢金屬回收
一、探究鐵生銹的條件
1.實驗步驟
2.實驗結論：鐵與空氣中的氧氣、水接觸，發生了復雜的化學反應——緩慢氧化。
二、鐵的防銹措施
1.保持鐵制品表面清潔與干燥
2.在鐵制品表面涂上一層保護膜
3.制成耐腐蝕的合金
三、廢金屬的回收與利用
教學反思
本節課教學設計的指導思想是以學生為主體，建構起學生自己動
手實踐、自主探索與合作交流的學習方式，在教師指導下，以科學探
究的方法主動應用已有知識解決問題，并獲取新知識，促進學生創新
意識和實踐能力的發展。從生活中鋼鐵銹蝕的危害入手，激發學生了
解學習內容的興趣，通過鐵銹蝕的探究實驗，讓學生分析歸納得出鐵
生銹的條件，并在此基礎上尋找防止鋼鐵銹蝕的措施。引導學生學會
學習，學會交流，形成愛護金屬資源的思想。
例題展示
類型一 鋼鐵的銹蝕及其防護
例1在下列條件或環境中，鐵制品最易生銹的是 （ C ）
暴露在干燥的空氣中
浸沒在植物油中
暴露在潮濕的空氣中
D．浸沒在蒸鎦水中
解析：A、在干燥的空氣中鐵與水接觸的少，不易生銹，故A錯誤；
B、浸沒在植物油中，鐵與水和氧氣都不接觸，不易生銹，故B錯誤；C、在潮濕的空氣中，鐵與水和氧氣同時接觸，容易生銹，故C正確；D、浸沒在蒸餾水中，鐵與氧氣不接觸，不易生銹，故D錯誤．
課后作業
一、當堂反饋
1.生活的實際經驗中，你認為下列做法正確的是 （ C ）
A用純堿代替食鹽做調料
B用水經常沖洗自行車防銹
C用食醋除去熱水瓶中的水垢
D用燃著的木條檢查石油液化氣的泄漏
解析:根據食鹽和純堿的特點考慮；B、防止鐵生銹的方法通常是保持鐵表面潔凈干燥；C、水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂，可以使用酸與之反應；D、液化氣屬于易燃品，要禁止明火接觸以防止爆炸．
2.“垃圾是放錯了位置的資源，應該分類回收。”生活中廢棄的鐵鍋、鋁易拉鑵、銅電極等可歸為一類加以回收利用。它們屬于( C )
A氧化物
B化石燃料
C金屬或合金
D稀有元素
3.集中處理廢電池的主要目的是（ C ）
A回收廢電池外殼的金屬材料
B回收處理加工后重新出售
C防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對水源和土壤的污染
D回收廢電池中的是墨電極
解析：電池的外殼一般由鋅制成，廢棄后對環境基本無污染，石墨也是如此；而電池中汞、鎘和鉛等對環境的污染較嚴重，故要進行回收處理．故選C
二、課后練習
1.為了減緩鐵制品的銹蝕，下列做法不當的是（ C ）
A.在車船的表面噴涂油漆
B.將使用后的菜刀用布擦干
C.洗凈鐵制品表面的油膜
D.在鐵制品表面鍍上一層鋅
解析：A、在車、船的表面噴涂油漆能夠防止生銹，做法正確；B、將使用后的菜刀用布擦干，能減緩鐵制品的銹蝕，做法正確；C、洗凈鐵制品表面的油膜，使鐵與氧氣和水接觸，容易生銹，做法錯誤；D、在鐵制品表面鍍上一層鋅，能夠防止生銹，做法正確．
2.下列情況下，埋在地下的鑄鐵最易生銹的是（ A ）
A.在潮濕、疏松、透氣的土壤中
B.在干燥、疏松、透氣的土壤中
C.在潮濕、致密、不透氣的土壤中
D.在干燥、致密、不透氣的土壤中
解析：A．在潮濕、疏松、透氣的土壤中，鑄鐵管道與氧氣和水充分接觸，容易生銹；B．在干燥、致密、透氣的土壤中，由于缺乏水，鑄鐵管道不容易生銹；C．在潮濕、致密、不透氣的土壤中，由于缺乏氧氣，鑄鐵管道的生銹速率很慢；D．在干燥、致密、不透氣的土壤中，既沒有氧氣，也沒有水，鑄鐵管道不生銹．故選A．
3.下列方法中不能防止鍋鐵腐蝕的是（ B ）
A.表層鍍鋅 B.食鹽水浸泡 C.制成合金 D.表層涂油
解析：A、在金屬鐵的表面鍍上一層比金屬鐵活潑的金屬，可以防止鐵被腐蝕，故A正確；B、食鹽水浸泡會加速鐵生銹的速度，故B錯誤；C、制成合金，合金的抗腐蝕強，起到防止生銹的目的，故C正確．D、鐵生銹的主要條件是與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸，如果隔絕了空氣和水，就能在一定程度上防止鐵生銹，在鐵鍋表面涂食用油能防止鐵鍋生銹，故D正確；
（2）在鋼鐵表面覆蓋保護層
①噴漆
②涂防銹油
③燒涂搪瓷
④鍍一層起保護作用的其他金屬
⑤在鋼鐵表面高溫制成一層致密氧化膜

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