資源簡介

(共39張PPT)
第2課時 金屬資源保護
課題3 金屬資源的利用和保護
第八單元 金屬和金屬材料
R·九年級化學下冊
課前自學準備
課標要求
1
2
3
4
學習目標
了解鐵的銹蝕條件及其防護。
了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡單方法。
知道一些廢棄金屬對環境會造成污染，認識回收利用廢舊金屬的重要性。
對鐵的銹蝕防護的“活動探究”的結論的辨析歸納，從而得出鐵生銹的條件，以及防銹的方法。
1.（1）鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣
中的 、 等發生化學反應的過程。
（2）鐵銹主要成分是 ，鐵銹很 ，
易吸水，如不及時除去，會加快鐵的銹蝕。
氧氣
水
Fe2O3
疏松
2. 防銹的方法：
（1）隔絕 和 ，如在鐵制品表面
、 、電鍍等。
（2）改變鐵的組織結構，可制成耐腐蝕的合
金，如 。
空氣
水
刷油漆
涂油
不銹鋼
課前自學準備
預習檢測
一方面，人類每年要從自然界獲取大量的金屬礦物資源以提煉金屬；另一方面，世界上每年又有大量的金屬設備和材料因腐蝕而報廢。如何防止金屬腐蝕已成為科學研究和技術領域中的重大問題。
課堂教學展示
新課導入
鋼鐵的銹蝕和危害
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課堂探究
知識點1 認識鐵銹
鐵銹的主要成分：Fe2O3·xH2O
從生活經驗看，鐵制品生銹的原因可能是什么？
你能設計一個簡單的實驗驗證你的猜想嗎？
鐵釘生銹的條件
鐵釘容易生銹。那么，鐵釘生銹需要哪些條件呢？
探究
【問題】
鐵釘的銹蝕可能與空氣中的氧氣、水有關。
猜想假設：
現有潔凈無銹的鐵釘、試管、經煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和氯化鈣（干燥劑）。你還可以選用其他物品。
【實驗】
除盡溶于水中的氧氣
（1）仔細觀察并參考圖示裝置，設計實驗并探究鐵釘生銹的條件。
【實驗】
（2）每天觀察鐵釘生銹的現象，連續觀察一周，認真做好記錄。
控制變量法
實驗
現象 鐵釘沒有生銹 鐵釘生銹，水面處銹蝕嚴重 鐵釘沒有生銹
結論 鐵釘只與氧氣接觸而不與水接觸，不易生銹 鐵釘同時與水、空氣接觸，易生銹 鐵釘只與水接觸，而不與氧氣接觸，不易生銹
二者對比，說明鐵生銹需要水
二者對比，說明鐵生銹需要氧氣
【分析與結論】
（1）上述實驗設計是如何控制變量的？
上述實驗設計中，控制氧氣相同，探究水對鐵釘生銹的影響；控制水相同，探究氧氣對鐵釘生銹的影響。
【分析與結論】
（2）對鐵釘生銹的條件，你能得出哪些結論？
鐵釘生銹的條件是鐵與氧氣、水同時接觸，缺一不可。
鐵生銹的過程實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發生化學反應的過程。
鐵銹放大20倍
鐵銹放大40倍
氧化鋁薄層放大50倍
氧化鋁薄層放大200倍
打磨后的鋁
未打磨的氧化鋁
鐵銹覆蓋在鐵的表面，對里面的鐵有保護作用嗎？
鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續與氧氣、水等反應，因此鐵制品可以全部銹蝕。
而鋁與氧氣生成的氧化鋁十分致密，覆蓋在鋁的表面能保護里層的鋁不再與氧氣繼續反應，因此鋁比鐵更耐腐蝕。
生活經驗告訴我們，還有很多因素影響鐵生銹的快慢。如炒菜后的鐵鍋、切過咸菜的菜刀、海邊的鐵制品銹蝕更快，這是因為在溫度較高、酸、食鹽溶液等環境中，鐵生銹速率會加快。
鐵銹
主要成分：Fe2O3·xH2O
歸納
形成條件：水和氧氣，缺一不可
在溫度較高、酸、食鹽溶液等環境中，
生銹速率會加快。
特點：疏松多孔，對里層的鐵沒有保護作用
例 下圖是探究鐵銹蝕條件的裝置。調節L端與R端的液面高度一致，塞緊木塞，一周后觀察。下列推斷錯誤的是（ ）
A.b試管中鐵釘不會銹蝕
B.L端與R端液面高度仍然
保持一致
C.該實驗說明鐵銹蝕與空氣、水有關
D.若將a管中的水改為食鹽水能加快鐵的銹蝕
B
不生銹
生銹，消耗氧氣
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典例剖析
知識點2 防止鐵制品銹蝕的方法
水
空氣
同時滿足
鐵生銹的條件
破壞其中任意一個條件。
怎樣防止鐵生銹呢？
思考
（1）通過對鐵釘生銹條件的探究，你對防止鐵制品銹蝕有什么建議？
思考與討論
改變金屬的本質——提高抗腐蝕能力：制成合金，如不銹鋼。
形成保護層：刷油漆、涂油、燒涂搪瓷、電鍍上一層耐腐蝕的金屬、通過化學方法使表面形成致密氧化物薄膜等。
改善腐蝕環境，保持鐵制品表面干燥和潔凈，及時除去鐵制品上的銹。
（2）自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了哪些防銹措施？
思考與討論
刷油漆
鍍鉻
涂油
例 下列措施不能在一定程度上防止金屬
生銹的是（ ）
A．在金屬表面涂油或刷漆
B．在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的鉻
C．制成耐腐蝕的合金
D．用砂紙擦去鋁制品表面的氧化膜
√
√
×
√
D
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典例剖析
金屬礦物的儲量有限，而且不能再生。
知識點3 金屬資源保護
防止金屬腐蝕不僅能減少金屬腐蝕的危害，也是在節約、保護金屬資源
除了防止金屬腐蝕，保護金屬資源的第二條有效途徑是回收利用廢舊金屬。目前世界上已有50%的鐵和90%以上的金得到了回收利用。
節約金屬資源
節約能源
減少對環境的污染
降低金屬制品生產成本
回收利用廢舊金屬
回收利用 鋁制飲料罐
回收廢舊電池
保護金屬資源的有效途徑：
第三條：有計劃、合理地開采金屬礦物，嚴禁
不顧國家利益的亂采礦。
第四條：尋找金屬的代用品。如把Cr、Ni等金屬
加入普通鋼里制成不銹鋼；用塑料代替
鋼和其他合金制造管道、齒輪和汽車零
部件等。
科學 · 技術 · 社會
稀土資源的利用和保護
例 礦產資源的儲量是有限的，而且是不能再生的，下列不符合金屬資源保護的有效途徑的是（ ）
A.合理開采礦物資源，回收利用廢舊金屬
B.尋找、研制金屬的代用品
C.有礦物就開采，并加快開采進度
D.對金屬制品采用有效的防護措施，防止金屬
腐蝕
C
要有計劃合理地開采礦物
√
√
×
√
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典例剖析
鐵生銹的條件
防止鐵生銹的方法
金屬資源保護
生銹
蒸餾水 蒸餾水 干燥空氣
不生銹
不生銹
（1）改變金屬的本質，制成合金
（2）形成保護層
（3）保持鐵制品表面干燥和潔凈
（1）防止金屬腐蝕
（2）回收利用廢舊金屬
（3）有計劃、合理地開采金屬礦物
（4）尋找金屬的替代品
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課堂小結
小林同學發現銅制眼鏡框表面出現了綠色物質，通過化學學習知道該物質為銅銹，俗稱銅綠，主要成分是Cu2(OH)2CO3。
【提出問題】銅是在什么條件下銹蝕的？小林對此進行了探究。
【猜想】根據銅銹的化學式，猜想銅生銹可能是銅與水、 共同作用的結果。
O2、CO2
課堂教學展示
延伸拓展
（1）實驗較長時間后，發現 試管中的光亮銅片最先生銹（填字母）。
B
【設計與實驗】借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗，小林設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗如下圖所示：
【設計與實驗】借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗，小林設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗如下圖所示：
（2）從優化實驗的角度考慮，A實驗是多余的，他只考慮了水這個單一條件。C試管中除光亮銅片、蒸餾水外，還有另外一種物質為 。
CO2或(O2)
（3）D試管中除光亮銅片外，還有另外兩種物質為 ；從D試管的實驗中，獲得的結論是
。
CO2和O2
水是銅生
銹的必要條件之一。
【設計與實驗】借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗，小林設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗如下圖所示：
【評價與改進】我認為小林設計的“銅片銹蝕條件的探究”實驗不夠完善，要得出正確結論，還要補充的一個實驗是（可用圖表示）
。
【反思與小結】通過銅片銹蝕條件的探究實驗，我獲得的啟示：
。
取一支試管放入一塊光亮銅片加入少量蒸餾水浸沒部分銅片，充滿O2 (或CO2 )后塞緊橡皮塞放置對比觀察
進行探究實驗時猜想要有一定的依據，不能憑
空想象，可采用多組對比實驗的方法或化學是一門以實驗為基礎的學
科要有善于猜想、勤于思考、大膽設計和勇于創新的精神……
1. 通過實驗回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？
（1）在干燥的空氣中。
（2）在潮濕的空氣中。
（3）部分浸入食鹽水中。
（4）浸沒在植物油中。
解：鐵釘在（2）、（3）兩種情況下容易生銹。鐵生銹是鐵與氧氣和水發生了復雜的化學反應，在干燥的空氣中沒有（或缺少）水，植物油中沒有氧氣和水。
課后反饋總結
課堂練習
2. 回答下列問題：
（1）為什么沙漠地區的鐵制品銹蝕較慢？
（2）被雨水淋濕的自行車，為什么須先用干布
擦凈后才能用帶油的布擦？
解：（1）沙漠地區氣候干燥，缺少水分。
（2）用干布擦掉水分，保持自行車干燥，擦干后用帶油的布擦，這樣就在自行車表面形成了一層保護膜，水分不易侵入，可以防止鐵生銹。如果不擦掉水分，直接用帶油的布擦，不僅不易擦干，而且還容易將水覆蓋在油層下面，使鐵生銹。
3. 我國古代將爐甘石（ZnCO3）、赤銅（Cu2O）
和木炭粉混合后加熱到約800℃，得到一種外
觀似金子的鋅和銅的合金，試寫出反應的化學
方程式（提示：ZnCO3加熱可分解為ZnO）。
4. 對如何防止你家的刀、剪等鋼鐵制品和鐵制
農具等生銹，提出兩種以上的方案，比較方
案的優缺點，并在家里實施你的方案。
解：提示：從使用后擦拭干凈、保持干燥、涂油等方面進行比較。例如：
菜刀、水果刀：洗凈擦干。
剪刀：擦拭干凈，保持干燥。
鐵制農具：擦拭干凈，涂上黃油或機油。
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。
課后反饋總結
課后作業

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