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课题3 金属资源的利用和保护
第2课时 金属资源的保护
一、学习目标
1. 了解金属锈蚀的原因和条件；
2. 知道防止金属锈蚀的措施和方法；
3. 知道废旧金属对环境的污染，认识回收废旧金属等金属资源保护的重要性。
二、学习重难点
重点：①铁锈蚀的条件及其防护；
②合理利用金属资源的意识。
难点：铁钉锈蚀条件及其防护措施的探究。
三、学习过程
【知识回顾】
1. 写出氧化铁的化学式（ ）；氧化铝( )。
2. 缓慢氧化的特点是进行很慢，不易察觉，缓慢氧化的例子很多，例如 、食物的腐烂、 、农家肥的腐熟等。
3.铝制品耐腐蚀的原因是 ，用化学方程式表示为 。
【课堂引入】
人类社会为金属的腐蚀付出了巨大的代价。据不完全统计，世界各国每年因金属腐蚀所造成的经济损失占国民生产总值的2%～4%，全世界每年因金属腐蚀造成的损失超过7000亿美元，这是一个惊人的数字。
【自主探究】
1.铁生锈的条件：铁与空气中的__________、__________等发生化学反应。
2.铁锈的主要成分是__________。
3.防止铁制品锈蚀的建议：①保持铁制品表面洁净__________；②在铁制品表面涂一层保护膜（__________、__________、__________等）；③改变铁的组织结构，制成__________，如不锈钢。
4.保护金属资源的途径：（1）防止金属_____；（2）金属的__________；（3）有计划、合理地开采矿物；（4）寻找金属的替代品。
【合作探究】
一、铁制品锈蚀的条件
1.实验探究：铁制品锈蚀的条件
操作 现象 分析 结论
试管Ⅰ：试管中放一铁钉，注入蒸馏水，一半在水中，一半在空气中
试管Ⅱ：试管中放一铁钉，注入蒸馏水至完全浸没，并在水面上方滴几滴植物油
试管Ⅲ：试管烘干，放一铁钉，在试管口放置棉花和干燥剂，用橡皮塞塞紧试管口
2.交流与讨论：
①试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？
②铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？
③为了使月饼保鲜，月饼包装盒中常常放入一小袋黑色铁粉，其主要作用是什么？
④比较吐鲁番和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是？说明理由。
3.结论：铁制品锈蚀的过程，是铁与空气中的 等发生化学反应的过程。
【练一练】下列实验中，铁片最容易发生锈蚀的是（ ）
A． B．
C． D．
二、防止金属生锈的方法
1.根据铁生锈的条件，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？
2.防止铁制品生锈的具体方法：
①保持铁制品表面的____________________；
②“穿外衣”在金属表面涂一层__________，如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属、进行“烤蓝”处理等；
③“强体质”改变铁的组织结构，制成__________，如不锈钢。
3.自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取什么防锈措施？
【练一练】下列防锈措施合理的是（ ）
A．经常用水冲洗自行车链条 B．在铁制暖气片上刷“银粉”
C．用“钢丝球”打磨铝锅表面 D．用过的菜刀及时用盐水清洗
三、金属资源的保护
1.怎样保护金属资源呢？
（1）防止 ；（2）回收利用 ；（3）有计划、合理地 ，严禁不顾国家利益的乱采矿；（4）寻找金属的 。
2.金属回收的意义：可节约 ；由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可 ；降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；可减少金属对环境的 。
【练一练】下列关于回收铝饮料罐说法不正确的是（ ）
A．回收铝饮料罐可以节约金属资源
B．回收铝饮料罐可以节约能源
C．回收铝饮料罐可以减少对环境的污染
D．回收一个铝饮料罐比制造一个铝饮料罐要贵
【学后反思】通过本节课的学习，你收获了什么？
【测评反馈】
1.在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是（ ）
A．擦拭保持洁净与干燥 B．链条上油
C．轮圈镀铬 D．车架喷漆
2.下列铁制品在使用和保存时的注意事项，不正确的是（ ）
A．避免长期接触潮湿空气 B．用铁制品盛装食醋
C．应保持铁制品表面洁净、干燥 D．为防止机床生锈，在机床表面涂油
3.如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是（　　）
①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关
A．①② B．②④ C．②③ D．③④
4.下列防锈措施不合理的是（　　）
A．钢管存放在干燥的地方
B．用盐水清洗菜刀
C．及时清除铁制品表面的锈渍
D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属
5.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是( )
A．b管中铁钉不会锈蚀
B．L端与R端液面高度仍然保持一致
C．该实验说明铁锈蚀与水有关
D．若将a管中注满水会减慢铁的锈蚀
6.去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。
（1）在空气中，铁与_____同时接触发生反应而生锈；
（2）请写出一条防止铁生锈的措施_____；
（3）除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径。（答一点）课题3 金属资源的利用和保护
第2课时 金属资源的保护
一、学习目标
1. 了解金属锈蚀的原因和条件；
2. 知道防止金属锈蚀的措施和方法；
3. 知道废旧金属对环境的污染，认识回收废旧金属等金属资源保护的重要性。
二、学习重难点
重点：①铁锈蚀的条件及其防护；
②合理利用金属资源的意识。
难点：铁钉锈蚀条件及其防护措施的探究。
三、学习过程
【知识回顾】
1. 写出氧化铁的化学式（ ）；氧化铝( )。
2. 缓慢氧化的特点是进行很慢，不易察觉，缓慢氧化的例子很多，例如 、食物的腐烂、 、农家肥的腐熟等。
3.铝制品耐腐蚀的原因是 ，用化学方程式表示为 。
【答案】Fe2O3，Al2O3；动植物呼吸，金属锈蚀；铝的化学性质活泼，极易在常温下与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，隔绝了氧气，阻止了氧气与铝的进一步反应；4Al+3O2=2Al2O3
【课堂引入】
人类社会为金属的腐蚀付出了巨大的代价。据不完全统计，世界各国每年因金属腐蚀所造成的经济损失占国民生产总值的2%～4%，全世界每年因金属腐蚀造成的损失超过7000亿美元，这是一个惊人的数字。
【自主探究】
1.铁生锈的条件：铁与空气中的__________、__________等发生化学反应。
2.铁锈的主要成分是__________。
3.防止铁制品锈蚀的建议：①保持铁制品表面洁净__________；②在铁制品表面涂一层保护膜（__________、__________、__________等）；③改变铁的组织结构，制成__________，如不锈钢。
4.保护金属资源的途径：（1）防止金属_____；（2）金属的__________；（3）有计划、合理地开采矿物；（4）寻找金属的替代品。
【答案】1.氧气、水蒸气；2. Fe2O3；3.干燥、刷油漆、涂油、烤蓝处理、合金；4. 腐蚀、回收利用。
【合作探究】
一、铁制品锈蚀的条件
1.实验探究：铁制品锈蚀的条件
操作 现象 分析 结论
试管Ⅰ：试管中放一铁钉，注入蒸馏水，一半在水中，一半在空气中
试管Ⅱ：试管中放一铁钉，注入蒸馏水至完全浸没，并在水面上方滴几滴植物油
试管Ⅲ：试管烘干，放一铁钉，在试管口放置棉花和干燥剂，用橡皮塞塞紧试管口
2.交流与讨论：
①试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？
②铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？
③为了使月饼保鲜，月饼包装盒中常常放入一小袋黑色铁粉，其主要作用是什么？
④比较吐鲁番和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是？说明理由。
3.结论：铁制品锈蚀的过程，是铁与空气中的 等发生化学反应的过程。
【答案】
现象 分析 结论
生锈 铁既与水接触，又与氧气接触。 在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈。（缓慢氧化，放热）
不生锈 铁只与水接触。
不生锈 铁只与氧气接触。
①煮沸是为了除去水中溶解的氧气，用蒸馏水是为了排除水中其他杂质对铁生锈的影响，加入植物油是为了隔绝氧气，防止氧气溶解在水中；②不能，因为铁锈疏松多孔、易吸水，不能阻碍里层的铁与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部锈蚀；③利用铁生锈吸收O2和H2O制成铁粉双吸剂；④吐鲁番，因为吐鲁番气候更加干燥，空气中水蒸气含量少，铁不然生锈；氧气、水。
【练一练】下列实验中，铁片最容易发生锈蚀的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
二、防止金属生锈的方法
1.根据铁生锈的条件，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？
2.防止铁制品生锈的具体方法：
①保持铁制品表面的____________________；
②“穿外衣”在金属表面涂一层__________，如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属、进行“烤蓝”处理等；
③“强体质”改变铁的组织结构，制成__________，如不锈钢。
3.自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取什么防锈措施？
【答案】1.①破坏铁制品生锈条件，即使铁与氧气和水隔绝；2.①干燥和洁净、②保护膜、③合金。3. 车龙头采用胶套、镀铬，车架采用烤漆，车链及齿轮采用涂油，车圈采用镀铬等，支架和车圈也可采用铝合金、不锈钢等其它耐腐蚀的合金材料。
【练一练】下列防锈措施合理的是（ ）
A．经常用水冲洗自行车链条 B．在铁制暖气片上刷“银粉”
C．用“钢丝球”打磨铝锅表面 D．用过的菜刀及时用盐水清洗
【答案】B
三、金属资源的保护
1.怎样保护金属资源呢？
（1）防止 ；（2）回收利用 ；（3）有计划、合理地 ，严禁不顾国家利益的乱采矿；（4）寻找金属的 。
2.金属回收的意义：可节约 ；由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可 ；降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；可减少金属对环境的 。
【答案】金属锈蚀，废旧金属，开采矿物，代用品，金属资源，节约能源，污染。
【练一练】下列关于回收铝饮料罐说法不正确的是（ ）
A．回收铝饮料罐可以节约金属资源
B．回收铝饮料罐可以节约能源
C．回收铝饮料罐可以减少对环境的污染
D．回收一个铝饮料罐比制造一个铝饮料罐要贵
【答案】D
【学后反思】通过本节课的学习，你收获了什么？
【测评反馈】
1.在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是（ ）
A．擦拭保持洁净与干燥 B．链条上油
C．轮圈镀铬 D．车架喷漆
【答案】A
【解析】防止铁生锈的措施大致分为三类：保持铁制品表面洁净干燥，加保护膜从而阻止铁与氧气和水的接触，具体方法有刷漆、涂油、电镀、搪瓷、烤蓝等，改变金属结构如制成合金。
2.下列铁制品在使用和保存时的注意事项，不正确的是（ ）
A．避免长期接触潮湿空气 B．用铁制品盛装食醋
C．应保持铁制品表面洁净、干燥 D．为防止机床生锈，在机床表面涂油
【答案】B
【解析】铁在潮湿空气中容易生锈，保持铁制品表面洁净干燥可以防止铁生锈，在铁制品表面加保护膜也可以防止铁生锈，而B项用铁制品盛装食醋是不恰当的，铁会和食醋发生化学反应。
3.如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是（　　）
①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象
②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重
③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热
④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关
A．①② B．②④ C．②③ D．③④
【答案】B
【解答】在水面处的铁丝与水和氧气充分接触，最先生锈，由于铁生锈需要消耗氧气，导致瓶内的气压减小，故一段时间后塑料瓶会变瘪；
故选：B。
4.下列防锈措施不合理的是（　　）
A．钢管存放在干燥的地方
B．用盐水清洗菜刀
C．及时清除铁制品表面的锈渍
D．在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属
【答案】B
【解析】A、钢管存放在干燥的地方，能防止铁与水分接触，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确；
B、用盐水清洗菜刀，盐水能加快铁锈蚀的速率，故选项防锈措施错误；
C、铁锈很疏松，及时清除铁制品表面的锈渍，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确；
D、在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属，能防止铁锈蚀，故选项防锈措施正确；
5.如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是( )
A．b管中铁钉不会锈蚀
B．L端与R端液面高度仍然保持一致
C．该实验说明铁锈蚀与水有关
D．若将a管中注满水会减慢铁的锈蚀
【答案】B
【解析】A、b管中缺少水，铁钉不会锈蚀．故选项正确；
B、因为a中的氧气减少，压强也减小，从而导致L端比R端液面高．故选项错误；
C、a试管中铁钉生锈，b试管中铁钉没有生锈，说明铁锈蚀与空气、水有关．故选项正确；
D、铁在有盐和酸存在时锈蚀速度会加快，所以将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀．故选项正确。
故选B。
6.去年港珠澳大桥正式建成通车，它是世界上钢结构桥体最长的跨海大桥。请根据所学知识，回答有关金属资源的下列问题。
（1）在空气中，铁与_____同时接触发生反应而生锈；
（2）请写出一条防止铁生锈的措施_____；
（3）除防止金属腐蚀外，请写出还有哪些保护金属资源的有效途径。（答一点）
【答案】（1）氧气和水蒸气； （2）刷漆或涂油； （3）寻找金属替代品。
【解答】（1）铁生锈的条件是铁与氧气和水蒸气同时接触发生反应而生锈；故填：氧气和水蒸气；
（2）铁在潮湿的空气中容易生锈，所以要防止生锈应该隔绝空气或是水，故可以采取刷漆或涂油等方法防止铁生锈；故填：刷漆或涂油；
（3）除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有寻找金属替代品、合理开采金属矿物、回收利用废旧金属等，故填：寻找金属替代品。

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