资源简介

8.3 金属资源的利用和保护（第二课时）
一、学习目标
1．了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
2．知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
3．树立珍惜资源、爱护环境、合理使用资源的观念。
二、教学重难点
重点：了解金属生锈的条件和金属资源的保护方法
难点：运用探究方法得出相关结论
三、教学方法
讨论法、实验法
四、教学过程
（一）新课导入：
资料一：
人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储量以及目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。
资料二：
据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的 20%～40%。
问题导入：
1．金属资源短缺对人类社会发展意味着什么？
2．金属腐蚀会给我们带来哪些危害？
（二）新知探究
知识点1 金属锈蚀的条件
学生实验：
现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。
学生活动：根据实验现象填写表格
试管I 试管II 试管III
条件 铁既与水接触，又与氧气接触 铁只与水接触 铁只与氧气接触
现象 生锈 不生锈 不生锈
结论 在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈
教师讲解：锈蚀过程
铁生锈的过程，实际上使铁和氧气、水蒸气等发生缓慢氧化反应的过程。生成的铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，铁锈的颜色为红褐色，它的结构疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气等反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。
教师补充：铜锈蚀的条件
铜与空气（或氧气）、水和二氧化碳接触会生出铜锈。
铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿。
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．你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的原理？
4．在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？
5．自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？
教师总结：
1．这样做是为了防止蒸馏水中溶有氧气。
2．不能，因为铁锈是疏松的。
3．破坏铁生锈的条件：① 隔绝空气；② 隔绝水。
4．①保持铁制品表面干燥和洁净；
②在铁制品表面涂一层保护膜，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制成合金钢，如不锈钢。
5．支架：刷漆；链条：涂油；钢圈：镀铬。
知识点2 保护金属资源
讨论：废弃金属的回收有什么意义？
学生总结：
1．可节约金属资源；
2．由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并进行再利用可节约能源；
3．降低金属制品的生产成本，从而使人们能得到物美价廉的金属制品；
4．可减少金属对环境的污染。
教师总结：保护金属资源的有效途径：
1．防止金属锈蚀；
2．回收利用废旧金属；
3．合理有效地开采矿物；
4．寻找金属代用品。
教师补充：回收利用废旧金属的好处
①节约金属资源和能源；②较少环境污染。
视频总结：保护金属资源
（三）课堂练习
1．铁锈的主要成分是（ ）
A．氧化铁 B．四氧化三铁 C．硫酸亚铁 D．氧化亚铁
解析：铁锈的主要成分是一种铁的氧化物，为氧化铁。故选A。
2．铁是一种应用广泛的金属，下列关于铁的说法中，正确的是（ ）
A．铁部分锈蚀后没有回收价值
B．铁在干燥的空气中容易生锈
C．铁生锈，产生的铁锈会阻止铁继续被锈蚀
D．铁锈与赤铁矿石的主要成分相同
解析：铁部分锈蚀后仍有回收价值，故A错误；铁在干燥的空气中不易生锈，在潮湿的空气中易生锈，故B错误；铁生锈，产生的铁锈疏松，无法阻止铁继续被锈蚀，故C错误；铁锈与赤铁矿石的主要成分相同，都是氧化铁，故本题选D。
3．下列钢铁制品常用的防锈方法是：
（1）铁栏杆 ；
（2）锯条或刀片 ；
（3）自行车链条 ；
（4）洗脸盆 。
解析：钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水充分接触，钢铁制品常用的防锈方法是使钢铁与水和氧气隔绝。根据铁制品的用途不同可以选择不同的防止钢铁生锈的方法。故答案为：（1）刷油漆；（2）烤蓝；（3）涂润滑油；（4）烧制搪瓷。
（四）课堂小结
本节课我们主要探究了铁制品的腐蚀和防护，同时讨论了金属资源的保护问题。金属资源不可再生，随着经济的不断发展，我国的金属资源呈日益短缺之势，因此保护金属资源，人人有责。
（五）作业布置
请大家在生活中寻找一件铁制品，并试着分析它的防锈措施和原理。
五、板书设计
金属资源的保护
五、金属锈蚀的条件
1．铁制品锈蚀条件的探究
2．铁制品的防锈措施
六、保护金属资源
1．防止金属腐蚀
2．回收利用废旧金属
3．合理开采矿物
4．寻找金属代用品
六、教学反思
本节课涉及的知识面实际很广，介绍了地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、化学方程式中有关杂质问题的计算、金属腐蚀和防护以及金属资源的保护等，即有知识、技能方面的内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。
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