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第2课时 金属资源保护
课题3 金属资源的利用和保护
第八单元 金属和金属材料
R·九年级化学下册
课前自学准备
课标要求
1
2
3
4
学习目标
了解铁的锈蚀条件及其防护。
了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
知道一些废弃金属对环境会造成污染，认识回收利用废旧金属的重要性。
对铁的锈蚀防护的“活动探究”的结论的辨析归纳，从而得出铁生锈的条件，以及防锈的方法。
1.（1）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气
中的 、 等发生化学反应的过程。
（2）铁锈主要成分是 ，铁锈很 ，
易吸水，如不及时除去，会加快铁的锈蚀。
氧气
水
Fe2O3
疏松
2. 防锈的方法：
（1）隔绝 和 ，如在铁制品表面
、 、电镀等。
（2）改变铁的组织结构，可制成耐腐蚀的合
金，如 。
空气
水
刷油漆
涂油
不锈钢
课前自学准备
预习检测
一方面，人类每年要从自然界获取大量的金属矿物资源以提炼金属；另一方面，世界上每年又有大量的金属设备和材料因腐蚀而报废。如何防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。
课堂教学展示
新课导入
钢铁的锈蚀和危害
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课堂教学展示
课堂探究
知识点1 认识铁锈
铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O
从生活经验看，铁制品生锈的原因可能是什么？
你能设计一个简单的实验验证你的猜想吗？
铁钉生锈的条件
铁钉容易生锈。那么，铁钉生锈需要哪些条件呢？
探究
【问题】
铁钉的锈蚀可能与空气中的氧气、水有关。
猜想假设：
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、棉花和氯化钙（干燥剂）。你还可以选用其他物品。
【实验】
除尽溶于水中的氧气
（1）仔细观察并参考图示装置，设计实验并探究铁钉生锈的条件。
【实验】
（2）每天观察铁钉生锈的现象，连续观察一周，认真做好记录。
控制变量法
实验
现象 铁钉没有生锈 铁钉生锈，水面处锈蚀严重 铁钉没有生锈
结论 铁钉只与氧气接触而不与水接触，不易生锈 铁钉同时与水、空气接触，易生锈 铁钉只与水接触，而不与氧气接触，不易生锈
二者对比，说明铁生锈需要水
二者对比，说明铁生锈需要氧气
【分析与结论】
（1）上述实验设计是如何控制变量的？
上述实验设计中，控制氧气相同，探究水对铁钉生锈的影响；控制水相同，探究氧气对铁钉生锈的影响。
【分析与结论】
（2）对铁钉生锈的条件，你能得出哪些结论？
铁钉生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，缺一不可。
铁生锈的过程实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的过程。
铁锈放大20倍
铁锈放大40倍
氧化铝薄层放大50倍
氧化铝薄层放大200倍
打磨后的铝
未打磨的氧化铝
铁锈覆盖在铁的表面，对里面的铁有保护作用吗？
铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。
而铝与氧气生成的氧化铝十分致密，覆盖在铝的表面能保护里层的铝不再与氧气继续反应，因此铝比铁更耐腐蚀。
生活经验告诉我们，还有很多因素影响铁生锈的快慢。如炒菜后的铁锅、切过咸菜的菜刀、海边的铁制品锈蚀更快，这是因为在温度较高、酸、食盐溶液等环境中，铁生锈速率会加快。
铁锈
主要成分：Fe2O3·xH2O
归纳
形成条件：水和氧气，缺一不可
在温度较高、酸、食盐溶液等环境中，
生锈速率会加快。
特点：疏松多孔，对里层的铁没有保护作用
例 下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试管中铁钉不会锈蚀
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空气、水有关
D.若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀
B
不生锈
生锈，消耗氧气
课堂教学展示
典例剖析
知识点2 防止铁制品锈蚀的方法
水
空气
同时满足
铁生锈的条件
破坏其中任意一个条件。
怎样防止铁生锈呢？
思考
（1）通过对铁钉生锈条件的探究，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？
思考与讨论
改变金属的本质——提高抗腐蚀能力：制成合金，如不锈钢。
形成保护层：刷油漆、涂油、烧涂搪瓷、电镀上一层耐腐蚀的金属、通过化学方法使表面形成致密氧化物薄膜等。
改善腐蚀环境，保持铁制品表面干燥和洁净，及时除去铁制品上的锈。
（2）自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了哪些防锈措施？
思考与讨论
刷油漆
镀铬
涂油
例 下列措施不能在一定程度上防止金属
生锈的是（ ）
A．在金属表面涂油或刷漆
B．在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬
C．制成耐腐蚀的合金
D．用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜
√
√
×
√
D
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典例剖析
金属矿物的储量有限，而且不能再生。
知识点3 金属资源保护
防止金属腐蚀不仅能减少金属腐蚀的危害，也是在节约、保护金属资源
除了防止金属腐蚀，保护金属资源的第二条有效途径是回收利用废旧金属。目前世界上已有50%的铁和90%以上的金得到了回收利用。
节约金属资源
节约能源
减少对环境的污染
降低金属制品生产成本
回收利用废旧金属
回收利用 铝制饮料罐
回收废旧电池
保护金属资源的有效途径：
第三条：有计划、合理地开采金属矿物，严禁
不顾国家利益的乱采矿。
第四条：寻找金属的代用品。如把Cr、Ni等金属
加入普通钢里制成不锈钢；用塑料代替
钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零
部件等。
科学 · 技术 · 社会
稀土资源的利用和保护
例 矿产资源的储量是有限的，而且是不能再生的，下列不符合金属资源保护的有效途径的是（ ）
A.合理开采矿物资源，回收利用废旧金属
B.寻找、研制金属的代用品
C.有矿物就开采，并加快开采进度
D.对金属制品采用有效的防护措施，防止金属
腐蚀
C
要有计划合理地开采矿物
√
√
×
√
课堂教学展示
典例剖析
铁生锈的条件
防止铁生锈的方法
金属资源保护
生锈
蒸馏水 蒸馏水 干燥空气
不生锈
不生锈
（1）改变金属的本质，制成合金
（2）形成保护层
（3）保持铁制品表面干燥和洁净
（1）防止金属腐蚀
（2）回收利用废旧金属
（3）有计划、合理地开采金属矿物
（4）寻找金属的替代品
课堂教学展示
课堂小结
小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过化学学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3。
【提出问题】铜是在什么条件下锈蚀的？小林对此进行了探究。
【猜想】根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、 共同作用的结果。
O2、CO2
课堂教学展示
延伸拓展
（1）实验较长时间后，发现 试管中的光亮铜片最先生锈（填字母）。
B
【设计与实验】借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小林设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验如下图所示：
【设计与实验】借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小林设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验如下图所示：
（2）从优化实验的角度考虑，A实验是多余的，他只考虑了水这个单一条件。C试管中除光亮铜片、蒸馏水外，还有另外一种物质为 。
CO2或(O2)
（3）D试管中除光亮铜片外，还有另外两种物质为 ；从D试管的实验中，获得的结论是
。
CO2和O2
水是铜生
锈的必要条件之一。
【设计与实验】借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验，小林设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验如下图所示：
【评价与改进】我认为小林设计的“铜片锈蚀条件的探究”实验不够完善，要得出正确结论，还要补充的一个实验是（可用图表示）
。
【反思与小结】通过铜片锈蚀条件的探究实验，我获得的启示：
。
取一支试管放入一块光亮铜片加入少量蒸馏水浸没部分铜片，充满O2 (或CO2 )后塞紧橡皮塞放置对比观察
进行探究实验时猜想要有一定的依据，不能凭
空想象，可采用多组对比实验的方法或化学是一门以实验为基础的学
科要有善于猜想、勤于思考、大胆设计和勇于创新的精神……
1. 通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？
（1）在干燥的空气中。
（2）在潮湿的空气中。
（3）部分浸入食盐水中。
（4）浸没在植物油中。
解：铁钉在（2）、（3）两种情况下容易生锈。铁生锈是铁与氧气和水发生了复杂的化学反应，在干燥的空气中没有（或缺少）水，植物油中没有氧气和水。
课后反馈总结
课堂练习
2. 回答下列问题：
（1）为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？
（2）被雨水淋湿的自行车，为什么须先用干布
擦净后才能用带油的布擦？
解：（1）沙漠地区气候干燥，缺少水分。
（2）用干布擦掉水分，保持自行车干燥，擦干后用带油的布擦，这样就在自行车表面形成了一层保护膜，水分不易侵入，可以防止铁生锈。如果不擦掉水分，直接用带油的布擦，不仅不易擦干，而且还容易将水覆盖在油层下面，使铁生锈。
3. 我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）
和木炭粉混合后加热到约800℃，得到一种外
观似金子的锌和铜的合金，试写出反应的化学
方程式（提示：ZnCO3加热可分解为ZnO）。
4. 对如何防止你家的刀、剪等钢铁制品和铁制
农具等生锈，提出两种以上的方案，比较方
案的优缺点，并在家里实施你的方案。
解：提示：从使用后擦拭干净、保持干燥、涂油等方面进行比较。例如：
菜刀、水果刀：洗净擦干。
剪刀：擦拭干净，保持干燥。
铁制农具：擦拭干净，涂上黄油或机油。
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
课后作业

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