内容正文:
第八单元 课题3 金属资源的利用和保护
课时2 金属资源的保护
情景导入
人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源,提取数以亿吨计的金属。但是,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%。防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域中的重大问题。
学习目标
1.知道金属锈蚀的原理。
2.知道防护金属锈蚀的一些措施,有保护金属资源的意识。
授课
一、金属资源的保护
实验与探究:
铁钉锈蚀条件的研究
1.金属的腐蚀与保护
取3枚洁净无锈的铁钉,分别放入3支试管中进行下面的实验
步骤1:在试管1中加入少量的蒸馏水,使铁钉的一半浸没在水中。
步骤2:在试管2中注满迅速冷却的沸水,上面覆盖一层植物油,塞紧橡皮塞。
步骤3:在试管3中加入少量干燥剂(生石灰或无水氯化钙)再放一团干棉球,把铁钉放在干棉球上,塞紧橡皮塞。
现象 分析 结论
试管Ⅰ
试管Ⅱ
试管Ⅲ
生锈
铁既与水接触,
又与氧气接触
不生锈
铁只与水接触
不生锈
铁只与氧气接触
在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈。(缓慢氧化,放热)
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?
为了防止蒸馏水中溶有氧气。加植物油是为隔绝空气。
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?
铁锈成分复杂,并且疏松多孔、易吸水,不能阻碍里层的铁与氧气、水蒸气反应。
铝与氧气反应是生成致密的Al2O3薄膜,覆盖在铝的表面,从而保护里层的铝不再与氧气反应,所以铝耐腐蚀。
1.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?
交流与讨论:
吸收氧气和水分,延长月饼的保质期。
2.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。
新疆吐鲁番盆地气候干燥,水分较少。
3.根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生锈的条件又是什么?
与氧气、水和二氧化碳同时接触
观察与思考:
想一想:如何防止铁制品生锈?
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?
镀铬
涂油
刷油漆
观察与思考:
生活中的物质分别利用哪些防锈的办法呢?
制成合金
喷漆
镀其他金属
车船的表面涂上油漆
表面烧涂搪瓷
归纳与小结:
金属防腐蚀的方法:
原理:(1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水
方法:
①保持铁制品的洁净和干燥(改善腐蚀环境)
②在铁的表面涂上一层保护膜,如涂油、喷漆、电镀、搪瓷、烤蓝(即表面生成致密的氧化膜保护层),使铁制品与水、空气隔绝。
③制成合金,提高抗腐蚀能力,如不锈钢。就是在钢中加入一点镍和铬而制成的合金。
观察与思考:
如何除锈呢?
物理方法:
用砂皮纸磨
化学方法:
用酸除锈
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+H2O
授课
2、金属资源的保护
资料: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藏量,并目前这些金属的消耗速度,有人估 计一些矿物、可供开采的年限如课本图所示(不包括今后新探明的矿物储量,一些国家的金属储备和金属的回收利用等)。
1.金属矿物的储量有限,而且不能再生,因此应保护金属资源。
2.保护金属资源的有效途径:
(1)防止金属的____________; (2)金属的____________;
(3)有计划、合理地____________; (4)寻找金属的__________。
观察与思考:
腐蚀
回收利用
开采矿物
代用品
一、铁的锈蚀
1.条件:水、空气(或氧气)
2.防腐蚀的方法:
原理:(1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水
方法:①保持铁制品的洁净和干燥;②在铁的表面涂上一层保护膜;③制成合金
二、金属资源的保护
课堂小结:
课堂检测
1.下列关于铁锈蚀的说法正确的是( )
A.铁在干燥空气中容易生锈 B.铁生锈属于剧烈氧化
C.铁锈的主要成分是Fe3O4 D.铁锈很疏松不能防止铁进一步氧化
2.如图是探究铁锈蚀条件的实验,一段时间后观察现象。下列说法不正确的是( )
A.①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是甲
B.①②对比说明铁生锈需要空气,①③对比说明铁生锈需要水
C.③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂
D.实验中,生锈最快的是④中的铁钉
D
A
3.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
4.下列有关金属资源的叙述错误的是( )
A.地球上的金属资源是有限的,而且不能再生
B.目前世界年产量最