第八单元 课题3 第2课时 金属资源保护-2022-2023学年九年级化学沪教版下册

第2课时 金属资源保护 第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 人教版化学九年级下册 我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，然而，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%，防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。 一 情境导入 探究金属锈蚀的原理 知识点 1 铁制品锈蚀的条件 从你的生活经验来看，铁制品生锈的原因可能是什么？你能设计一个简单的实验来验证你的猜想吗？ 二 新课探究 实验 现象 条件 分析 结论 ①铁钉一半浸入水中 ②铁钉浸没在水中 ③铁钉在干燥空气中 在水和氧气同时存在的环境中铁能生锈 铁钉与水和空气交界面处易生锈 铁钉表面没有明显的锈斑 铁钉仍光亮完好 蒸馏水、氧气 蒸馏水 氧气 ①和②可得出铁生锈与氧气有关 ①和③可得出铁生锈与水有关 蒸馏水 蒸馏水 干燥空气 生锈 不生锈 不生锈 为什么要用经煮沸迅速冷却的蒸馏水？ 避免蒸馏水中溶有氧气 【实验结论】 ①常温下，在干燥的空气中铁钉不易生锈。 ②在隔绝空气的条件下，铁钉与水接触也不易生锈。 ③铁钉只有在潮湿的空气中（既有水、又有氧气存 在的条件下）容易生锈。 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。 防止铁生锈的方法 知识点 2 原理：破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气或氧气或隔绝水。 方法： ①保持铁制品的洁净和干燥；②在铁制品表面涂上一层保护膜，如涂油、喷漆、电镀、搪瓷、烤蓝； ③改变铁的组织结构，制成合金，如不锈钢。 讨论 2. 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？ 1. 通过对铁制品锈蚀条件的探究，你对防止铁制品锈 蚀有什么建议？ 保持铁制品表面洁净干燥或在铁制品表面涂油、喷漆或制成合金等。 支架——刷漆；链条——涂油；钢圈——镀铬。 金属资源保护 知识点 3 据估计一些矿物可供开采的年限 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，并根据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右图所示。 保护金属资源的方法 保护金属资源的意义 ①防止金属的腐蚀； ②回收利用废旧金属； ③合理有效地开采矿物； ④寻找金属的代用品。 节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。 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。 三 随堂练习 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。 四 课堂小结 金属资源保护 保护金属资源的有效途径 铁生锈的条件 铁与氧气、水同时接触 防止铁生锈的措施 保持铁制品表面的洁净和干燥 在铁制品表面覆盖保护层 改变内部结构，制成合金 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 有计划、合理地开采矿物 寻找金属的代用品 课后作业 1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。 $$