8.3 金属资源的利用和保护（第2课时）-2024-2025学年九年级化学下册同步资源包（人教版2024）

课题3 金属资源的利用和保护 第2课时 铁、铜生锈的探究 金属资源的保护 一、【学习目标】 1. 通过实验探究认识铁生锈的原因，能说出金属防锈的方法。 2. 能说出回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。 2、 【领学引导】 三、【自主探究】 知识点4：钢铁的锈蚀与防护 1．影响金属腐蚀的主要因素 《五色炫曜——南昌汉代海昏侯国考古成果展》中：出土的马蹄金、金饼光彩照人；出土的铜钱、青铜雁鱼灯历经一两千年仅有少量铜锈；而出土的铁器腐蚀严重，未参加展出。 说明：影响金属腐蚀的主要因素是_金属活泼性强弱__。 2. 控制变量法探究铁腐蚀的条件 探究铁生锈 （1）①如图操作，几天以后，铁生锈的是 A (填序号)， ②试管A与试管B对比可知：铁生锈的条件是必须与 O2 接触； ③试管A与试管 C 对比可知铁生锈的条件是必须与水接触。 总结可得：铁生锈的条件是铁与空气中的 氧气 和 水 直接接触； （2）铁锈的主要成分是 红 色的 Fe2O3 (填化学式)；铁锈很 疏松 ，易吸水，如不及时除去，会加快铁的锈蚀。所以铁生锈后应及时除掉。高温时或在盐水环境中，铁生锈的速度也会加快。用过的菜刀或炒完菜的铁锅上的水没擦干净，过一晚上会生锈，就是这个缘故。 （3）本实验要用蒸馏水的原因是 防止水中杂质的干扰 ，煮沸后迅速冷却后再用的目 的是 除去水中的氧气 。 （4）A中覆盖的植物油的作用是 隔绝空气 。 （5）铝的化学性质比铁活泼，为什么在现实生活中，铁制品需要涂油漆防锈，铝制品却不需 需要？ 铝在常温下会与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化 。 4．防止铁锈蚀的方法 （1）保持金属表面_清洁干燥_。 （2）在表面涂上保护层，如 涂油 、 刷油漆 、烧制搪瓷、烤蓝（在金属表面生成一层致密的氧化膜）、在金属表面电镀一层耐腐蚀和耐磨的金属，如镀 铬 。（防锈原理：隔绝空气和水） （3）改变其结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。 知识点5：铜的锈蚀的条件探究 小明同学发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈。于是提出问题：铜生锈“生锈”的原因是什么？请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题发现问题： 【查阅资料】：①“铜锈”主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称铜绿）。 【交流讨论】：小晨同学：铁生锈的条件是铁与 氧气 和 水 接触。猜测铜生锈也可能与此有关。我用的推理方法是 类比 法（选填“类比”或“对比”） 小熙同学：“铜锈主要成分是Cu2（OH）2CO3”，可推测出：铜生锈可能与空气中 CO2 有关。我的推理依据是化学反应前后，元素的种类不变（质量守恒定律）。 【实验探究】：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下： 实验序号 （Ⅰ） （Ⅱ） （Ⅲ） （Ⅳ） 实验 装置 实验 现象 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈且水面附近锈蚀最严重 备注：氢氧化钠溶液能吸收CO2，碱石灰是常用干燥剂 【实验分析】： （1） 对比实验（Ⅰ）和实验（Ⅳ）可知铜生锈的条件之一是： 与水接触 。 （2） 对比实验 （Ⅲ） 和实验 （Ⅳ） 可知铜生锈的条件之一是：与氧气接触。 （3） 对比实验（Ⅱ）和实验（Ⅳ）可知铜生锈的条件之一是： 与CO2接触 。 【得出结论】：铜生锈的条件：铜与O2 、H2O 、CO2 接触。 知识点6：金属资源保护 1．保护金属资源的意义： ①节约 金属 资源； ②减少 环境污染 。 2．保护金属资源的有效途径： （1）防止金属的_锈蚀_； （2）_回收利用_废旧金属； （3）寻找金属的_替代品_。 （4）_有计划地_、_合理地_开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。 四、【课时检测】（选择题每个2分，填空每空1分，方程式每个2分，共33分）得分 1．“垃圾，只是放错地方的资源”，垃圾分类从身边做起。废弃的铝制饮料易拉罐属于（ B ） A． B． C． D． 2. 下列四支小试管，铁钉锈蚀最快的是（ D ） 3．按如图装置进行实验，一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是（　B　） A．a处 B．b处 C．c处 D．三处同样严重 4．世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是（ D ） A．铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化 B．在铁制品表面刷油漆可以防止铁锈蚀 C．同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀 D．铝的抗腐蚀性能比铁强，生活中用钢丝球洗刷铝锅 5．下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（　D　） A．在表面刷漆 B．在表面涂油 C．在表面镀铬 D．用湿布擦拭 6. 收藏家收藏的清末铝制艺术品，至今保存完好，该艺术品未被锈蚀的主要原因是（ D ） A. 铝不易被氧化　　　　 B. 铝的氧化物容易发生还原反应 C. 铝不易发生化学反应　 D. 铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护作用 7. 车，船表面涂油漆的主要目的（ D ） A、防止撞坏 B、清洁美观 C、防止磨损 D、防止锈蚀 8. 下列关于防锈措施不合理的是（ C ） A．菜刀洗净晾干 B．铁制防盗门喷油漆 C．洗净铁制品表面的油膜 D．门把手镀保护金属 9. 金属防锈既可以节约资源，又能美化环境。下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是（ C ） A．经常在表面涂油的大型钢制机械 B．涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳 C．擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具 D．经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管 10. 下列关于铁、锌、铜三种金属及其合金的说法错误的是（ D ） A．铁在潮湿的空气中易生锈 B．黄铜（铜与锌的合金）的硬度大于纯铜 C．可以用铁桶盛放硫酸铜溶液 D．可以用稀硫酸鉴别锌与铜的金属活动性强弱 11. 如图所示，大试管中是螺旋状光亮的铁丝，把试管倒插在水中 放置一段时间，观察到铁丝表面有 红色固体（铁锈）_ 生成， 试管内水面将 升高 ，产生这一现象的原因是 _铁生锈消耗试管内的氧气和水蒸气，使试管内的气压小于外界大气压 。 12. 如果将一枚生锈的铁钉放入盛有稀硫酸的烧杯中，开始时铁钉表面的铁锈逐渐溶解，溶液 由无色变成黄色，写出发生的反应方程式：（铁锈与硫酸反应生成硫酸铁和水）： 2Fe + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O ， 后来铁钉表面有_气泡_产生，溶液又逐渐变成_ 浅绿色_，写出发生的反应方程式： Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑ 。 13. 根据铁生锈的条件，填写出下列铁制品防锈的具体方法： （1）菜刀保持表面的清洁、干燥； （2）自行车车架刷漆； （3）自行车链条涂油； （4）铁制自来水管镀铬。 — 1 — 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题3 金属资源的利用和保护 第2课时 铁、铜生锈的探究 金属资源的保护 一、【学习目标】 1. 通过实验探究认识铁生锈的原因，能说出金属防锈的方法。 2. 能说出回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。 2、 【领学引导】 三、【自主探究】 知识点4：钢铁的锈蚀与防护 1．影响金属腐蚀的主要因素 《五色炫曜——南昌汉代海昏侯国考古成果展》中：出土的马蹄金、金饼光彩照人；出土的铜钱、青铜雁鱼灯历经一两千年仅有少量铜锈；而出土的铁器腐蚀严重，未参加展出。 说明：影响金属腐蚀的主要因素是 。 2. 控制变量法探究铁腐蚀的条件 探究铁生锈 （1）①如图操作，几天以后，铁生锈的是 (填序号)， ②试管A与试管B对比可知：铁生锈的条件是必须与 接触； ③试管A与试管 对比可知铁生锈的条件是必须与水接触。 总结可得：铁生锈的条件是铁与空气中的 和 直接接触； （2）铁锈的主要成分是 色的 (填化学式)；铁锈很 ，易吸水，如不及时除去，会加快铁的锈蚀。所以铁生锈后应及时除掉。高温时或在盐水环境中，铁生锈的速度也会加快。用过的菜刀或炒完菜的铁锅上的水没擦干净，过一晚上会生锈，就是这个缘故。 （3）本实验要用蒸馏水的原因是 ，煮沸后迅速冷却后再用的目 的是 。 （4）A中覆盖的植物油的作用是 。 （5）铝的化学性质比铁活泼，为什么在现实生活中，铁制品需要涂油漆防锈，铝制品却不需 需要？ 。 4．防止铁锈蚀的方法 （1）保持金属表面 。 （2）在表面涂上保护层，如 、 、烧制搪瓷、烤蓝（在金属表面生成一层致密的氧化膜）、在金属表面电镀一层耐腐蚀和耐磨的金属，如镀 。（防锈原理： ） （3）改变其结构，制成耐腐蚀的合金，如 等。 知识点5：铜的锈蚀的条件探究 小明同学发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈。于是提出问题：铜生锈“生锈”的原因是什么？请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题发现问题： 【查阅资料】：①“铜锈”主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称铜绿）。 【交流讨论】：小晨同学：铁生锈的条件是铁与 和 接触。猜测铜生锈也可能与此有关。我用的推理方法是 法（选填“类比”或“对比”） 小熙同学：“铜锈主要成分是Cu2（OH）2CO3”，可推测出：铜生锈可能与空气中 有关。我的推理依据是 。 【实验探究】：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下： 实验序号 （Ⅰ） （Ⅱ） （Ⅲ） （Ⅳ） 实验 装置 实验 现象 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈且水面附近锈蚀最严重 备注：氢氧化钠溶液能吸收CO2，碱石灰是常用干燥剂 【实验分析】： （1） 对比实验（Ⅰ）和实验（Ⅳ）可知铜生锈的条件之一是： 。 （2） 对比实验 和实验 可知铜生锈的条件之一是：与氧气接触。 （3） 对比实验（Ⅱ）和实验（Ⅳ）可知铜生锈的条件之一是： 。 【得出结论】：铜生锈的条件：铜与 、 、 接触。 知识点6：金属资源保护 1．保护金属资源的意义： ①节约 资源； ②减少 。 2．保护金属资源的有效途径： （1）防止金属的 ； （2） 废旧金属； （3）寻找金属的 。 （4）_ _、_ _开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。 四、【课时检测】（选择题每个2分，填空每空1分，方程式每个2分，共33分）得分 1．“垃圾，只是放错地方的资源”，垃圾分类从身边做起。废弃的铝制饮料易拉罐属于（ ） A． B． C． D． 2. 下列四支小试管，铁钉锈蚀最快的是（ ） 3．按如图装置进行实验，一周后发现铁钉锈蚀最严重的位置是（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．三处同样严重 4．世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是（ ） A．铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化 B．在铁制品表面刷油漆可以防止铁锈蚀 C．同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀 D．铝的抗腐蚀性能比铁强，生活中用钢丝球洗刷铝锅 5．下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（　　） A．在表面刷漆 B．在表面涂油 C．在表面镀铬 D．用湿布擦拭 6. 收藏家收藏的清末铝制艺术品，至今保存完好，该艺术品未被锈蚀的主要原因是（ ） A. 铝不易被氧化　　　　 B. 铝的氧化物容易发生还原反应 C. 铝不易发生化学反应　 D. 铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护作用 7. 车，船表面涂油漆的主要目的（   ） A、防止撞坏 B、清洁美观 C、防止磨损 D、防止锈蚀 8. 下列关于防锈措施不合理的是（ ） A．菜刀洗净晾干 B．铁制防盗门喷油漆 C．洗净铁制品表面的油膜 D．门把手镀保护金属 9. 金属防锈既可以节约资源，又能美化环境。下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是（ ） A．经常在表面涂油的大型钢制机械 B．涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳 C．擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具 D．经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管 10. 下列关于铁、锌、铜三种金属及其合金的说法错误的是（ ） A．铁在潮湿的空气中易生锈 B．黄铜（铜与锌的合金）的硬度大于纯铜 C．可以用铁桶盛放硫酸铜溶液 D．可以用稀硫酸鉴别锌与铜的金属活动性强弱 11. 如图所示，大试管中是螺旋状光亮的铁丝，把试管倒插在水中 放置一段时间，观察到铁丝表面有 生成， 试管内水面将 ，产生这一现象的原因是 。 12. 如果将一枚生锈的铁钉放入盛有稀硫酸的烧杯中，开始时铁钉表面的铁锈逐渐溶解，溶液 由无色变成黄色，写出发生的反应方程式：（铁锈与硫酸反应生成硫酸铁和水）： ， 后来铁钉表面有 产生，溶液又逐渐变成 色，写出发生的反应方程式： 。 13. 根据铁生锈的条件，填写出下列铁制品防锈的具体方法： （1）菜刀 ；（2）自行车车架 ； （3）自行车链条 ；（4）铁制自来水管 。 — 1 — 学科网（北京）股份有限公司 $$