课题3 金属资源的利用和保护（第2课时）（同步课件）-【大单元教学】2024-2025学年九年级化学下册同步备课系列（人教版2024）

探星揽月——探索“嫦娥六号”金属材料 ——第八单元“金属与金属材料” 课题3 金属资源的利用和保护（第2课时） 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。 学习目标 3.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。 4.了解金属资源的宝贵性，认识保护金属资源的途径和措施。 2 新课导入 制造“嫦娥六号”探测器用到铝合金，在生活中用到铝锅和铁锅，为何铝锅不易生锈，铁锅会生锈。 什么原因使铁生锈？交流讨论铁生锈的可能条件。 小组讨论 新课探究 探究铁生锈的条件 任务1 铁锈的主要成分是Fe2O3 ˙xH2O。 实验仪器 实验用品 实验装置 铁架台、试管、橡胶塞、烧杯、镊子 洁净无锈的铁钉、蒸馏水、植物油、棉花、氯化钙（干燥剂） 新课探究 探究铁生锈的条件 任务1 1.取三支试管，分别放入一根洁净无锈的铁钉； 2.在第一支试管中放入棉花和干燥剂氯化钙，同时塞上橡皮塞； 3.在第二支试管中加入经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，使蒸馏水 浸没铁钉，再用胶头滴管滴入几滴植物油； 4.在第三支试管中加入蒸馏水浸没至铁钉的1/2处； 5.注意每天观察现象，连续观察一周，做好记录。 实验操作 新课探究 探究铁生锈的条件 任务1 实验采用什么方法？请分析实验装置 控制变量法 A:有水、有空气 B:有水、无空气 C:无水、无空气 变量是空气 变量是水 预测：若A中铁钉生锈，说明铁生锈需要水和空气 若B中铁钉生锈，说明铁生锈需要水，不需要空气 若C中铁钉生锈，说明铁生锈既不需要水，也不需要空气 新课探究 探究铁生锈的条件 任务1 新课探究 探究铁生锈的条件 任务1 实验现象 A.生锈 B.不生锈 C.不生锈 蒸馏水+空气 蒸馏水 空气 新课探究 探究铁生锈的条件 任务1 请同学们根据实验现象，回答下列问题： 问题一 A试管中铁钉为什么生锈？生锈程度一样吗？ 铁钉同时与水和空气中的氧气接触而生锈，特别是在与水面接触处，铁钉同时与较多的水和氧气接触，生锈最严重。 问题二 B试管中铁钉为什么不生锈？植物油有什么作用？ 植物油隔绝了氧气与铁钉的接触，铁钉没有同时与水和氧气接触，所以铁钉不生锈。 新课探究 探究铁生锈的条件 任务1 请同学们根据实验现象，回答下列问题： 问题三 C试管中铁钉为什么不生锈？氯化钙有什么作用？ 试管塞上橡皮塞后试管内的空气成分相对稳定，试管中的干燥剂氯化钙将试管中的水分吸收，铁钉只与试管内的空气中的氧气接触，所以铁钉不生锈。 问题四 蒸馏水为什么需要煮沸后冷却？ 为了去除溶于水中的氧气。 新课探究 探究铁生锈的条件 任务1 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。 新课探究 探究铁生锈的条件 任务1 铁生锈与铝生锈有什么区别？ （1）铁生锈（主要成分是Fe2O3·xH2O）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。 （2）铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜能覆盖在铝表面，从而保护里层的铝不再与氧气等反应，所以铝制品比铁制品耐腐蚀。 新课探究 探究铁生锈的条件 任务1 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 不生锈 生锈 B 新课探究 探究防止铁制品锈蚀的方法 任务2 新课探究 探究防止铁制品锈蚀的方法 任务2 1.根据铁生锈的原因，应如何防止铁制品生锈呢？ 铁生锈的条件 水 空气 + 怎样防止铁生锈？ 破坏其中任意一个条件 隔绝水；隔绝空气或氧气 新课探究 探究防止铁制品锈蚀的方法 任务2 2.如何让铁制品隔绝水或者隔绝空气（氧气）？ 1.形成保护层: (1)刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法） (2)电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等 搪瓷 新课探究 探究防止铁制品锈蚀的方法 任务2 2.如何让铁制品隔绝水或者隔绝空气（氧气）？ 2.改变金属的内部结构：制成合金钢，如不锈钢 3.改善腐蚀环境:保持铁制品表面干燥和洁净，及时擦去铁制品上的锈。 新课探究 探究防止铁制品锈蚀的方法 任务2 3.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？ 刷油漆 镀铬 涂油 新课探究 探究防止铁制品锈蚀的方法 任务2 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 新课探究 探究保护金属资源的方法 任务3 我国地大物博，矿产资源丰富，但是金属矿物的储量有限，而且不能再生。如何保护金属资源？ 据估计一些矿物可供开采的年限 中国金属矿产和非金属矿产分布图 新课探究 探究保护金属资源的方法 任务3 第一条途径： 防止金属锈蚀 通过特殊工艺，增加金属制品表面的氧化膜；对于易生锈的金属制品（如防护网）要定期涂刷防护漆等。 废品收购站为什么回收废铁、废铜、铝制易拉罐等旧金属？ 新课探究 探究保护金属资源的方法 任务3 第二条途径： 回收利用废旧金属 节约金属资源、节约能源 减少环境污染 世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用。 从废旧电池中回收铅、镍、镉、钴；从铅酸蓄电池中回收铅，从废旧锂离子电池中回收锂、钴、镍等 新课探究 可节约金属资源 由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源 降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品 可减少金属对环境的污染 探究保护金属资源的方法 任务3 回收旧金属的意义： 新课探究 探究保护金属资源的方法 任务3 第三条途径： 有计划、合理地开采金属矿物 严禁私挖、滥采矿物。 新课探究 探究保护金属资源的方法 任务3 其他途径：寻找金属的代用品 高密度承压塑料管道 塑料齿轮 塑钢 使用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等。 新课探究 探究保护金属资源的方法 任务3 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 √ × √ √ D 新课探究 嫦娥六号的成功，让我们见证了金属材料 在尖端科技领域的卓越贡献。然而，地球上 的金属资源并非取之不尽、用之不竭。 让我们从嫦娥六号的辉煌中汲取力量，携手 共同守护金属资源，为子孙后代留下一个资 源丰富、科技与自然和谐共生的美好世界，确保金属这一现代文明的基石，能在未来的岁月里继续支撑起人类不断迈向更高科技巅峰的伟大征程。 课堂总结 金属资源的利用和保护 金属的锈蚀与防护 保护金属资源 钢铁生锈的条件：水+空气 防止铁生锈的措施 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理开采矿物 寻找金属代用品 课堂练习 1. 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 课堂练习 【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： （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 （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） 课堂练习 （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 【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）： 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。 课堂练习 2.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。 THANKS 感谢聆听 33 $$