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

第八单元　金属和金属材料 课题 3　金属资源的利用和保护（第 2 课时） 新课导入 　　用途广泛的金属材料 2 新课导入 　　资料：地球上，腐蚀时刻都在发生，每一分钟就有 1 吨钢腐蚀成铁锈。 在美国，每年有三分之一的化学设备因局部腐蚀停工；在中国，每年有 30 % 的钢铁因腐蚀而报废。全世界每年由于钢铁腐蚀的经济损失约为 10 000 亿 美元，占各个国家国民生产总值的 3 %~5 %，比所有的自然灾害造成的损 失还要多，现在这个数字还在逐年升高。腐蚀是人类必须共同面对的问题。 新知探究 空气中的氧气具有氧化性 　　铁在什么条件下会生锈？ 新知探究 观察发现被雨水淋过的护栏和铁质易拉罐生锈了 新知探究 观察发现铁与水和氧气都接触的地方锈蚀更为严重 　　【提出问题】铁与什么物质发生反应而锈蚀？ 　　【查阅资料】铁锈的主要成分是 Fe2O3 • xH2O。 新知探究 H2O O 含：Fe H 含：Fe H O O2 铁 Fe ？ 铁锈 Fe2O3 • xH2O ＋ 元素守恒 　　【猜想与假设】①铁与 H2O 和 O2 发生反应而锈蚀。②铁与 H2O 发生反应而锈蚀。③铁与 O2 发生反应而锈蚀。 课堂活动 　　【设计方案】 　　设计实验方案验证你的猜想，并画出实验设计简图。 　　（提供的实验器材有洁净无锈的铁钉、试管，其他物品可自选） 课堂活动 小组讨论、展示、改进方案 友情提示： ①鱼能在水中生存 友情提示： ①鱼能在水中生存 ②用凉白开来养鱼，鱼无法存活 　　如何除去水中溶解的氧气呢？ 课堂活动 煮沸并 迅速冷 却的蒸 馏水 　　试管③中并不能做到真正干燥。应该如何改进？ 课堂活动 友情提示： ①鱼能在水中生存 ②用凉白开来养鱼，鱼无法存活 煮沸并 迅速冷 却的蒸 馏水 课堂活动 友情提示： ①鱼能在水中生存 ②用凉白开来养鱼，鱼无法存活 煮沸并 迅速冷 却的蒸 馏水 新知探究 ② ① ③ 　　②中为什么要用煮沸过的蒸馏水并在水面上覆盖植物油？ 　　③中为什么要放入棉花并在棉花上放上氯化钙干燥剂？ 　　铁在什么条件下会生锈？ 　　思考：这些实验操作的目的是什么？ 新知探究 进行实验 新知探究 收集证据 ① 部分浸 在水中 ② 浸没在水中 （植物油封） ③ 干燥的 空气中 新知探究 ①②对比可知，铁生锈需要与氧气接触。 H2O O2 现象 ① √ √ 生锈 ② √ ╳ 不生锈 ③ ╳ √ 不生锈 多物质体系中控制变量做对比实验的研究模型 分析推理 ① 部分浸 在水中 ② 浸没在水中 （植物油封） ③ 干燥的 空气中 新知探究 分析推理 ①③对比可知，铁生锈需要与水接触。 H2O O2 现象 ① √ √ 生锈 ② √ ╳ 不生锈 ③ ╳ √ 不生锈 多物质体系中控制变量做对比实验的研究模型 ① 部分浸 在水中 ② 浸没在水中 （植物油封） ③ 干燥的 空气中 新知探究 得出结论 ①②对比可知，铁生锈需要与氧气接触； ①③对比可知，铁生锈需要与水接触。 实验结论：在水、氧气同时存在的环境 中铁能生锈。 H2O O2 现象 ① √ √ 生锈 ② √ ╳ 不生锈 ③ ╳ √ 不生锈 多物质体系中控制变量做对比实验的研究模型 ① 部分浸 在水中 ② 浸没在水中 （植物油封） ③ 干燥的 空气中 课堂小结 要有能够与铁发生反应的物质 Fe＋H2O＋O2　　　　　　Fe2O3 • xH2O 反应物要能相互接触 生成物不会对反 应起阻碍作用 　　铁生锈需要什么条件？ 新知探究 　　铁锈为什么不能起保护作用？ 反思与评价 结构决定性质 　　铝、铬抗腐蚀性能好 　　铝、铬表面有致密的氧化膜，可阻止内层金属被氧化 　　铁与氧气、水等反应生成的铁锈很疏松，不能阻碍里面的铁接触氧气和水。 课堂小结 Fe＋H2O＋O2　　　　　　　　Fe2O3 • xH2O 控制反应物 控制生成物 及时除锈 镀铬 隔绝氧气 隔绝水 改变金属内部结构 防锈原理及措施 　　如何防止铁制品生锈？ 【防锈原理】 隔绝水 隔绝氧气 改变金属内部结构 学以致用 Fe＋H2O＋O2　　　　　　Fe2O3 • xH2O 具体措施 保持干燥 形成保护层以 隔绝水和氧气 改善金属内部结构 洗后擦干或晾干 刷漆 涂油 使用不锈钢 　　思考：自行车的支架、链条、钢圈分别采用了哪些防锈措施？ 学以致用 ①外层镀锌/涂层（如环氧树脂、聚氨酯、聚酯、 漆）/防锈油处理； ②内层有隔层； 学以致用 ③使用不锈钢。 　　思考：铁质易拉罐又该如何防锈呢？ 形成保护层以 隔绝水和氧气 改善金属 内部结构 学以致用 　　思考：海边的桥梁为什么更重视防锈？ NaCl 可加速铁的锈蚀 拓展提升 反思与评价 ① 部分浸 在水中 ② 浸没在水中 （植物油封） ③ 干燥的 空气中 ④ 部分浸在 NaCl 溶液中 加快反应速率 拓展提升 Fe＋H2O＋O2　　　　　　Fe2O3 • xH2O 控制反应物 放热 增大反应物的接触面积 加入 NaCl 溶液 　　铁生锈的应用 课堂小结 Fe＋H2O＋O2　　　　　　Fe2O3 • xH2O 控制反应物 控制生成物 防锈原理——减缓反应 隔绝水或隔绝氧气或改变金属内部结构 及时除锈或镀铬 铁生锈应用——加速反应 增大反应物的接触面积、加入 NaCl 溶液等 控制反应 趋利 避害 　　金属的腐蚀与防护 新知探究 　　保护金属资源 金属的回收和利用 课堂小结 寻找金属代用品 有计划合理地开采矿物 防止金属腐蚀 课后任务 　　请完成同步练习中的巩固练习题。 31 董恩希录 2024 $$