课题3 金属资源的利用和保护 第2课时（教学课件） 化学人教版五四学制2024九年级全一册

该初中化学课件聚焦金属锈蚀条件及防护、金属资源保护，以“防止埃菲尔铁塔生锈”导入，通过提出问题、假设，设计三个对比试管实验，观看实验视频分析现象，得出铁生锈需氧气和水，再类比灭火原理探讨防锈方法，结合自行车防锈实例，延伸至金属资源保护措施，构建“问题-探究-应用-拓展”学习支架。 亮点在于融合科学探究与实践，设计对比实验并观看实验视频，培养探究能力；通过类比思维（灭火原理类比防锈）和生活实例（自行车防锈）发展科学思维；结合稀土资源保护、废旧金属回收渗透科学态度与责任。学生能提升实验分析与环保意识，教师可借助结构化流程和实例优化教学。

埃菲尔铁塔建于1889年，是法国为了纪念大革命100周年而建造。当初的制作要求是建造一座象征机械文明，而且在巴黎任何角落都能望见的句号。铁塔设计离奇独特，建成后一度成为世界建筑史的奇迹，也成为了世界上最具标志性的文化之一。可惜的是，最初设计埃菲尔铁塔时，工程师计划这座塔最多存在20年就得报废，后因埃菲尔铁塔庞大的影响力被保留了下来，如今已经屹立了135年。尽管表面看起来光鲜艳丽，实际上埃菲尔铁塔已经经历过无数次缝缝补补。建造铁塔的主要材料是熟铁，多年来生锈这个问题一直困扰着埃菲尔铁塔，此时会一点点削弱铁塔结构的某些部分，以至于不可避免地倒塌。如果不采取任何措施，我们可能会在未来十年左右的时间里对埃菲尔铁塔说拜拜。但据报道，法国政府实施了一项面子工程，每过七年就会对受损部分刷上防锈漆，而不是真正进行修复，所以埃菲尔铁塔很可能在几十年后消失。 第一单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 第2课时 九年级化学 全一册·人教版五四学制2024 1 学习内容导览 01 金属的腐蚀与防护 02 保护金属资源 2 学习目标 1.了解金属锈蚀的条件以及防止金属生锈的简单方法。 2.知道废弃金属会对环境造成污染，认识回收利用废旧金属等对金属资源保护的重要性。 3 新课导入 狄仁杰的迷惑 思考：如何防止埃菲尔铁塔继续生锈？ 4 01 金属的腐蚀与防护 5 金属的腐蚀与防护 01 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% 6 金属的腐蚀与防护 01 提出问题：铁生锈需要哪些条件呢？ 锈迹斑斑的埃菲尔铁塔 7 金属的腐蚀与防护 01 提出问题：铁生锈需要哪些条件呢？ 铁：Fe 铁锈主要成分Fe2O3·xH2O 增加了H、O 与H2O、O2有关？ 形成假设： 8 金属的腐蚀与防护 01 设计实验 棉花和氯化钙(干燥剂) 经煮沸迅速冷却的蒸馏水 植物油 干燥的空气 隔绝氧气 除去水中 溶解的氧气 吸收水分 ① ② ③ 思考：各物质的作用分别是什么？ 铁钉与空气、水接触 铁钉与水接触 铁钉与空气接触 9 金属的腐蚀与防护 01 实施实验：观看实验视频，观察并分析实验现象 10 金属的腐蚀与防护 01 记录现象   现象 分析 结论 试管A 铁与水、氧气同时接触 铁生锈是铁与空气中的____________发生化学反应 试管B 铁只与水接触 试管C 铁只与氧气接触 氧气、水蒸气 A B C 铁钉生锈 铁钉无明显变化 铁钉无明显变化 11 金属的腐蚀与防护 01 思考：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？ 氧化铝(Al2O3) 致密紧实 阻止里层的铝进一步氧化 铁锈(Fe2O3·xH2O) 红棕色 疏松多孔的结构 不能，铁锈疏松多孔、易吸水，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透，持续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。因此铁锈如不除去，会加速里层铁的生锈。 12 金属的腐蚀与防护 01 铁生锈原理的应用 ②利用铁生锈吸收氧气和水蒸气制成铁粉双吸剂，即食品中的防腐剂和干燥剂。 ①利用铁粉缓慢氧化放热制成防寒暖贴。 13 金属的腐蚀与防护 01 交流讨论：根据铁生锈的条件，该如何防止铁制品锈蚀呢？ 灭火的原理——破坏燃烧条件 防锈的原理——？ 破坏生锈条件 使铁与氧气或水隔绝 14 金属的腐蚀与防护 01 防止铁制品生锈的具体方法 1.保持铁制品表面干燥和洁净 15 金属的腐蚀与防护 01 防止铁制品生锈的具体方法 2.在铁制品表面涂一层保护膜 涂油、喷油漆、电镀、烤蓝、搪瓷等 16 金属的腐蚀与防护 01 防止铁制品生锈的具体方法 3.制成合金，提高抗腐蚀能力 17 金属的腐蚀与防护 01 思考与讨论：自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了哪些防锈措施？ 胶套、镀铬 车龙头 车架 烤漆 辐条 制成不锈钢或镀锌 车链及齿轮 涂油 18 保护金属资源 02 19 保护金属资源 02 金属矿物的储量有限，而且不能再生。怎样保护金属资源呢？ 20 保护金属资源 02 交流讨论：如何保护金属资源？ 1.防止金属锈蚀 2.回收利用废旧金属 21 保护金属资源 02 交流讨论：如何保护金属资源？ 3.有计划、合理地开采矿物 4.积极寻找金属的代用品 塑料制零件 22 保护金属资源 02 废旧金属回收利用的意义 节约金属资源 减少环境污染 23 保护金属资源 02 稀土资源的利用和保护 稀土元素——工业维生素 储量较少的一类金属元素的统称 用途：新能源、新材料、航空航天、电子信息…… 我国的稀土储量居世界第一位，稀土的年生产量和年消费量也都居世界前列 稀土资源是不可再生的，过度开采会面临枯竭 徐光宪 （1920-2015） 2008年度国家最高科学技术奖获得者 提出稀土分离技术、使我国能够自主分离稀土产品，打破了发达国家在国际稀土市场的垄断地位。 24 巩固练习 02 1.下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法错误的是（ ） A.①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水 B .③中附着在棉花上的干燥剂的作用是使试管里没有水分 C .①中甲、乙、两三处比较，生锈最明显的地方是甲 D .四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉 C 25 巩固练习 02 2. 下列有关生活经验的说法错误的是（ ） A．螺丝上涂油可防止生锈 B．菜刀使用完后，用水洗净，并擦干可防止生锈 C．经常用钢丝球洗刷铝锅可延长使用寿命 D．回收废旧电池中的汞可减少对环境的污染 C 26 巩固练习 02 3.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.目前世界年产量最高的金属是铁 C.铁锈的主要成分是四氧化三铁 D.及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈 C 27 巩固练习 02 4.某同学用如图所示装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满冷开水(煮沸后迅速冷却的水)，并将其放在阳光下照射(已知小苏打溶液在升高温度后会分解产生二氧化碳)。下列说法错误的是( ) A. 将水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中 溶解的氧气 B. 一段时间后观察到甲中铁钉出现锈迹 C. 金鱼藻的作用是进行光合作用产生氧气 D. 该实验可证明铁锈蚀的条件之一是与水接触 D 28 课堂总结 防止铁生锈的方法 铁与氧气、水同时接触 铁生锈的条件 金属资源保护 保护金属资源 破坏 保持洁净、干燥；涂保护膜；制成合金等 防止锈蚀；回收利用；合理开采；寻找代用品 29 九年级化学·人教版 谢谢观看 $$今天为大家示范的是铁制品锈蚀条件的探究实验。首先大家要了解本次实验所需要的实验用品，实验。仪器有试管。试管架、镊子、橡胶塞、表面拧钥匙。实验药品。有铁钉。氯化钙、植物油、蒸馏水。其他实验。用品。有棉花。我们取一支试管，接着使用镊子夹取一根铁钉，将试管横放，把铁钉放置在试管中，慢慢使试管竖直。使用镊子夹取棉花，将棉花塞入试管的3分之1处。取医药池干燥剂氯化钙。放入刚刚备好的试管中。取一个橡胶塞，塞紧橡胶塞，这样第一只需要观察的试管就准备好了。我们来准备第二只需要观察的试管，同样取一根铁钉放置在试管中。取煮沸后迅速冷却的蒸馏水，倒入试管中使其浸没铁钉。使用胶头滴管吸取植物油，将其添加于试管内。这样第二只需要观察的试管就准备好了。现在我们来准备第三只需要观察的试管，取煮沸后迅速冷却的蒸馏水倒入试管中，浸没铁钉的2分之1处。这样第三只需要观察的试管就准备好了。接下来我们需要花上一周的时间来观察三支试管内铁钉的变化。可以看到，第一、二支试管内铁钉没有明显的生锈，第三支试管内铁钉生锈，而在与水面接触处生锈最严重。在该实验中，第一支试管塞上橡皮塞后，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。第二支试管中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。第三支试管中的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。由实验可知，铁与氧气和水同时接触时才会生锈，在干燥的空气或只有水存在时不会生锈。实验中需要注意的是，实验中用到的蒸馏水需经煮沸后迅速冷却，这样做的目的是为了除去溶于水中的氧气。 我们取一支试管，接着使用镊子夹取一根铁钉，将试管横放，把铁钉放置在试管中，慢慢使试管竖直。使用镊子夹取棉花，将棉花塞入试管的3分之1处。取医药池干燥剂氯化钙。放入刚刚备好的试管中。取一个橡胶塞，塞紧橡胶塞，这样第一只需要观察的试管就准备好了。我们来准备第二只需要观察的试管，同样取一根铁钉放置在试管中。取煮沸后迅速冷却的蒸馏水，倒入试管中使其浸没铁钉。使用胶头滴管吸取植物油，将其添加于试管内。这样第二只需要观察的试管就准备好了。现在我们来准备第三只需要观察的试管，取煮沸后迅速冷却的蒸馏水倒入试管中，浸没铁钉的2分之1处。这样第三只需要观察的试管就准备好了。接下来我们需要花上一周的时间来观察三支试管内铁钉的变化。