内容正文:
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 金属资源保护
化学观念:能以铁生锈为例,探究金属锈蚀的条件,了解防止金属锈蚀的常用方法。
科学思维:认识防止金属腐蚀的重要意义,能依据铁制品锈蚀的认知模型说明防止金属腐蚀的常用方法,进一步发展运用归纳、演绎、推理等思维方法,认识物质的性质及变化的能力。
科学探究与实践:在了解生活中铁制品锈蚀原理应用的过程中,认识金属性质与用途的关系,感受科学地利用金属的性质对提高人们生活质量具有的重要作用。
科学态度与责任:了解废弃金属对环境的影响,认识金属资源保护的重要性,形成保护和节约资源的可持续发展意识。
素养目标
用途广泛的金属材料
导入新课
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10000亿美元,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,这个数字还在逐年升高。腐蚀是人类必须共同面对的问题。
导入新课
新知探究
任务一 设计探锈实验方案
铁是我们使用最广泛的金属,但其很容易生锈。铁锈的主要成分是Fe2O3∙xH2O,红棕色,具有疏松多孔的结构。
铁制品锈蚀可能是铁与哪些物质发生了反应?
新知探究
【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。
铁
Fe
?
铁锈
Fe2O3 • xH2O
+
元素守恒
H2O
O
含:Fe
H
含:Fe H O
O2
【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。
任务一 设计探锈实验方案
新知探究
②
①
③
【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)
任务一 设计探锈实验方案
新知探究
任务二 探究金属锈蚀条件
【探究】铁钉生锈的条件
新知探究
①②对比可知,铁生锈需要与氧气接触。
①
部分浸
在水中
②
浸没在水中
(植物油封)
③
干燥的
空气中
H2O O2 现象
① √ √ 生锈
② √ ╳ 不生锈
③ ╳ √ 不生锈
任务二 探究金属锈蚀条件
新知探究
①
部分浸
在水中
②
浸没在水中
(植物油封)
③
干燥的
空气中
H2O O2 现象
① √ √ 生锈
② √ ╳ 不生锈
③ ╳ √ 不生锈
①③对比可知,铁生锈需要与水接触。
任务二 探究金属锈蚀条件
新知探究
实验结论:在水、氧气同时存在的环境
中铁能生锈。
①
部分浸
在水中
②
浸没在水中
(植物油封)
③
干燥的
空气中
H2O O2 现象
① √ √ 生锈
② √ ╳ 不生锈
③ ╳ √ 不生锈
任务二 探究金属锈蚀条件
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?
任务二 探究金属锈蚀条件
③中为什么要放入棉花并在棉花上放氯化钙干燥剂?
思考交流
除去水中溶解的氧气,隔绝氧气
吸收空气中的水蒸气
新知探究
铁锈为什么不能起保护作用?
结构决定性质
铝抗腐蚀性能好
铝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。
任务二 探究金属锈蚀条件
新知探究
任务三 探寻金属保护方法
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?
新知探究
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
任务三 探寻金属保护方法
①隔绝水
②隔绝氧气
③改变金属内部结构
防锈原理
Fe+H2O+O2 Fe2O3 • xH2O
新知探究
自行车的支架、链条、钢圈分别采用了哪些防锈措施?
思考交流
支架:刷漆
钢圈:镀铬
链条:涂油
任务三 探寻金属保护方法
除了防止金属腐蚀。还有哪些途径可以保护金属资源?
金属的回收和利用
寻找金属代用品
有计划合理地开采矿物
防止金属腐蚀
任务三 探寻金属保护方法
新知探究
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
课堂小结
金属资源保护
当堂反馈
1.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
C
当堂反馈
2.为防止家中菜刀生锈,小风设计了如下方案:
①每天用汽油擦拭一遍 ②用完后保存在盐水中 ③擦干后用植物油涂抹 ④用干布把它擦干,悬挂 ⑤用食醋涂抹 ⑥用酱油涂抹。请选出你认为合理的方案( )
A.①②③④⑥⑦ B.②③④ C.③④ D.⑤⑥⑦
C
当堂反馈
3.下列做法不能有效防止铁制品锈蚀的是( )
A.在铁制面盆表面烤制搪瓷
B.制造炊具采用不锈钢材料
C.自行车经常用水冲冼
D.机器齿轮经常涂油
C
21
4.根据铁钉锈蚀的图像,判断下列说法不正确的是( )
A.①中甲乙丙三处中生锈的是乙处
B.②中植物油的作用是隔绝氧气
C.③中氯化钙的作用是作干燥剂
D.①②③对比实验可充分得出铁生锈
的条件是与氧气、水直接接触
A
当堂反馈
声 明
本文件著作权为创作公司所有,仅限于教师教学及其他非商业性和非盈利性用途。如发现盗用、转卖、网络传播等侵权行为,本公司将依法追究其相应法律责任。
部分素材选自网络,如有争议,请联系删改。
$