8.3金属资源的利用和保护第2课时金属资源保护课件--2025-2026学年九年级化学人教版下册

该初中化学课件围绕金属资源的利用和保护，涵盖铁的冶炼原理、原料及设备，金属腐蚀条件与防护措施，保护金属资源的途径等核心知识。通过“铃声伴读”梳理基础，以铁钉生锈条件探究实验衔接前后内容，构建从利用到保护的学习支架。 其亮点在于注重科学探究与实践，通过控制变量法设计铁钉生锈实验，培养学生证据推理能力；结合稀土资源保护、废旧金属回收实例，渗透科学态度与责任。采用实验探究与习题训练结合的教学方法，帮助学生深化化学观念，教师可高效开展教学。

铃声伴读 1.自然界中大多数金属以化合物形式存在，少数以单质形式存在，如：金、银。 2.地壳中含量最多的金属元素是铝，第二是铁。 3.炼铁的原理是：在高温条件下，利用一氧化碳与氧化铁反应，将铁还原出来。 Fe2O3 + 3CO ═══ 2Fe + 3CO2 高温 4.工业炼铁的主要原料是:铁矿石、焦炭、石灰石、空气。 主要设备是：高炉 ； 产品是：生铁。 焦炭的作用是：燃烧提供热量、制取一氧化碳。 写出下列反应的化学方程式： 1．一氧化碳还原氧化铁 2．一氧化碳还原四氧化三铁 3CO + Fe2O3 ═══ 2Fe + 3CO2 高温 4CO + Fe3O4 ═══ 3Fe + 4CO2 高温 2 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 2022年版课标要求： 1.内容要求：①以铁生锈为例，了解防止金属腐蚀的常用方法。②了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。③认识金属矿物是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。 2.学业要求：从辩证的角度，初步分析和评价物质的实际应用，对金属材料使用与金属资源开发、资源回收等社会性科学议题展开讨论，积极参与相关的综合实践活动。 人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，提取数以亿吨计的金属。 但是，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%。 防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。 知识点一　金属的腐蚀与防护 完成课本第19、20页“探究　铁钉生锈的条件”，填写有关内容： 【问题】 铁钉容易生锈（铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O）。那么，铁钉生锈需要哪些条件呢？ 【实验】 现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和氯化钙（干燥剂）。你还可以选用其他物品。完成有关实验内容： 思考：为什么要用蒸馏水？_________________________。 要除去水中溶解的氧气 6 装置 铁钉一半浸在蒸馏水中 铁钉全部浸没在蒸馏水中，水面上加一层植物油（目的：隔绝　 ） 铁钉在干燥的空气中 现象       铁钉生锈，水面附近锈蚀最严重 铁钉不生锈 铁钉不生锈 空气 【分析与结论】 （1）上述实验设计是如何控制变量的？实验①②：控制____________等因素不变，通过对比有无________存在时的实验现象，说明铁钉生锈需要空气；实验①③：控制____________等因素不变，通过对比有无________存在时的实验现象，说明铁钉生锈需要水。 （2）对铁钉生锈的条件，你能得出哪些结论？铁钉生锈的主要 条件为___________________________________。 空气 铁钉、水 铁钉、空气 水 与空气和水（或水蒸气）直接接触 【知识小结】 （1）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与____________等发生化学反应的过程。 （2）铁制品可以全部锈蚀，原因是铁与氧气、水等反应生成的铁锈很________，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应。 氧气、水 疏松 【思考与讨论】 （1）通过对铁钉生锈条件的探究，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？ （2）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？ 对防止铁制品锈蚀的建议 自行车的某些构件采取的防锈措施   支架   链条   钢圈   喷漆 涂润滑油 电镀 ①保持表面清洁干燥； ②覆盖一层保护膜(如涂油、喷漆或电镀等)； ③制成合金(如制成不锈钢) 防止铁生锈的方法 机械表面涂防锈油 表面烧涂搪瓷 镀其他金属 烤蓝 车船的表面 涂上油漆 11 1．下列对铁片的处理方式中，容易导致其生锈的是（　　） A．在表面喷漆 B．泡在海水中 C．在表面涂油 D．制成不锈钢 B 2．小东利用如图装置对铁钉生锈条件进行探究。下列说法正确的是 （　　） A． ①中生锈最明显的位置是甲 B．对比②③说明铁生锈需要水和空气 C．③中氯化钙的作用是吸收空气中的氧气和水蒸气 D．④中铁钉比①中锈蚀严重，说明食盐水能加快铁钉锈蚀 D　 教师点拨　在高温、酸性、食盐溶液等环境中，铁生锈的速率会加快。 资料：金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。 知识点二　保护金属资源 1．金属矿物的储量有限，而且不能再生，因此应保护金属资源。 2．保护金属资源的有效途径： （1）防止金属__________； （2）__________废旧金属； （3）有计划、合理地____________；（4）寻找金属的_________。 腐蚀 回收利用 开采金属矿物 代用品 回收利用废旧金属有什么意义？ 1.可节约金属资源 2.可节约能源 3.降低金属使用成本 4. 可减少重金属对水体和土壤的污染 据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%，而且还可节约金属资源和95%的能源，可见回收利用废旧金属，具有巨大的社会和经济效益。 徐光宪 【思考与讨论】查阅资料，了解我国的稀土储量、稀土生产量，以及我国稀土资源的合理利用与保护，并与同学交流。 稀土元素是储量较少的一类金属元素的统称，有“工业的维生素”的美誉，是重要的战略资源，广泛应用于新能源、新材料、航空航天、电子信息等尖端科技领域。 说到我国的稀土，必须感谢一位国际著名的 中国化学家，他就是2008年度国家最高科学技术 奖获得者 院士。徐光宪和他的团队研发 了稀土分离技术，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上的垄断地位。 到目前为止，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。 3．下列做法能保护金属资源的是 （　　） A．生锈金属及时丢弃 B．随意堆放储存金属制品 C．用塑料代替铁制造管道 D．大肆开采金属矿物资源 C 素养提升 1．第二艘国产大型邮轮“爱达·花城号”试航凯旋，其取名灵感来自“花城”广州，邮轮主体为钢结构。下列有关说法错误的是 （　　） A．钢是铁合金的一种，属于金属材料 B．铁制品在潮湿的空气中易生锈 C．船体喷漆防锈的原理是隔绝氧气和水 D．船体表面镀锌可防锈是因为锌没有铁活泼 D 2．化学小组为探究铁生锈的条件，进行了如图实验。下列说法错误的是 （　　） A．植物油的作用是隔绝空气或水 B．甲中铁丝绒均不生锈，乙中铁丝绒生锈 C．最终乙中量筒内液面上升 D．该实验只能证明铁锈蚀需要水 D 3．铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，铜锈蚀除与氧气和水有关外，还与二氧化碳有关。下列对比实验与所探究的条件对应错误的是 （　　） A．甲和乙：氧气 B．乙和丙：氧气 C．甲和丙：二氧化碳 D．丙和丁：水 A 金属 资源 的利 用和 保护 铁的冶炼 原理 原料 设备 产品 利用 保护 铁生锈 的条件 防止 铁生 锈的 措施 保护金属资源 与氧气、水 同时接触 在铁制品表面覆 盖保护层 保持铁制品表面 洁净与干燥 改变金属组成， 制成耐腐蚀的合金 3CO +Fe2O3 2Fe +3CO2 铁矿石、焦炭、 石灰石、空气 高炉 生铁 高温 ==== 基础强化 23 1．（2025湖北中考）对稀土分离技术作出巨大贡献的科学家是（　　） A．张青莲 B．袁隆平 C．徐光宪 D．闵恩泽 2．（2025秋郴州期末）为防止铁架生锈，下列做法不合理的是（　　） A．铁架表面喷涂油漆 B．用盐水清洗铁架表面 C．铁架表面镀一层耐腐蚀的金属 D．铁架存放于干燥通风处 3．下列有关金属锈蚀和防护的说法正确的是 （　　） A．沙漠地区的铁制品锈蚀较慢是因为其空气中不含水 B．将金属制成合金可提高其耐腐蚀性 C．生活中可用导电性最好的银全面取代铜制作导线 D．在铁制品表面覆盖塑料膜可防锈是因为改变了其组成 C B B 4．（2025秋江门月考）劳动创造美好生活。下列劳动实践与化学知识没有关联的是 （　　） 选项 劳动实践 化学知识 A 回收废旧铝制易拉罐 铝易与氧气反应 B 铁制厨具使用后及时洗净、擦干 防止铁制品锈蚀 C 月饼盒内放入铁粉作“双吸剂” 铁生锈时消耗水和氧气 D 合理地开采金属矿物 金属矿物的储量有限，且不能再生 A 5.（2025惠州模拟）某小组设计如图实验探究铁钉生锈的条件。下列说法错误的是 （　　）   A．所用蒸馏水应经煮沸并迅速冷却 B．一段时间后，①④中的铁钉生锈 C．对比①③可知铁生锈需要与氧气接触 D．对比①④可探究氧气浓度对铁生锈速率的影响 C 6．小广用压强传感器测得密闭容器内铁生锈过程中压强随时间的变化如图。下列说法正确的是 （　　）   A．铁生锈的产物与铁燃烧的相同 B．铁生锈属于剧烈氧化反应 C．ab段压强增大说明铁生锈过程吸热 D．c点压强比a点小主要是因为反应消耗了装置内的氧气 D 7．清代《本草纲目拾遗》中有关于“铁线粉”的记载：“粤中洋行有舶上铁丝……日久起销（锈），用刀刮其销……所刮下之销末，名铁线粉。” （1）铁能拉成铁丝，说明铁具有良好的________性。 （2）这里的“铁线粉”指的是_____________________（填化学式）。 （3）“发蓝”（使铁制品表面生成致密的氧化膜）能防止“起销”，为检验形成的氧化膜是否致密，将处理后的铁制品浸入硫酸铜溶液中，若观察到__________________________，则氧化膜不致密，需进一步处理。下列物质也拥有致密结构的是_______（填字母）。 a.铝制品表面的氧化铝薄膜　　b．铁制品表面的铁锈 c．净化水时用到的活性炭 延展 Fe2O3（或Fe2O3·nH2O） 铁制品表面出现红色固体 a 8．化学小组对铁的相关知识进行了结构化梳理（如图）。 （1）存在：铁在自然界中主要以__________ （填“单质”或“化合物”）形式存在。 （2）冶炼：工业上以磁铁矿石为原料炼铁的 化学方程式为___________________________。 （3）锈蚀：铁锈蚀是铁与______________共同作用的结果。生活中可用稀盐酸除铁锈，但铁锈全部溶解后要及时取出、洗净，原因是____________________________（用化学方程式表示）。 （4）防护：自行车链条上涂一层油可防锈，其原理是____________ ________。 化合物 Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2 氧气和水 Fe＋2HCl══ FeCl2＋H2↑ 隔绝氧气 和水 能力提升 9．（2025苏州中考）为验证活性炭或食盐能加快铁粉生锈速率，分别用2 g铁粉、5 g水与不同质量活性炭、食盐均匀混合，记录10分钟内温度上升值（如表）。下列说法正确的是 （　　） A．铁生锈不需要氧气参与 B．表中x的值为0.2 C．对比实验1、4得出的结论是“食盐能加快铁粉生锈速率” D．欲得出结论“活性炭能加快铁粉生锈速率”可以对比实验1、2 实验编号 活性炭质量/g 食盐质量/g 温度上升值/℃ 1 0 0 0.1 2 0.2 0 22.0 3 x 0.1 3.1 4 0.2 0.1 56.3 D 10．（2026重庆模拟）青铜器文物表面的锈蚀物分为无害锈和有害锈。无害锈结构致密，如铜绿；有害锈含氯，会加快青铜器锈蚀。青铜器表面锈层成分如图，下列叙述错误的是 （　　）   A．图中的CuCl和粉状锈均是有害锈 B．形成铜绿的过程与O2、H2O有关，与CO2无关 C．在干燥、无氧的环境中有利于青铜器的保护 D．青铜器锈蚀的过程中铜元素的化合价升高 B 11．为探究铁生锈的条件，某化学社团用铁丝设计了如图实验。 （1）对比试管________可得出铁生锈的条件之一是与水接触。 （2）通过上述实验________（填“能”或“不能”）探究温度对铁生锈速率的影响。 （3）保持其他条件相同，用不同粗细的钢丝棉探究影响铁生锈速率的因素，记录数据如表，其中规格为________的钢丝棉生锈最快，推测规格为________的钢丝棉最粗。 （4）写出日常生活中防止铁制品生锈的一种方法：______________ _________。 钢丝棉规格 0# 00# 000# 0000# 观察到生锈的时间 3分 48秒 2分 53秒 2分 13秒 1分 48秒 ①② 不能 0000# 0# 刷漆（合理 即可） $