内容正文:
第八单元 金属和金属材料
金属的腐蚀与防护
课题3 金属资源的利用和保护 · 第2课时
铁为什么会生锈?怎样留住金属资源?
人教版九年级化学(下)
第八单元 金属和金属材料 · 课题3(第2课时)
人教版九年级化学(下) · 第八单元 金属和金属材料
1
学习目标
1
通过探究认识铁生锈的条件,能解释生活中的锈蚀现象。
2
知道铁锈疏松不能保护内层,了解常用的防锈方法。
3
说出保护金属资源的四条途径,树立循环利用意识。
4
了解稀土资源与徐光宪院士的贡献,增强民族自豪感。
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2
导
铁器为什么会“烂”掉?
● 博物馆里的铁器大多锈迹斑斑,有些只剩残片。
● 家门口的铁栏杆、自行车,用久了都会生锈。
● 铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O,红褐色、很疏松。
● 铁生锈到底需要哪些条件?弄明白才能防住它。
本课任务
先做探究找条件,再想办法破条件,最后谈资源的保护。
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3
教
每年有多少金属被腐蚀掉
● 人类每年要从自然界获取大量金属矿物资源。
● 同时又有大量金属设备和材料因腐蚀而报废。
为什么重要
防止金属腐蚀,已成为科学研究和技术领域中的重大问题。
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4
教
铁生锈需要什么条件
● 试管①:只有水(煮沸除氧+油封),不生锈。
● 试管②:水和空气都接触,明显生锈。
● 试管③:只有空气(放干燥剂),不生锈。
结论
铁生锈需要铁与氧气、水同时接触。
图8-18 铁钉生锈条件的探究实验
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5
教
铁锈为什么挡不住锈蚀
● 铁生锈,实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生的化学反应。
● 铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O。
● 铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水反应。
● 所以铁制品一旦生锈,可能被全部锈蚀。
关键差别
铝的氧化膜致密能保护内层,铁锈疏松却挡不住。
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6
教
怎样防止铁制品锈蚀
① 刷漆
在表面刷油漆,隔绝空气和水。
② 涂油
在表面涂油,隔绝空气和水。
③ 镀其他金属
镀耐磨、耐腐蚀的铬等。
④ 制成合金
制造耐腐蚀的合金,如不锈钢。
共同思路
破坏生锈的条件:把铁与空气或水隔开。
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7
教
自行车的构件怎么防锈
图8-19 自行车的构件
● 支架:喷漆,隔绝空气和水。
● 链条:涂油,既防锈又润滑。
● 钢圈:电镀,镀耐磨、耐腐蚀的金属。
方法不同
方法不同,原理相同。
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8
教
保护金属资源的四条途径
● 金属矿物的储量有限,而且不能再生。
● 回收铝罐既能节约金属资源,又能节约能源。
● 世界上一半以上的铁、九成以上的金已回收。
核心观念
资源有限、不能再生——用一点就少一点。
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9
教
回收废旧金属,一举两得
● 废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。
● 废旧电池中含有铅、镍、镉、钴等金属。
● 随意丢弃,这些金属渗出会污染地下水和土壤。
● 从铅酸蓄电池回收铅,从锂离子电池回收锂、钴、镍。
● 回收既减少危害,又实现金属资源的循环利用。
一举两得
既省钱、省资源,又保护环境。
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拓
科学·技术·社会:稀土与徐光宪
图8-20 徐光宪
● 稀土元素是储量较少的一类金属元素的统称。
● 它有“工业的维生素”的美誉,是重要的战略资源。
● 徐光宪团队研发稀土分离技术,打破了国际垄断。
我国的家底
稀土储量居世界第一,产销量也居前列。
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悟
易错辨析
● 以为铁锈能保护内层——铁锈疏松,反而会让锈蚀继续。
● 以为只要不生锈就行——刷漆、涂油都要“持续覆盖”才有效。
● 把防锈和铝的氧化膜混为一谈——一个疏松,一个致密。
● 以为回收废旧金属只是“省钱”——它更关系到环境与资源安全。
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练
例题1
铁钉在下列哪种环境下最容易生锈( )
A. 干燥的空气中
B. 煮沸并密封的蒸馏水中
C. 潮湿的空气中
D. 真空环境中
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练
例题1 · 答案与解析
答案:C
潮湿的空气中既有氧气又有水,满足生锈的两个条件。
干燥空气缺水,煮沸密封的水缺氧气,真空两者都缺。
故选 C。
方法点拨
生锈要同时满足“有氧气”和“有水”。
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练
例题2
下列关于防止铁制品锈蚀的说法,正确的是( )
A. 刷漆能隔绝空气和水
B. 铁锈很致密,能保护内层的铁
C. 只要隔绝空气,锈蚀就一定停止
D. 镀层破损后仍能永久防锈
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15
练
例题2 · 答案与解析
答案:A
刷漆、涂油、电镀、制合金,都是把铁与空气或水隔开。
铁锈疏松,不能保护内层;镀层破损后破损处会生锈。
故选 A。
方法点拨
防锈思路只有一条:破坏生锈条件。
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练
例题3
下列做法中,不利于保护金属资源的是( )
A. 回收废旧电池中的金属
B. 有计划、合理地开采矿物
C. 用塑料代替钢制造零件
D. 把还能利用的废旧金属随意丢弃
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练
例题3 · 答案与解析
答案:D
回收利用、合理开采、寻找代用品都是有效途径。
随意丢弃既浪费资源,又可能造成环境污染。
故选 D。
方法点拨
四条途径:防腐蚀、回收、合理开采、找代用品。
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练
当堂检测 1
铁锈的主要成分是( )
A. Fe
B. FeO
C. Fe2O3·xH2O
D. Fe3O4
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练
当堂检测 1 · 答案
答案:C
铁锈是铁与氧气、水反应生成的混合物。
常写作 Fe2O3·xH2O,x 表示水的份数不固定。
故选 C。
方法点拨
铁锈不是纯净物,成分随含水量的多少而变。
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练
当堂检测 2
自行车的链条常采用的防锈方法是( )
A. 刷漆
B. 涂油
C. 电镀
D. 烧蓝
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练
当堂检测 2 · 答案
答案:B
链条需要转动,涂油既能隔绝空气和水,又能润滑。
刷漆会影响转动,电镀成本高且不耐磨。
故选 B。
方法点拨
选方法要同时考虑“防锈”和“使用需求”。
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练
当堂检测 3
回收利用废旧金属的好处不包括( )
A. 节约金属资源
B. 节约能源
C. 减少对环境的污染
D. 提高金属的硬度
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练
当堂检测 3 · 答案
答案:D
回收可以节约资源和能源,还能减少污染。
金属的硬度由组成和结构决定,回收不会提高硬度。
故选 D。
方法点拨
回收解决的是“资源”和“环境”问题。
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悟
课堂小结:腐蚀与防护
腐蚀与防护
生锈条件
与氧气接触
与水接触
两者都要
铁锈特点
Fe2O3·xH2O
质地疏松
挡不住内层
防锈方法
刷漆、涂油
镀其他金属
制成合金
保护资源
防腐蚀、回收
合理开采矿物
寻找代用品
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悟
失分点提醒
● 把铁锈当成“保护层”——它疏松,挡不住里层的铁。
● 漏掉“同时接触”——只说有水或有氧气都不完整。
● 防锈方法答“保持干燥”就满足——要写隔绝空气或水的具体做法。
● 保护资源的途径答不全——四条要能逐条说出。
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拓
分层作业
基础(必做)
写出铁生锈的两个条件,并各举一个防锈实例。
提高(选做)
调查家中铁制品分别采用了哪种防锈措施,说明理由。
拓展(实践)
查资料:我国稀土资源的储量、生产与保护措施。
预习:实验活动5 要测哪些性质?怎么测?
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拓
作业评价量规
评价维度 优秀 合格 待改进
生锈条件 两条都说清 说清一条 概念错误
防锈方法 能对应到原理 能举例 只会说刷漆
资源保护 四条途径完整 说两三条 答不出
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悟
记忆卡
● 铁生锈 = 铁与氧气、水同时接触;铁锈 Fe2O3·xH2O 疏松。
● 防锈四法:刷漆、涂油、镀其他金属、制成合金。
● 保护资源四途径:防腐蚀、回收、合理开采、找代用品。
● 铁已回收 50% 以上,金已回收 90% 以上。
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悟
板书设计
课题3 金属的腐蚀与防护 · 保护金属资源
一、条件:氧气+水(同时);铁锈疏松护不住
二、防锈:刷漆 / 涂油 / 镀层 / 制合金
三、护资源:防腐蚀、回收、合理开采、找代用品
四、STS:稀土与徐光宪——储量世界第一
下一课时
实验活动5
常见金属的物理性质和化学性质——动手测一遍。
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