8.3.2 金属资源保护（ppt课件+素材）-2025新人教版九年级《化学》下册.rar

第第2课时课时 金属资源保护金属资源保护课题课题课题课题3 3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料R九年级化学下册九年级化学下册课课 前前 自自 学学 准准 备备课课 标标 要要 求求 1 2 3 4学学习习目目标标了解铁的锈蚀条件及其防护。了解铁的锈蚀条件及其防护。了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。简单方法。知道一些废弃金属对环境会造成污染，认知道一些废弃金属对环境会造成污染，认识回收利用废旧金属的重要性。识回收利用废旧金属的重要性。对铁的锈蚀防护的对铁的锈蚀防护的“活动探究活动探究”的结论的的结论的辨析归纳，从而得出铁生锈的条件，以及辨析归纳，从而得出铁生锈的条件，以及防锈的方法。防锈的方法。1.（1）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气）铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气 中的中的 、等发生化学反应的过程。等发生化学反应的过程。（2）铁锈主要成分是）铁锈主要成分是 ，铁锈很，铁锈很 ，易吸水，如不及时除去，会加快铁的锈蚀。易吸水，如不及时除去，会加快铁的锈蚀。氧气氧气水水Fe2O3疏松疏松2.防锈的方法：防锈的方法：（1）隔绝）隔绝 和和 ，如在铁制品表面，如在铁制品表面 、电镀等。、电镀等。（2）改变铁的组织结构，可制成耐腐蚀的合）改变铁的组织结构，可制成耐腐蚀的合 金，如金，如 。空气空气水水刷油漆刷油漆涂油涂油不锈钢不锈钢课课 前前 自自 学学 准准 备备预预 习习 检检 测测 一方面，人类每年要一方面，人类每年要从自然界获取大量的金属从自然界获取大量的金属矿物资源以提炼金属；另矿物资源以提炼金属；另一方面，世界上每年又有一方面，世界上每年又有大量的金属设备和材料因大量的金属设备和材料因腐蚀而报废。如何防止金腐蚀而报废。如何防止金属腐蚀已成为科学研究和属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。技术领域中的重大问题。课课 堂堂 教教 学学 展展 示示新新 课课 导导 入入钢铁的钢铁的锈蚀和锈蚀和危害危害点击播放课课 堂堂 教教 学学 展展 示示课课 堂堂 探探 究究知识点知识点1 1 认识铁锈认识铁锈铁锈的主要成分：铁锈的主要成分：Fe2O3xH2O从生活经验看，铁制品从生活经验看，铁制品生锈的原因可能是什么生锈的原因可能是什么？你能设计一个简单的实你能设计一个简单的实验验证你的猜想吗？验验证你的猜想吗？铁钉生锈的条件铁钉生锈的条件 铁钉容易生锈。那么，铁钉生锈需要哪些条件铁钉容易生锈。那么，铁钉生锈需要哪些条件呢？呢？探究探究【问题问题】铁钉的锈蚀可能与空气中的铁钉的锈蚀可能与空气中的氧气氧气、水水有关。有关。猜想假设：猜想假设：现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却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（的蒸馏水、植物油、棉花和氯化钙（干燥剂干燥剂）。）。你还可以选用其他物品。你还可以选用其他物品。【实验实验】除尽溶于水中的氧气除尽溶于水中的氧气（1）仔细观察并参考图示装置，设计实验并）仔细观察并参考图示装置，设计实验并探究铁钉生锈的条件。探究铁钉生锈的条件。【实验实验】（2）每天观察铁钉生锈的现象，连续观察一周）每天观察铁钉生锈的现象，连续观察一周，认真做好记录。，认真做好记录。控制变量法控制变量法实实验验现现象象铁钉没有生锈铁钉没有生锈铁钉没有生锈铁钉没有生锈铁钉生锈，水面铁钉生锈，水面铁钉生锈，水面铁钉生锈，水面处锈蚀严重处锈蚀严重处锈蚀严重处锈蚀严重铁钉没有生锈铁钉没有生锈铁钉没有生锈铁钉没有生锈结结论论铁钉铁钉铁钉铁钉只与氧气接触只与氧气接触只与氧气接触只与氧气接触而不与水接触，而不与水接触，而不与水接触，而不与水接触，不不不不易生锈易生锈易生锈易生锈铁钉铁钉铁钉铁钉同时同时同时同时与与与与水水水水、空气空气空气空气接触，接触，接触，接触，易生易生易生易生锈锈锈锈铁钉铁钉铁钉铁钉只与水接触只与水接触只与水接触只与水接触，而不与氧气接触，而不与氧气接触，而不与氧气接触，而不与氧气接触，不易生锈不易生锈不易生锈不易生锈二者对比，二者对比，说明铁生说明铁生锈需要水锈需要水二者对比，二者对比，说明铁生锈说明铁生锈需要氧气需要氧气【分析与结论分析与结论】（1）上述实验设计是如何控制变量的？）上述实验设计是如何控制变量的？上述实验设计中，控制氧气相同，探究水上述实验设计中，控制氧气相同，探究水对铁钉生锈的影响；控制水相同，探究氧气对对铁钉生锈的影响；控制水相同，探究氧气对铁钉生锈的影响。铁钉生锈的影响。【分析与结论分析与结论】（2）对铁钉生锈的条件，你能得出哪些结论？）对铁钉生锈的条件，你能得出哪些结论？铁钉生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，缺一不可。铁钉生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，缺一不可。铁生锈的过程实际上是铁与铁生锈的过程实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的过程。反应的过程。铁锈放大铁锈放大2020倍倍铁锈放大铁锈放大4040倍倍氧化铝薄层氧化铝薄层放大放大5050倍倍氧化铝薄层氧化铝薄层放大放大200200倍倍打磨后的铝打磨后的铝打磨后的铝打磨后的铝未打磨的氧化铝未打磨的氧化铝未打磨的氧化铝未打磨的氧化铝铁锈覆盖在铁的表面，对里面的铁有保护作用吗？铁锈覆盖在铁的表面，对里面的铁有保护作用吗？铁锈很铁锈很疏松疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。而铝与氧气生成的氧化铝十分而铝与氧气生成的氧化铝十分致密致密，覆盖在铝的，覆盖在铝的表面能保护里层的铝不再与氧气继续反应，因此铝比表面能保护里层的铝不再与氧气继续反应，因此铝比铁更耐腐蚀。铁更耐腐蚀。生活经验告诉我们，还有很多因素影响铁生锈的生活经验告诉我们，还有很多因素影响铁生锈的快慢。如炒菜后的铁锅、切过咸菜的菜刀、海边的铁快慢。如炒菜后的铁锅、切过咸菜的菜刀、海边的铁制品锈蚀更快，这是因为在制品锈蚀更快，这是因为在温度较高温度较高、酸酸、食盐溶液食盐溶液等环境中，铁生锈速率会加快。等环境中，铁生锈速率会加快。铁锈铁锈主要成分：主要成分：Fe2O3xH2O归纳归纳形成条件：形成条件：水和氧气，缺一不可水和氧气，缺一不可 在温度较高、酸、食盐溶液等环境中，在温度较高、酸、食盐溶液等环境中，生锈速率会加快。生锈速率会加快。特点：特点：疏松多孔，对里层的铁没有保护作用疏松多孔，对里层的铁没有保护作用 例例 下图是探究铁锈蚀条件的装置。调节下图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端端与与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是（下列推断错误的是（）A.b试管中铁钉不会锈蚀试管中铁钉不会锈蚀B.L端与端与R端液面高度仍然端液面高度仍然 保持一致保持一致 C.该实验说明铁锈蚀与空气、水有关该实验说明铁锈蚀与空气、水有关D.若将若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀B不生锈不生锈生锈生锈，消，消耗氧耗氧气气课课 堂堂 教教 学学 展展 示示典典 例例 剖剖 析析知识点知识点2 2 防止铁制品锈蚀的方法防止铁制品锈蚀的方法水水空气空气同时满足同时满足铁生锈的条件铁生锈的条件破坏其中任意一个条件。破坏其中任意一个条件。怎样防止铁生锈呢？怎样防止铁生锈呢？思考思考 （1）通过对铁钉生锈条件的探究，你对防止）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？铁制品锈蚀有什么建议？思考与讨论思考与讨论a)改变金属的本质改变金属的本质提高抗腐蚀能力：提高抗腐蚀能力：制成合金，如不锈钢。制成合金，如不锈钢。b)形成保护层形成保护层：刷油漆、涂油、烧涂搪瓷、：刷油漆、涂油、烧涂搪瓷、电镀上一层耐腐蚀的金属、通过化学方电镀上一层耐腐蚀的金属、通过化学方法使表面形成致密氧化物薄膜等。法使表面形成致密氧化物薄膜等。c)改善腐蚀环境改善腐蚀环境，保持铁制品表面干燥和，保持铁制品表面干燥和洁净，及时除去铁制品上的锈。洁净，及时除去铁制品上的锈。（2）自行车的构件如支架、链条、钢圈等，）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？分别采取了哪些防锈措施？思考与讨论思考与讨论刷油漆刷油漆镀铬镀铬涂油涂油 例例 下列措施不能在一定程度上防止金属下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的是（生锈的是（）A在金属表面涂油或刷漆在金属表面涂油或刷漆B在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬C制成耐腐蚀的合金制成耐腐蚀的合金D用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜D课课 堂堂 教教 学学 展展 示示典典 例例 剖剖 析析金属矿物的储量有限，而且不能再生。金属矿物的储量有限，而且不能再生。知识点知识点3 3 金属资源保护金属资源保护 防止金属腐蚀不防止金属腐蚀不仅能减少金属腐蚀的仅能减少金属腐蚀的危害，也是在节约、危害，也是在节约、保护金属资源保护金属资源 除了防止金属腐蚀，保护金属资源的第二条除了防止金属腐蚀，保护金属资源的第二条有效途径是有效途径是回收利用废旧金属回收利用废旧金属。目前世界上已有。目前世界上已有50%的铁和的铁和90%以上的金得到了回收利用。以上的金得到了回收利用。节约金属资源节约金属资源节约能源节约能源减少对环境的污染减少对环境的污染降低金属制品生产成本降低金属制品生产成本回收回收利用利用废旧废旧金属金属回收利用回收利用 铝制饮料罐铝制饮料罐回收废旧电池回收废旧电池保护金属资源的有效途径：保护金属资源的有效途径：第三条：第三条：有计划、合理地开采金属矿物有计划、合理地开采金属矿物，严禁，严禁 不顾国家利益的乱采矿。不顾国家利益的乱采矿。第四条：第四条：寻找金属的代用品寻找金属的代用品。如把。如把Cr、Ni等金属等金属 加入普通钢里制成不锈钢；用塑料代替加入普通钢里制成不锈钢；用塑料代替 钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零 部件等。部件等。科学科学 技术技术 社会社会稀土资源的利用和保护稀土资源的利用和保护 例例 矿矿产产资资源源的的储储量量是是有有限限的的，而而且且是是不不能能再再生生的的，下下列列不不符符合合金金属属资资源源保保护护的的有有效效途途径的是（径的是（）A.合理开采矿物资源，回收利用废旧金属合理开采矿物资源，回收利用废旧金属B.寻找、研制金属的代用品寻找、研制金属的代用品C.有矿物就开采，并加快开采进度有矿物就开采，并加快开采进度D.对金属制品采用有效的防护措施，防止金属对金属制品采用有效的防护措施，防止金属 腐蚀腐蚀C要有计划合理要有计划合理地开采矿物地开采矿物课课 堂堂 教教 学学 展展 示示典典 例例 剖剖 析析铁生锈铁生锈的条件的条件防止铁生防止铁生锈的方法锈的方法金属资金属资源保护源保护生生锈锈蒸馏水蒸馏水 蒸馏水蒸馏水 干燥空气干燥空气不不生生锈锈不不生生锈锈（1）改变金属的本质，制成合金）改变金属的本质，制成合金（2）形成保护层）形成保护层（3）保持铁制品表面干燥和洁净）保持铁制品表面干燥和洁净（1）防止金属腐蚀）防止金属腐蚀（2）回收利用废旧金属）回收利用废旧金属（3）有计划、合理地开采金属矿物）有计划、合理地开采金属矿物（4）寻找金属的替代品）寻找金属的替代品课课 堂堂 教教 学学 展展 示示课课 堂堂 小小 结结 小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质，通过化学学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，质，通过化学学习知道该物质为铜锈，俗称铜绿，主要成分是主要成分是Cu2(OH)2CO3。【提出问题提出问题】铜是在什么条件下锈蚀的？小林对铜是在什么条件下锈蚀的？小林对此进行了探究。此进行了探究。【猜想猜想】根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、铜与水、共同作用的结果。共同作用的结果。O2、CO2课课 堂堂 教教 学学 展展 示示延延 伸伸 拓拓 展展（1）实验较长时间后，发现）实验较长时间后，发现 试管中的光亮铜试管中的光亮铜片最先生锈（填字母）。片最先生锈（填字母）。B【设计与实验设计与实验】借鉴借鉴“铁钉锈蚀条件的探究铁钉锈蚀条件的探究”实验，小林设计了实验，小林设计了“铜片锈蚀条件的探究铜片锈蚀条件的探究”实验如下图所示：实验如下图所示：【设计与实验设计与实验】借鉴借鉴“铁钉锈蚀条件的探究铁钉锈蚀条件的探究”实验，小林设计了实验，小林设计了“铜片锈蚀条件的探究铜片锈蚀条件的探究”实验如下图所示：实验如下图所示：（2）从优化实验的角）从优化实验的角度考虑，度考虑，A实验是多余实验是多余的，他只考虑了水这个的，他只考虑了水这个单一条件。单一条件。C试管中除试管中除光亮铜片、蒸馏水外，光亮铜片、蒸馏水外，还有另外一种物质为还有另外一种物质为 。CO2或或(O2)（3）D试管中除光亮试管中除光亮铜片外，还有另外两种铜片外，还有另外两种物质为物质为 ；从；从D试管的实验中，获得试管的实验中，获得的结论是的结论是 。CO2和和O2水是铜生水是铜生锈的必要条件之一。锈的必要条件之一。【设计与实验设计与实验】借鉴借鉴“铁钉锈蚀条件的探究铁钉锈蚀条件的探究”实验，小林设计了实验，小林设计了“铜片锈蚀条件的探究铜片锈蚀条件的探究”实验如下图所示：实验如下图所示：【评价与改进评价与改进】我认为小林设计的我认为小林设计的“铜片锈蚀铜片锈蚀条件的探究条件的探究”实验不够完善，要得出正确结论，实验不够完善，要得出正确结论，还要补充的一个实验是（可用图表示）还要补充的一个实验是（可用图表示）。【反思与小结反思与小结】通过铜片锈蚀条件的探究实验，通过铜片锈蚀条件的探究实验，我获得的启示：我获得的启示：。取一支试管放入一块光亮铜片加入少量蒸馏水浸没部分取一支试管放入一块光亮铜片加入少量蒸馏水浸没部分铜片，充满铜片，充满O2(或或CO2)后塞紧橡皮塞放置对比观察后塞紧橡皮塞放置对比观察进行探究实验时猜想要有一定的依据，不能凭进行探究实验时猜想要有一定的依据，不能凭空想象，可采用多组对比实验的方法或化学是一门以实验为基础的学空想象，可采用多组对比实验的方法或化学是一门以实验为基础的学科要有善于猜想、勤于思考、大胆设计和勇于创新的精神科要有善于猜想、勤于思考、大胆设计和勇于创新的精神1.通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？（1）在干燥的空气中。）在干燥的空气中。（2）在潮湿的空气中。）在潮湿的空气中。（3）部分浸入食盐水中。）部分浸入食盐水中。（4）浸没在植物油中。）浸没在植物油中。解：铁钉在（解：铁钉在（2）、（）、（3）两）两种情况下容易生锈。铁生锈种情况下容易生锈。铁生锈是铁与氧气和水发生了复杂是铁与氧气和水发生了复杂的化学反应，在干燥的空气的化学反应，在干燥的空气中没有（或缺少）水，植物中没有（或缺少）水，植物油中没有氧气和水。油中没有氧气和水。课课 后后 反反 馈馈 总总 结结课课 堂堂 练练 习习2.回答下列问题：回答下列问题：（1）为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？）为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？（2）被雨水淋湿的自行车，为什么须先用干布）被雨水淋湿的自行车，为什么须先用干布 擦净后才能用带油的布擦？擦净后才能用带油的布擦？解：（解：（1）沙漠地区气候干燥，缺少水分。）沙漠地区气候干燥，缺少水分。（2）用用干干布布擦擦掉掉水水分分，保保持持自自行行车车干干燥燥，擦擦干干后后用用带带油油的的布布擦擦，这这样样就就在在自自行行车车表表面面形形成成了了一一层层保保护护膜膜，水水分分不不易易侵侵入入，可可以以防防止止铁铁生生锈锈。如如果果不不擦擦掉掉水水分分，直直接接用用带带油油的的布布擦擦，不不仅仅不不易易擦擦干干，而而且且还还容容易易将将水水覆盖在油层下面，使铁生锈。覆盖在油层下面，使铁生锈。3.我国古代将炉甘石（我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜）、赤铜（Cu2O）和木炭粉混合后加热到约和木炭粉混合后加热到约800，得到一种外，得到一种外 观似金子的锌和铜的合金，试写出反应的化学观似金子的锌和铜的合金，试写出反应的化学 方程式（提示：方程式（提示：ZnCO3加热可分解为加热可分解为ZnO）。）。4.对如何防止你家的刀、剪等钢铁制品和铁制对如何防止你家的刀、剪等钢铁制品和铁制 农具等生锈，提出两种以上的方案，比较方农具等生锈，提出两种以上的方案，比较方 案的优缺点，并在家里实施你的方案。案的优缺点，并在家里实施你的方案。解：提示：从使用后擦拭干净、保持干燥、涂解：提示：从使用后擦拭干净、保持干燥、涂油等方面进行比较。例如：油等方面进行比较。例如：菜刀、水果刀：洗净擦干。菜刀、水果刀：洗净擦干。剪刀：擦拭干净，保持干燥。剪刀：擦拭干净，保持干燥。铁制农具：擦拭干净，涂上黄油或机油。铁制农具：擦拭干净，涂上黄油或机油。1.从课后习题中选取；从课后习题中选取；2.完成练习册本课时的习题。完成练习册本课时的习题。课课 后后 反反 馈馈 总总 结结课课 后后 作作 业业