科粵版九年級化學下冊：6.4珍惜和保護金屬資源備課素材

1、.第六章 金屬6.4珍惜和保護金屬資源情景導入 多媒體展示 鋼鐵生銹的圖片，并出示生銹的鐵鎖、因銹蝕穿孔的鐵壺、長期未用的菜刀、幾段生銹的鐵絲、不能用的水龍頭等。 講述 自然界中的金屬資源是有限的，金屬銹蝕是自發(fā)的、普遍存在的現(xiàn)象。金屬被銹蝕后，在外形、色澤以及機械性能等方面都將發(fā)生變化，造成設(shè)備損壞、管道泄漏、產(chǎn)品污染，釀成燃燒或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴重浪費，使國民經(jīng)濟受到宏大的損失。據(jù)估計，世界各興隆國家每年因金屬銹蝕而造成的經(jīng)濟損踐約占其國民消費總值的3.5%4.2%，超過每年各項大災火災、風災及地震等損失的總和。有人甚至估計每年全世界銹蝕報廢和損耗的金屬約為1億噸！因此，研究

2、金屬的銹蝕機理，采取防護措施，對經(jīng)濟建立有著非常重大的意義。資料導入 資料一：據(jù)有關(guān)資料報道，如今世界上每年因銹蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于年產(chǎn)量的20%40%。資料二：礦物的儲量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量，并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖不包括今后新探明的礦物儲量、一些國家的金屬儲藏量和金屬的回收利用等。議一議1金屬銹蝕可給我們帶來哪些危害？2金屬資源短缺對人類社會的開展意味著什么？建言1 鋼鐵生銹條件的探究1按以下圖實驗：取無銹干凈的鐵釘，分別在不同條件下進展實驗。提早安排一周，讓學生每天觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象，通過分析每個實驗創(chuàng)造的條件，

3、分析得出實驗結(jié)論。實驗編號實驗條件加稀硫酸或稀鹽酸溶液浸沒鐵釘，1 min后倒去酸液，放置鐵釘放在用水浸濕的一團棉花球上鐵釘浸入迅速冷卻的沸水內(nèi)，塞緊塞子試管內(nèi)放枯燥劑，在一團干棉花球上放鐵釘，塞緊塞子實驗圖示觀察記錄片刻后有大量氣泡產(chǎn)生無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象一天后外表開場生銹無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象三天后生銹無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象一周后生銹外表開場生銹無現(xiàn)象無現(xiàn)象實驗條件分析與酸液、氧氣、水接觸與氧氣、水接觸只與水接觸只與氧氣接觸實驗結(jié)論1鐵在枯燥的空氣中和有水無氧氣的環(huán)境中不易生銹，在與水、氧氣同時接觸時易生銹。鐵生銹是因為有氧氣和水共同作用的結(jié)果2鐵遇鹽或能跟它反響的酸等物質(zhì)時銹蝕速率更快2.類比拓展

4、：銅生銹條件的探究實驗1銅在潮濕的環(huán)境中可生成銅銹堿式碳酸銅Cu2OH2CO32根據(jù)元素守恒推測銅生銹的影響因素氧氣、水分、二氧化碳。3控制變量設(shè)計探究實驗如下：建言2 探究鐵生銹條件的實驗改進教學過程中主要討論有關(guān)鐵生銹的條件，然后按照教材所示給學生演示實驗，然而課堂中是無法觀察到現(xiàn)象的，一般需要提早35天準備。對于這一問題，可設(shè)計如下實驗：一、實驗原理改進鐵生銹的過程是緩慢的氧化反響，需要和氧氣、水同時接觸才能生成鐵銹。假設(shè)增大鐵與水、氧氣的接觸面積，進步氧氣的體積分數(shù)，那么能有效地加快鐵生銹的速率。二、實驗裝置改進三、實驗操作及現(xiàn)象1準備好一套常溫制O2裝置含藥品。2將一根細鐵絲經(jīng)打磨后

5、平均分成三段，均繞成螺旋狀。3在U形管底部加適量堿石灰，在堿石灰上鋪一些玻璃棉，將兩段繞成螺旋狀的細鐵絲放入U形管的兩端其中一段細鐵絲用水潤濕，塞緊膠塞，第三段放入盛有蒸餾水的試管中，鐵絲完全沒入水中。4將制O2的發(fā)生裝置和盛有用水潤濕的鐵絲的U形管一端連接，翻開分液漏斗及止水夾，反響開場。10 min后用水潤濕的鐵絲逐漸失去光澤并不斷出紅棕色銹斑，沒有用水潤濕的鐵絲沒有明顯變化，全浸在水中的鐵絲也沒有明顯變化。三、實驗優(yōu)點1實驗耗時短，現(xiàn)象明顯。2探究效果好，學生真正理解了鐵生銹的條件。3根據(jù)該反響中加快氧化反響的措施，啟發(fā)學生進一步考慮與創(chuàng)新。建言3 防止生銹的措施根據(jù)自行車部件的防銹措施

6、總結(jié)出常見的防銹方法。視頻1 鐵釘銹蝕條件的探究視頻2 金屬資源的利用和保護詳見光盤內(nèi)容。設(shè)計1設(shè)計211題變式 以下說法不符合事實的是 A鋼鐵生銹是緩慢氧化B鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵C鐵銹的主要成分是四氧化三鐵D及時擦干被雨水淋濕的自行車可防止自行車生銹答案 C22、4題變式 為防止鐵制品生銹，在鐵制品外表電鍍一層銅可起防銹作用。以下關(guān)于鍍銅鐵制品的說法不正確的選項是A是一種合金B(yǎng)不可盛硝酸銀溶液C防銹原因之一是鐵隔絕了空氣D可以盛放稀鹽酸答案 A33題變式 以下圖的四個實驗中，鐵釘最易生銹的是答案 A4.5題變式 金屬資源是不可再生的資源，保護金屬資源是我們刻不容緩的職責。以下有關(guān)表達

7、不正確的選項是A大力開采礦物以保障金屬材料的供用B進步廢舊金屬的回收利用率C在金屬制品上刷漆、涂油等防止金屬腐蝕D用特種塑料代替金屬制造機器的零部件答案 A57題變式 分別向a、b兩支試管中參加形狀和大小完全一樣的鐵片，再向a中參加植物油，均塞上橡皮塞，U形管內(nèi)為紅墨水開場時兩端液面程度，如下圖。放置一段時間后，以下說法錯誤的選項是A植物油用于隔絕氧氣和水Ba中鐵片未被腐蝕，b中鐵片被腐蝕CU形管兩端的液面變?yōu)橛业妥蟾?DU形管兩端的液面變?yōu)樽蟮陀腋叽鸢?C67題變式 在研究“鐵生銹的條件的實驗中，某興趣小組對實驗進展了創(chuàng)新設(shè)計，請把實驗報告補充完好。實驗目的 鐵生銹條件的探究。實驗內(nèi)容 取三

8、段光亮無銹的細鐵絲，繞成螺旋狀，放入三支枯燥干凈的試管底部，進展以下圖實驗，實驗要保證有足夠長的時間來觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象 實驗無明顯現(xiàn)象，實驗中鐵絲生銹，且試管內(nèi)空氣體積減小。實驗結(jié)論 鐵生銹實際上是鐵與_填名稱發(fā)生反響的結(jié)果。實驗考慮 1當鐵絲足量，時間足夠長，實驗進入試管內(nèi)的水的體積約占試管體積的_。2該實驗創(chuàng)新之處在于：可根據(jù)鐵絲外表生銹和_兩種現(xiàn)象來判斷鐵絲反響進展的情況。3用完的菜刀要擦干存放，理由是_。4鋁比鐵活潑，但鋁難腐蝕，原因是_。答案 實驗結(jié)論 氧氣和水蒸氣實驗考慮 1或21%2試管內(nèi)空氣體積減小或試管內(nèi)液面上升3除去水，防止生銹4鋁與氧氣反響易生成一層致密的氧化物保護膜，

9、阻止鋁進一步反應教材P181你知道嗎·參考答案鋼鐵生銹與鋁生銹不一樣，鋁外表氧化后生成一層致密的保護膜，可以阻止氧氣繼續(xù)向內(nèi)侵蝕。而鋼鐵生銹時，鐵銹的構(gòu)造疏松多孔，因此，氧氣和水蒸氣可以繼續(xù)向里浸透，繼續(xù)與鐵反響，所以鐵銹越來越厚，直到把鋼鐵全部銹蝕。教材P181探究活動參考答案實驗66編號實驗條件加稀硫酸或稀鹽酸溶液浸沒鐵釘，1分鐘后倒去酸液，放置放在用水浸濕的一團棉花球上鐵釘浸入迅速冷卻的沸水內(nèi)，塞緊試管內(nèi)放枯燥劑，在一團干棉花球上放鐵釘，塞緊實驗圖示觀察記錄片刻后有大量氣泡產(chǎn)生無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象一天后外表開場生銹無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象三天后生銹無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象一周后生銹外表開場生

10、銹無現(xiàn)象無現(xiàn)象實驗條件分析與酸液、氧氣、水接觸與氧氣、水接觸只與水接觸只與氧氣接觸實驗結(jié)論1鐵在枯燥的空氣中和有水無氧氣的環(huán)境中不易生銹，在與水、氧氣同時接觸時易生銹。鐵生銹是因為有氧氣和水共同作用的結(jié)果。2鐵遇鹽或能跟它反響的酸等物質(zhì)銹蝕速率更快教材P184習題·參考答案 1B解析 鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，A錯誤；鐵絲生銹發(fā)生的是緩慢氧化，B正確；鐵絲燃燒的產(chǎn)物是四氧化三鐵，而不是三氧化二鐵，C錯誤；鐵銹的主要成分是三氧化二鐵，不是四氧化三鐵，D錯誤。2B解析 不能和酸反響的金屬會留下，在金屬活動性順序中排在氫之后的金屬不能和酸反響，所以銅、銀會留下。3D解析 菜刀在有氧氣

11、和水分同時存在時會生銹，食鹽能加速生銹，遇到能反響的酸時生銹速率更快。酸菜中含有酸性物質(zhì)，使鐵加速生銹；濕咸菜中含有食鹽，能加速生銹；用水沖洗菜刀，與空氣、水分同時接觸；與空氣接觸，水分較少；與空氣和水分都不接觸，不易銹蝕。4氧化鐵或Fe2O3涂油刷油漆外加保護層隔絕空氣和水有的不銹鋼改變了金屬的構(gòu)造防止金屬銹蝕還有的不銹鋼參加極易氧化的鋁和鉻，讓其外表生成致密的氧化膜來隔絕空氣和水5acdg解析 a可節(jié)約金屬資源，減少冶煉本錢；b對金屬資源的總量不能改變，也不能保護現(xiàn)有的金屬資源；c可以防止生銹；d可減少金屬資源的使用；e應合理開采金屬資源；f雖然拓寬了采購渠道，但金屬的消耗量沒有改變；g可

12、防止金屬銹蝕。6. 1鐵鍋底部留有水分，使鐵與空氣和水分同時接觸，導致鐵生銹。2因為化學實驗室的鐵架臺經(jīng)常接觸酸、堿、鹽等物質(zhì)，所以特別容易生銹。3南方沿海地區(qū)氣候潮濕，空氣中的水分多，而北方枯燥、水少，所以銹蝕慢。4鋁比鐵容易氧化，鋁的外表一經(jīng)暴露，很快就會生成一層致密的氧化膜Al2O3，這層膜包在鋁制品的外表，能防止鋁進一步被氧化。鐵一旦生銹，鐵銹疏松，疏松狀的鐵銹又容易吸收水分和空氣，使里面的鐵銹蝕得更快。7鐵釘與水面接觸處更易生銹，顯紅褐色；U形管中紅墨水液面不相平，a管液面高過b管液面試管內(nèi)部分氧氣和水分與鐵發(fā)生銹蝕反響，導致試管管內(nèi)氣壓減小【培優(yōu)訓練題】1 小明發(fā)現(xiàn)月餅盒里的脫氧劑

13、部分呈紅褐色，査閱資料得知脫氧劑中含有鐵粉和活性炭，他猜測這包脫氧劑中可能含有：Cu和C；Fe2O3和C；Fe3O4和C；Fe3O4、C和Fe；Fe2O3、C和Fe。其中猜測合理的是A B C D2如以下圖所示兔首和鼠首均為青銅器銅、錫合金,外表呈綠色，這是銅器長期暴露在空氣中生成了銅銹銅銹俗稱銅綠。為了弄清銅生成銅綠的條件，某化學實驗小組進展了如下探究：查閱資料銅綠的化學式是Cu2OH2CO3，它受熱會分解生成三種氧化物。銅綠分解的化學方程式為。猜測與假設(shè)根據(jù)銅綠的組成和查閱的資料判斷，銅綠可能是銅與氧氣及_共同作用而形成的。 設(shè)計實驗 借鑒課本“鐵釘銹蝕條件的探究實驗，小梁設(shè)計了“銅片銹蝕

14、條件的探究實驗，實驗如以下圖所示用干凈、光亮的銅片：較長時間后，發(fā)現(xiàn)填試管字母編號試管中銅片最先生銹。評價與改進小風認為小梁設(shè)計的實驗還不夠完善，要得出正確的結(jié)論，還要補充一個實驗。你認為要補充的一個實驗是 用圖表示亦可 。拓展與應用小明發(fā)現(xiàn)從不同地點搜集到的兩個銅器一個是純銅做的，一個是青銅做的中，純銅器的銅綠比青銅器的少，他據(jù)此分析認為青銅比純銅易銹蝕。小明的分析是否全面？請你說明理由。 ?！厩榫皠?chuàng)新題】3樂樂同學是一個熱愛勞動、擅長觀察的學生，在星期天幫助媽媽擦洗玻璃時，發(fā)現(xiàn)廚房的鋼窗比臥室的鋼窗銹蝕嚴重。請答復：1產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。2在不拆掉此鋼窗的前提下，如何防止鋼窗進一步銹蝕？3

15、金屬資源儲量有限且不能再生，為了保護金屬資源，除防止金屬的腐蝕外，你還有什么合理的建議答一點即可？參考答案1C 【解析】脫氧劑的脫氧原理是鐵生銹消耗氧氣。假如脫氧劑完全失效，那么鐵全部轉(zhuǎn)化為氧化鐵，為，假如脫氧劑部分失效，那么存在鐵、部分銹蝕的氧化鐵和碳，為。2查閱資料Cu2OH2CO3 2CuO + H2O + CO2 猜測與假設(shè)水、二氧化碳或H2O、CO2 設(shè)計實驗D 評價與改進在一個枯燥試管內(nèi)放入銅片并通入枯燥空氣或氧氣和二氧化碳氣體并塞上橡皮塞?；虼鹑缦聢D。拓展與應用不全面；因為不同地點空氣成分的含量不同，無法比較或條件不同，無法比較?！窘馕觥繅A式碳酸銅受熱分解生成氧化銅、水和二氧化碳

16、。根據(jù)化學反響前后元素守恒，銅生銹可能是銅與氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果。A試管只有水分，B試管只有氧氣，C試管只有二氧化碳，E試管缺少二氧化碳，F(xiàn)試管缺少氧氣，只有D試管中有空氣氧氣、二氧化碳還有水分，最先生銹；但該實驗不能很好說明銅生銹與水分有關(guān)，最好設(shè)計有氧氣、二氧化碳而無水的環(huán)境作比照實驗，說服力才強。不同地點空氣成分的含量不同，無法比較詳細的生銹條件，所以其分析也就不全面。 3. 1廚房中的水蒸氣比臥室中的水蒸氣含量高或廚房鋼窗外表不干凈。2將鐵銹除掉，在干凈和枯燥的鋼窗上刷上一層油漆。3回收再利用或有方案、合理地開采礦物，尋找金屬的替代品等。 不銹鋼為什么能抗腐蝕不銹鋼是能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱。不銹鋼分兩大類：一類是