九年级化学上册第五章金属的冶炼与利用第3节金属防护和废金属回收教案（沪教版）

5.3金属防护和废金属回收教学目标【知识与能力】1.实验探究钢铁锈蚀的条件。2.了解防止金属锈蚀的简单方法。3.知道废金属对环境的污染、回收金属的重要性。【过程与方法】1.通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息。2.通过有关钢铁的锈蚀及防护的活动与探究，培养研究问题的科学方法以及解决实际问题的能力。【情感态度价值观】通过对金属资源保护的认识，渗透环境意识和资源意识，逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。教学重难点【教学重点】1.铁锈蚀的条件及其防护。2.树立合理利用金属资源的意识。【教学难点】对铁的锈蚀条件及其防护措施的初步探究。课前准备仪器：试管、橡皮塞等。药品：铁钉、沸水、蒸馏水、氯化钠溶液、稀硫酸、生石灰、干棉球等。　教学过程【情景引入】在日常生活中大家经常见到金属锈蚀的现象。展示生锈的铁钉、铁架台等。据估计全世界每年由于锈蚀而报废的金属约占世界金属全年产量的20％～40％，其中钢铁的锈蚀占金属锈蚀的一半。看到这些你有何感想？【教师引导】既然防止金属锈蚀的意义如此重大，那么我们如何才能防止金属的锈蚀呢？钢铁锈蚀的条件是什么呢？防锈的方法和具体措施有哪些呢？一、钢铁的锈蚀及其防护1.钢铁的锈蚀【实验探究】探究铁生锈的条件（提前完成）（1）实验内容试管1：铁钉所处的介质是：氧气（生石灰或无水氯化钙能够除去试管中的水）。试管2：铁钉所处的介质是：水（迅速冷却的沸水中氧气很少）。试管3：铁钉所处的介质是：水、氧气。试管4：铁钉所处的介质是：酸、水、氧气。试管5：铁钉所处的介质是：氯化钠、水、氧气。（2）实验现象试管①②中的铁钉没有生锈，而试管④⑤中铁钉生锈的速度明显快于试管③。【问题讨论】通过实验，分析铁钉所处环境与生锈结果的关系，说明铁制品生锈的条件是什么？为什么④⑤两支试管中的铁钉锈蚀严重呢？这与哪些物质有关呢？（3）实验结论铁生锈的条件是在水、氧气同时存在的环境中（即潮湿的空气中）。并且酸和氯化钠等物质-4- 存在时能加速铁的锈蚀。【提问】同学们都见过铁锈，知道铁锈的主要成分是什么吗？如果小铁钉身上的铁锈不除干净，会不会越长越多呢？2.铁锈的主要成分及结构特点铁在空气中锈蚀，实际上是铁与氧气、水等物质作用，发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。铁锈是棕红色固体，主要成分是氧化铁。铁锈是一种疏松多孔的物质，具有吸水性，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透，持续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。【过渡】你知道日常生活中有哪些防止钢铁锈蚀的具体措施吗？3.防止钢铁锈蚀的方法（1）保持铁制品表面洁净、干燥。（2）在钢铁表面覆盖保护层：喷涂油漆、涂防锈油、烧凃搪瓷、镀一层起保护作用的其他金属等。（3）改变金属的内部结构：加入铬、镍等制成不锈钢。【过渡】下图是一些矿物可供开采的年限，那么地球上金属矿物的储量是否很丰富？生锈后的金属可以随意丢弃吗？二、废金属的回收利用1.废金属废金属主要指冶金工业、金属加工业形成的金属碎屑和碎块，以及日常生活中锈蚀和报废的金属器具等。2.废金属的危害（1）浪费资源。（2）污染环境（空气污染、土壤污染、水污染）。【过渡】那么，我们应该如何利用和保护金属资源？3.保护金属资源的有效途径（1）防止金属的腐蚀。（2）回收利用废旧金属。（3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家的利益乱采矿。（4）研制新材料，寻找金属代用品，如使用塑料制品代替金属制品。人类的生活、生产离不开金属。我国虽属矿产资源大国，但人均拥有量却很小，因此要科学使用并做好回收利用工作。三、板书（一）钢铁的锈蚀及其防护铁生锈的条件：在水、氧气同时存在的环境中（即潮湿的空气中）。并且酸和氯化钠等物质存在时能加速铁的锈蚀。（二）废金属的回收利用四、课堂练习-4- 1.“西气东输”的铸铁输气管道西起新疆东至上海，延途经过各种土壤。其中被腐蚀速度最慢的是（）A.在潮湿、疏松、透气的土壤中B.在干燥、致密、不透气的土壤中C.在呈酸性的潮湿土壤中D.在含沙粒较多、潮湿的土壤中2.为了防止家中的菜刀生锈，某同学设计了以下几种方案：①每天用机油擦拭一遍；②用完后保存在水中；③擦干后用植物油涂抹；④用干布把它擦干；⑤用食醋涂抹；⑥用酱油涂抹；⑦用清水洗干净后迅速放进塑料袋中，并包裹好。选出你认为合理可行的方案（）A.①②③④⑥⑦B.②③④C.③④D.⑤⑥⑦3.下列四支试管中，铁钉生锈最快的是（）4.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，有人估计一些矿物的开采年限如图所示(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)。回答下列问题：（1）写出工业上利用CO还原赤铁矿(Fe2O3)的化学方程式：_______________________。（2）根据你平常的所见所闻及所学的化学知识，写出保护金属资源的方法(要求至少写出两种不同的方法)：①______________________；②_______________________。5.小林同学发现铜制的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，主要成分是Cu2(OH)2CO3。为了探究铜在空气中生锈的条件，利用下图甲装置进行实验，通过近一个月观察，发现B中铜丝生锈，而A、C中铜丝无明显变化。由此小林同学得出结论：铜生锈的主要原因是铜与空气中氧气、水蒸气接触。试回答：-4- 甲乙（1）该同学得出的结论正确吗？（2）你认为参与铜生锈的物质还可能是___________，理由是__________________________。（3）为了验证你的判断，可用图中乙所示的装置进行实验，其中NaOH溶液的作用是除去空气中的二氧化碳，通过近一个月的观察发现，D中铜丝基本无变化。由此可认为：铜在___________条件下难生锈，故参与铜生锈的物质有________________。-4-