6.4 珍惜和保护金属资源 导学案（学生版+教师版）

设计： 审核：
6.4珍惜和保护金属资源
课前复习：
下列关于金属资源的说法中，不正确的是（　　）
A. 自然界中除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
B. 自然界中的金属资源是取之不尽的
C. 人类大规模利用铁、铝、铜三种金属的先后顺序是铜、铁、铝，主要原因是它们的活动性差异
D. 地壳中含量最多的且目前被人们利用逐渐增多的金属元素是铝元素
下列说法正确的是（　　）
A. CO和CO2组成元素相同，具有相同的化学性质
B. 氢气和一氧化碳都是气体，都可以用向下排空气法收集
C. 生铁和钢都属于铁合金，含有相同的元素种类
D. 金刚石和金都是由原子构成的，都属于金属单质
一种无色气体X通过灼热的碳，得到另一种气体Y，Y和灼热的CuO反应又得到铜和X，X和Y是下列各组物（　　）
A. X是CO，Y是CO2 B. X是O2，Y是CO C. X是CO2，Y是CO D. X是O2，Y是CO2
铁是目前世界上使用最多的金属。
（1）认识铁：从宏观看，铁由______组成；从微观看，铁由______构成。
（2）生活中：如图是常用的铁锅。把铁制成铁锅利用了铁的延展性和______性。 为防止铁制品锈蚀，可采用的一种防锈方法是______。
（3）实验室：细铁丝在氧气中燃烧的现象是______，放热。该反应的化学方程式是______。
（4）工业上：用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）炼铁的化学方程式是______，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质：______。
炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置见图：
对实验进行分析并回答：
（1）给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯，要用其 ______ （填“外焰”、“内焰”或“焰心”）进行加热。
（2）实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是 ______ ，观察到澄清石灰水的现象是 ______ 。
（3）实验中应 ______ 通CO气体 ______ （填“先”或“后”）点燃酒精灯对氧化铁加热，作用是 ______ 。
（4）实验后应 ______ 熄灭对氧化铁加热的酒精灯 ______ （填“先”或“后”）停止通CO气体，作用是 ______ 。
（5）实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯，其作用是 ______ 。
学习目标：
1.知道地球上的金属资源是有限的，关注金属资源的消耗情况；
2.了解铁锈生成的条件，体验铁生锈条件探究活动的过程和方法；
3.认识防锈的几类简单方法；
4.初步形成保护金属资源的意识。
新课讲授：
一、探究点：钢铁锈蚀因素的探究
问题：钢铁锈蚀的因素有哪些？
假设：钢铁生锈肯定与氧气有关，
还可能与水分，盐分有关。
实验事实：将3 枚无锈的铁钉，分装在
不同条件下的试管内，观察一段时间后：
现象：A:： ； B： ；C： 。
解释与结论：铁在有 等物质存在的条件下，发生复杂的化学反应，生成铁锈，其主要成分是 （化学式： ）。由于铁锈是一种疏松多孔的物质，水分子和氧分子能穿过它的空隙，不断向里面渗透，继续跟铁反应，直至全部被锈蚀。当铁接触易跟它发生反应的化学物质（如：酸）时，就更容易被锈蚀了。
拓展与迁移：根据以上结论，你认为防止钢铁生锈的基本原理是什么？
1、防止钢铁生锈的方法：
（1）保持铁制品表面的 ；
（2）在铁制品表面覆盖 ，如在钢铁制品上 、 、 等；
（3）改善铁的内部结构：把铁制成 。
2、除锈方法：
（1）物理方法： 、 等。
（2）化学方法:稀盐酸除铁锈： 稀硫酸除铁锈：
（写出上述两个化学方程式）
二、金属保护
（1）从资源的采掘与开发方面保护金属资源：
① ；
②
③ 。
（2）从保护金属材料和制品方面保护金属资源：防止 。
课堂检测：
埋在地下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢的是（ ）
A.在干燥、致密的土壤中 B.在干燥、疏松的土壤中
C.在潮湿、致密的土壤中 D.在潮湿、疏松的土壤中
2.为了防止家中的菜刀生锈，某同学设计了以下几种方案：合理可行的方案 ( 　)
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。
A、①②③④⑥⑦ 　 B、②③④ C、③ ④　 　　　 D、⑤⑥⑦
3.如图5－3所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带Ｕ型管的胶塞塞紧，Ｕ型管内水面处于同一高度。数天后观察到Ｕ型管内的水面 (　　　 )
A、a 比 b 高　　B、 b 比 a 高 C、一样高　 D、无法判断
4．如图是探究铁制品锈蚀的条件时设计的实验。下列对比实验设计与探究的条件，对应关系正确的是（　　）
A．甲和丁：水 B．乙和丙：空气
C．甲和丙：空气 D．甲和乙：水
5、下列有关金属材料的说法中，正确的是（　　）
A．地壳中含量最多的金属元素是铁
B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金
C．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
D．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，铁锈的主要成分是 Fe3O4
6．下列做法中，不利于保护金属资源的是（　　）
A．回收易拉罐 B．寻找金属代用品
C．防止金属的腐蚀 D．过度开采金属矿物
7．如图是教材中的几个实验，结合实验回答问题：
（1）A实验中，一段时间后可根据观察到　　的现象，得出铁生锈需要与氧气接触的结论；
（2）B实验中，铜片两侧分别放有同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片，观察到乒乓球碎片燃烧，而滤纸碎片不燃烧，由此可以得出燃烧的条件之一是　　；
（3）C实验中，实验成功可得到的结论是　　；
（4）D实验中，向水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是　　。
8、在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整．铁生锈条件的探究．
取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象．
实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小．铁生锈实际上是铁与空气中的 （填名称）发生反应的结果．
（1）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的　 　．
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和　 　两种现象来判断铁丝反应进行的情况．
（3）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是 ．
（4）金属资源储量有限且不能再生，为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，你还有什么合理的建议　
6.4珍惜和保护金属资源
课前复习：
下列关于金属资源的说法中，不正确的是（　B　）
A. 自然界中除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在
B. 自然界中的金属资源是取之不尽的
C. 人类大规模利用铁、铝、铜三种金属的先后顺序是铜、铁、铝，主要原因是它们的活动性差异
D. 地壳中含量最多的且目前被人们利用逐渐增多的金属元素是铝元素
下列说法正确的是（　C　）
A. CO和CO2组成元素相同，具有相同的化学性质
B. 氢气和一氧化碳都是气体，都可以用向下排空气法收集
C. 生铁和钢都属于铁合金，含有相同的元素种类
D. 金刚石和金都是由原子构成的，都属于金属单质
一种无色气体X通过灼热的碳，得到另一种气体Y，Y和灼热的CuO反应又得到铜和X，X和Y是下列各组物（　C　）
A. X是CO，Y是CO2 B. X是O2，Y是CO C. X是CO2，Y是CO D. X是O2，Y是CO2
铁是目前世界上使用最多的金属。
（1）认识铁：从宏观看，铁由___铁元素___组成；从微观看，铁由_铁原子_____构成。
（2）生活中：如图是常用的铁锅。把铁制成铁锅利用了铁的延展性和__导热____性。 为防止铁制品锈蚀，可采用的一种防锈方法是_喷漆_____。
（3）实验室：细铁丝在氧气中燃烧的现象是_剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体_____，放热。该反应的化学方程式是__3_Fe+2O2_ _Fe3O4_____。
（4）工业上：用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）炼铁的化学方程式是__3CO+Fe2O3_2Fe+_ 3CO2_____，该反应利用了一氧化碳的哪种化学性质：_还原性_____。
炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置见图：
对实验进行分析并回答：
（1）给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯，要用其 __外焰____ （填“外焰”、“内焰”或“焰心”）进行加热。
（2）实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是 _由红色变黑色_____ ，观察到澄清石灰水的现象是 _澄清石灰水变浑浊_____ 。
（3）实验中应 __先____ 通CO气体 ___后___ （填“先”或“后”）点燃酒精灯对氧化铁加热，作用是 _排净玻璃管中的空气，避免加热时发生爆炸_____ 。
（4）实验后应 __先____ 熄灭对氧化铁加热的酒精灯 __后____ （填“先”或“后”）停止通CO气体，作用是 _防止高温的铁被氧化_____ 。
（5）实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯，其作用是 __点燃多余一氧化碳，防治污染空气____ 。
学习目标：
1.知道地球上的金属资源是有限的，关注金属资源的消耗情况；
2.了解铁锈生成的条件，体验铁生锈条件探究活动的过程和方法；
3.认识防锈的几类简单方法；
4.初步形成保护金属资源的意识。
新课讲授：
一、探究点：钢铁锈蚀因素的探究
问题：钢铁锈蚀的因素有哪些？
假设：钢铁生锈肯定与氧气有关，
还可能与水分，盐分有关。
实验事实：将3 枚无锈的铁钉，分装在
不同条件下的试管内，观察一段时间后：
现象：A:： 不生锈 ； B： 生锈 ；C： 不生锈 。
解释与结论：铁在有 水和氧气 等物质存在的条件下，发生复杂的化学反应，生成铁锈，其主要成分是 （化学式： Fe2O3 ）。由于铁锈是一种疏松多孔的物质，水分子和氧分子能穿过它的空隙，不断向里面渗透，继续跟铁反应，直至全部被锈蚀。当铁接触易跟它发生反应的化学物质（如：酸）时，就更容易被锈蚀了。
拓展与迁移：根据以上结论，你认为防止钢铁生锈的基本原理是什么？
1、防止钢铁生锈的方法：
（1）保持铁制品表面的 清洁和干燥 ；
（2）在铁制品表面覆盖 一层保护膜 ，如在钢铁制品上 涂油 、 喷漆 、 电镀 等；
（3）改善铁的内部结构：把铁制成 合金 。
2、除锈方法：
（1）物理方法： 砂纸打磨 、 刀刮 等。
（2）化学方法:稀盐酸除铁锈：6HCl+ Fe2O3=2FeCl3+3H2O 稀硫酸除铁锈：3H2SO4+ Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O
（写出上述两个化学方程式）
二、金属保护
（1）从资源的采掘与开发方面保护金属资源：
① 废旧金属回收再利用 ；
② 合理有计划开采
③ 积极寻找金属替代品 。
（2）从保护金属材料和制品方面保护金属资源：防止 金属生锈 。
课堂检测：
埋在地下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢的是（ A ）
A.在干燥、致密的土壤中 B.在干燥、疏松的土壤中
C.在潮湿、致密的土壤中 D.在潮湿、疏松的土壤中
2.为了防止家中的菜刀生锈，某同学设计了以下几种方案：合理可行的方案 ( C　)
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。
A、①②③④⑥⑦ 　 B、②③④ C、③ ④　 　　　 D、⑤⑥⑦
3.如图5－3所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带Ｕ型管的胶塞塞紧，Ｕ型管内水面处于同一高度。数天后观察到Ｕ型管内的水面 (　　A　 )
A、a 比 b 高　　B、 b 比 a 高 C、一样高　 D、无法判断
4．如图是探究铁制品锈蚀的条件时设计的实验。下列对比实验设计与探究的条件，对应关系正确的是（　A　）
A．甲和丁：水 B．乙和丙：空气
C．甲和丙：空气 D．甲和乙：水
5、下列有关金属材料的说法中，正确的是（　B　）
A．地壳中含量最多的金属元素是铁
B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金
C．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大
D．铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，铁锈的主要成分是 Fe3O4
6．下列做法中，不利于保护金属资源的是（　D　）
A．回收易拉罐 B．寻找金属代用品
C．防止金属的腐蚀 D．过度开采金属矿物
7．如图是教材中的几个实验，结合实验回答问题：
（1）A实验中，一段时间后可根据观察到　1中铁钉生锈，2中铁钉不生锈　的现象，得出铁生锈需要与氧气接触的结论；
（2）B实验中，铜片两侧分别放有同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片，观察到乒乓球碎片燃烧，而滤纸碎片不燃烧，由此可以得出燃烧的条件之一是　温度达到可燃物着火点　；
（3）C实验中，实验成功可得到的结论是　氧气约赞空气体积的五分之一　；
（4）D实验中，向水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是　增强水的导电性　。
8、在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整．铁生锈条件的探究．
取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象．
实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小．铁生锈实际上是铁与空气中的 水和氧气 （填名称）发生反应的结果．
（1）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的　 1/5 　．
（2）该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和　液面上升 　两种现象来判断铁丝反应进行的情况．
（3）铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是常温下， 铝易与空气中氧气反应生成一层致密的氧化膜起到保护作用 ．
（4）金属资源储量有限且不能再生，为了保护金属资源，除防止金属的腐蚀外，你还有什么合理的建议　废旧金属回收再利用