沪教版九年级化学上册5.3 金属防护和废金属回收导学案（无答案）

课 题： 5.3金属的防护和回收
【学习目标】
（1）知道钢铁锈蚀的条件；
（2）掌握防止金属锈蚀的简单方法；
（3）了解废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。
【学习过程】
一、自主学习：
1．铁锈是 ________（填“纯净物”或“混合物”），
其主要成分是_________，化学式为__________。
2．铁锈是一种红棕色、_____________（外观特征）的物质。
3．废金属随意丢弃不仅造成_____________，还会产生____、_____等有毒金属污染环境。因此回收利用废金属既可以__________，又可以_________。
2、新课研讨：
(一)、铁生锈条件:
需要氧气? 需要水？ 如何证明？


【实验探究一】探究铁生锈的条件：
①在试管中加入少量干燥剂，在放一团干棉花，把铁钉放在干棉球上。
②在试管中注满迅速冷却的沸水，塞紧橡皮塞。
③在试管中加入少量蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中。
试管编号 铁钉所处的介质
Fe、
Fe、
Fe、





【交流讨论】1．在①中加入干燥剂的作用是 。
在②中加入冷却的沸水的作用 。
2.实验结论:铁生锈是 和 共同作用的结果。
【学以致用】
切过咸菜的铁质菜刀，同一面上选择相近的三处按
下图所示进行处理。放置一昼夜后，菜刀以下三处，
锈蚀最严重是____处
【交流讨论】 在海洋中行驶的船比在河水中行驶的船更容易锈蚀，这是为什么呢？
实验结论：酸或氯化钠溶液会 铁的锈蚀。
【实验探究二】 通常“暖宝宝”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热是利用铁生锈时放热。
①发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁与 、 等物质共同作用。
②“暖宝宝”在短时间内释放出很多的热量，你认为原料中氯化钠的作用是 ，
活性炭的作用是 。使用过程中 能转化成 能。
③请对“暖宝宝”的保存提一条合理化建议 。
（2）、防止铁生锈的方法
【知识总结】 铁锈的主要成分： ，属于 （填纯净物或者混合物）。
铁锈的颜色： 。铁锈是一种 物质，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向里渗透，因此，生锈的铁制品应及时把铁锈除去。
防止铁生锈的方法 ， ， 。
【拓展视野】 阅读课本P129请你解释：我们知道铝比铁活泼，但是我们发现铝制品比铁制品更耐用。 你知道原因吗？ 。
（三）、废金属的回收和利用：
1．废弃金属的危害： ， 。
2．回收废弃金属的意义： ， 。
【知识巩固】
1.集中处理废电池的主要目的是 ( )
A．回收废电池外壳的金属材料 B．回收处理加工后重新出售
C．防止电池中汞、镉和铅等对环境的污染 D．回收废电池中的石墨电极
2．厨房下列用具在空气中最易锈蚀的是 （ ）
A．铜制火锅 B．铁制炒锅 C．铝制水壶 D．不锈钢餐具
三、当堂检测：
1．下列有关铁生锈的叙述中错误的是 （ ）
A．铁生锈属于化学变化 B．铁生锈时，铁发生了缓慢氧化
C．铁生锈只是空气中氧气的作用 D．铁生锈时会有难以察觉的热量释放
2．家庭生活中下列做法不能防止菜刀生锈的是 （ ）
A．菜刀使用完后，用水洗净，并擦干 B．久置不用时在菜刀表面涂一层食用油
C．把菜刀存放在潮湿的地方 D．用不锈菜刀取代普通菜刀
3．具报道，全世界每年因锈蚀而损耗的钢铁材料约占钢铁总产量的十分之一。为了防止钢铁制品锈蚀，下列措施不当的是 （ ）
A．在铁制品表面镀上一层锌 B．在车船的表面喷涂油漆
C．将使用后的菜刀用布擦干 D．用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净
4．如图5－1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
5.久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2（OH）2CO3]，
某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。
【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测，铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。
【实验设计】兴趣小组同学取打磨光量的铜丝，设计了如图所示的四个实验。

【现象分析】若干天后，发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈，其他瓶中的铜丝均
无铜锈出现。
（1）实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，其目的是 。
（2）B瓶与D瓶中的现象对比，可以得出的结论是 。
【实验结论】由上述四个实验可分析得出，铜生锈是铜与空气中的 ， ， 共同作用的结果。
请写出铜生锈的的化学方程式 。
【课后作业】完成 书上P130~P131 “练习与实践” 1、2、3、4题。
四、课后巩固
1．厨房下列用具在空气中最易锈蚀的是 （ ）
A．铜制火锅 B．铁制炒锅 C．铝制水壶 D．不锈钢餐具
2．如右图所示，装置中应出现的现象是 ? (? ?? )
A．铁丝无变化????? ?B．玻璃管中的液面下降
C．玻璃管中的液面不变化???????????D．玻璃管中的液面上升
3．常用的防锈方法有 ， ， 等。
4．铝能自我保护因为铝氧化形成氧化铝是 __________的结构，所以铝质器皿
表面变暗不应打磨；铁一旦锈蚀要及时除锈，因为铁锈是____________的结构。
5．空气中氧气含量测定的再认识。
【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）。该实验中选择使用汞的优点有 。 A．实验过程中没有污染
B．在汞槽中起到液封作用 C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D．能将密闭装置内空气中的氧气集合耗尽
【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），写出红磷燃烧的化学方程式 。
兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。
【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？
【进行猜想】（1）装置漏气； （2） 装置内氧气有剩余；……
【实验与交流】在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因 。
【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验（装置如图3）通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%。
【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因：
。
【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图4），8分钟后测得的数据如表：
实验前的体积 实验后的体积
集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水
131mL 90.0mL 63.6mL
请计算出空气中氧气含量 （计算结果保留一位小数）。
【结论与反思】通过上述实验探究，选择 （填物质名称）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。
【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由： 。

3.“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法，分析以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是
A．对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加
B．对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
C．对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加
D．对比①②③可以说明铁生锈必需水和氧气同时参加




1．厨房下列用具在空气中最易锈蚀的是
A．铜制火锅 B．铁制炒锅 C．铝制水壶 D．不锈钢餐具
2．如右图所示，装置中应出现的现象是 ?
A．铁丝无变化????? ?B．玻璃管中的液面下降
C．玻璃管中的液面不变化???????????D．玻璃管中的液面上升





























4． 为了探究某脱氧剂的成分（由两种单质组成）及利用该脱氧剂测定空气中氧气含量，兴趣小组进行了如下实验：
Ⅰ探究脱氧剂成分【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末，若在空气中放置一段时间，有红棕色固体生成．
【实验猜想】根据颜色变化，猜想该脱氧剂中含有　　（填化学式）．
【验证猜想】方法为：　 　．
【实验探究】新取一定量的脱氧剂，将已验证的成分分离．取剩余固体与少量CuO混合，置于图1所示装置中加热．一会儿观察到黑色固体变红色，同时澄清石灰水变浑浊．
【实验结论】该脱氧剂中还含有　 　.
Ⅱ测定空气中氧气含量：使用图2装置进行实验．实验前应先进行的操作是　 　．
【实验过程】步骤1：在注射器中放入足量脱氧剂粉末（体积为2mL），封闭．步骤2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹．步骤3：不断轻轻晃动注射器，至活塞位置不再发生变化．
【数据处理】（1）实验中需要记录的数据是　 　．
（2）上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是　 　．计算得氧气约占空气体积的．
【实验对比】实验室常通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量（装置如图3）．步骤如下：（1）用弹簧夹夹紧橡皮管；（2）点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞．（3） 　 （4）观察并记录水面的变化情况．
多次实验发现，集气瓶内上升的水面始终小于瓶内原有空气体积的21%．
【拓展研究】查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时，红磷不再燃烧．由此可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是 　．
【实验评价】与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是　 　．
Ⅱ.测得实验数据如表4 【交流表达】（1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，
写出该反应的化学符号表达式______________________________。
（2）根据表4数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是____(计算结果精确到0.1%)。
27．（2014?怀化）冬天在医院输液时，经常会用到一种加热器．小明通过上网査阅资料得知该加热器里面的物质主要由碳粉、少量食盐和一种金属粉末（该金属是年产量最高，使用量最多的金属）组成． 加热器的工作原理是该金属“迅速”生锈的过程．小明打开使用过废弃的加热器，发现剩余物质主要是黑色粉末，另还有一些红色粉末．取适量该剩余物质于一试管中，加入过量稀硫酸，充分反应后过滤，滤纸上的残渣为黑色粉末，滤液为黄色溶液．
根据以上信息，回答下列问题：
（1）该加热器中原金属粉末为　　　　　　，加热器的工作原理是该金属粉末与空气中的　　　　　　和　　　　　　发生化学反应释放热量，
（2）加热器使用后生成的红色粉末是　　　　　　请写出该红色粉束与稀琉酸作用的化学反应方程式　　　　　　
（3）在实际的生产生活中我们通常采用　　　　　　（任写一种）的方法防止金属制品生锈．
15．（2013?佛山）分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，U型玻璃管内为红墨水（开始时两端液面水平），如图所示，放置一段时间后，以下说法错误的是（　　）

A．植物油用于隔绝氧气和水
B．两支试管中铁片均被腐蚀
C．U型玻璃管两端的液面变为右低左高
D．U型玻璃管两端的液面变为左低右高
说明理由： 。










6．为了减缓铁制品的锈蚀，下列做法不当的是（　　）
A．在车船的表面喷涂油漆 B．将使用后的菜刀用布擦干
C．洗净铁制品表面的油膜 D．在铁制品表面镀上一层锌
7.许多干果、糕点等食品的包装袋内，都有一个装有活性铁粉脱氧保鲜剂（也称脱氧剂）的塑料小包，为什么放脱氧剂？王芳同学对家庭废弃的脱氧剂进行了探究：
①仔细观察，发现脱氧剂塑料包上有许多小孔，王芳认为这些小孔的作用可能是 ；
② 挤捏塑料包质感较硬，剪开塑料包将里面的脱氧剂倒在纸上，脱氧剂呈红褐色并已结块，王芳得出 的结论，
由此推断，食品包装袋中放入脱氧剂的目的是 。







a b

图5－1



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