人教版九年级下册 第八单元 课题3 金属资源的利用和保护（第2课时）教案

课题3金属资源的利用和保护（第2课时）
【学习目标】
1.通过铁生锈条件的探究，了解铁生锈的条件。学会利用控制变量进行科学探究的方法。
2.了解防止铁生锈的方法，知道一些常见的防锈措施。
3.通过自主阅读，让学生知道一些常见的爱护金属资源的方法及措施 。
4.通过废弃金属对环境的污染，让学生树立环保意识、回收、利用废旧金属，让学生认识到金属资源保护的重要性。
5.通过对金属矿物可供开采的年限介绍，让学生产生金属资源的危机意识，以便让学生懂得要保护金属资源。
【重点难点】
重点：有关金属的腐蚀和防护“活动与探究”
难点：对铁的锈蚀防护的 “活动与探究”的结论的辨析归纳从而得出铁生锈的条件，以及防锈的方法。
活动一：金属的锈蚀条件及防锈措施探究
活动目的:探究铁钉生锈的条件及防锈措施
活动用品:试管、橡皮塞、烧杯、洁净的未生锈的铁钉、棉花、干燥剂（变色硅胶）、蒸馏水、植物油
活动过程:讨论并汇报你的设计方案
（一）铁钉生锈条件的探究




交流与小结
1.试管①、②中为什么要用煮沸过的蒸馏水？

2.②号试管中为什么在水面上方要放一层植物油？

3.③号试管为什么要加干燥剂？

4. 试管对比，说明铁生锈需要 ；
5. 试管对比，说明铁生锈需要 。
小结：铁生锈是铁与 和 共同作用的结果。
拓展：
1.铁一旦生锈铁锈就会越来越多，而铝比铁更容易与氧气反应，反而却耐腐蚀，这是为什么呢？

2.金属铜在潮湿的空气中也会生锈，其表面生成一层绿色的物质【Cu2(OH)2CO3】。请你猜测一下，铜生锈可能与哪些物质有关？

3.投影中的五根铁钉相比，哪几根锈蚀更厉害？

小结：加快铁钉生锈速率的因素：
在有 或 的存在下锈蚀的更快。
（二）铁钉防锈措施的探究
1.根据铁生锈的条件，试分析防止铁生锈的原理是什么？

2.以生活中最常见的自行车为例，讨论其不同的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取什么防锈措施？

3.通过对铁制品锈蚀条件的探究，你对防止铁制品锈蚀有什么具体建议？


活动二：金属资源保护的途径
阅读课本P18-19，了解保护金属资源的措施
1. ；2 ；
3. ；4. 。
讨论：金属资源的回收再利用有什么好处？


【随堂练习】
1.在车船表面喷漆的目的是 （ ）
A.增大厚度，防止磨损 B.改变铁的颜色，使其美观
C.增大硬度，防止撞坏 D.防止生锈，使其美观
2.下列是铁制品在使用和保存时的注意事项，不正确的是 （ ）
A.避免铁制品长期接触潮湿空气 B.用铁制容器盛装食醋
C.应保持铁制品表面洁净、干燥 D.为防止机床生锈，在机床表面上涂油
3.右图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R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 ( )
A.a管中在靠近水面上方且近水面处铁钉上有明显的锈迹
B.L端液面下降，R端液面升高
C.植物油可以防止U型管中的水蒸汽进入b中影响实验
D.若将a管中的水改为海水则铁钉生锈更严重
4.在研究“铁生锈的条件及防治”的实验中，兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】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。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的______、______（填名称）发生反应的结果。
【实验思考】
⑴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内气体体积的_____。
⑵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。
⑶用完的菜刀要擦干存放，理由是 。
⑷铝比铁活泼，但铝难腐蚀，原因是 。
⑸为了防止钢铁锈蚀，人们常将铁制成不锈钢，不锈钢属于______（填“纯净物”或“混合物”）。此外还可以采用在铁器表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，此方法能防止锈蚀的原理是 。
5.（2016南京市）空气中氧气含量测定的再认识。
【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】⑴装置漏气；⑵ ；⑶装置内氧气有剩余；
【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、氧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。

【资料链接】
涂油：用防锈油脂来保护金属紧固件，便是目前最常见的防护方法之一。防锈油脂是在石油类基本组分中加入一种或多种防锈添加剂及其辅助添加剂组成，它使用方便，成本低廉，效果好，操作简单，紧固件行业都在大量使用。
刷漆：油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。
电镀：电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金膜的过程，从而起到防止金属氧化（如锈蚀），提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性及增进美观等作用。不少钱币的外层是电镀，如1元硬币是钢芯镀镍，5角钱硬币是钢芯镀铜合金。
制成合金：不锈钢是比较常见的耐腐蚀的合金。不锈钢中还含有Ni、Ti等元素，其中钢中的Cr（铬）含量达到一定值（至少为10.5%）才有耐蚀性。不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低，因此大多数不锈钢的含碳量均较低。1角钱硬币就是合金或不锈钢制成。
搪瓷（táng cí）：是涂烧在金属底坯表面上的无机玻璃瓷釉，不仅美观，还可以防止金属生锈，并且能抵抗各种液体的侵蚀。搪瓷制品安全无毒，易于洗涤洁净，而且硬度高、耐高温、耐磨以及绝缘性能优良，广泛应用于日常使用的饮食器具和洗涤用具。
烤蓝：所谓烤蓝是钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理就是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层。

试管 ① ② ③
现象