資源簡介

第5章　金屬的冶煉與利用
第3節 金屬防護和廢金屬回收
設計說明 本課題分三部分。第一部分通過鐵釘生銹的對比實驗探究鋼鐵銹蝕的條件；第二部分通過鋼鐵銹蝕條件及對生產生活中防銹的實例和圖片的交流討論，總結得出防銹的簡單方法；第三部分自主學習，知道廢棄金屬對環境的污染，認識回收金屬的重要性。 在教學中，利用課件中圖片將大量的生活信息形象、真切地展示給學生。通過教師所做對比實驗，學生分析歸納得出鋼鐵銹蝕的條件。通過生活實例及根據鋼鐵銹蝕的條件分析得出防止金屬銹蝕的簡單方法。使學生在討論交流中取長補短，培養學生的合作意識。 通過創設教學情境，符合學生已有思維模式和知識結構，使鋼鐵生銹條件和燃燒條件、金屬防銹方法和滅火方法，形成新舊知識之間關于學習方法的聯系，幫助學生形成新的知識體系。 教學目標 【知識與技能】 1.知道鋼鐵銹蝕的條件。 2.了解防止金屬銹蝕的簡單方法。 3.知道廢棄金屬對環境的污染，認識回收金屬的重要性。 【過程與方法】 1.通過關于對鋼鐵銹蝕的條件的探究，掌握對比實驗的設計思路及控制變量法的具體操作。 2.通過對實驗的觀察和分析，學習對事實進行分析得出結論的科學方法。 【情感、態度與價值觀】 認識處理廢金屬，回收廢金屬的價值，提高資源意識和環保意識。 重點難點 教學重點 鐵生銹的原因及防止鐵生銹的辦法。 教學難點 鐵生銹的原因。 教學方法 探究法：通過學生的探究實驗，引導學生正確推理，概括出鐵銹蝕的條件。 討論法：通過分析討論、歸納總結出科學合理的防銹方法。 教具、學具 1.計算機多媒體教學系統、CAI課件等。 2.稀鹽酸、試管、紙槽、剪刀、磁鐵、食品中“雙吸劑”。 授課時數 1課時 教學過程 導入新課 【復習導入】教師多媒體展示金屬腐蝕的圖片。 我們知道金屬腐蝕會造成危害，并且金屬腐蝕每年都會給世界造成巨大的經濟損失。而且人們每年都會向自然界索取大量的礦產資源，提煉金屬。所以金屬的腐蝕和防護已成為我們重要的課題。本節課我們就來學習金屬腐蝕的原理以及如何進行防護 講授新課 一、鋼鐵的銹蝕及其防護 【教師導入】鋼鐵是最常用的金屬材料，根據生活經驗，鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，在潮濕的空氣中容易生銹。那我們如何通過實驗來探究鐵生銹的條件？ 【實驗探究】引入課題并讓學生看課本第127頁的活動與探究。給出適當提示：看清5支試管中的鐵釘分別處于什么樣的環境中，是否與水接觸。 【圖片展示】圖片展示一天、三天、一周后5枚鐵釘的變化情況，學生觀察現象，并根據表格匯總情況回答。 試管①②③④⑤實驗操作取5枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入5支試管中在試管①中加入少量干燥劑（生石灰或無水氯化鈣），再放一團干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞在試管②中注滿迅速冷卻的沸水，使鐵釘完全浸沒，塞緊橡皮塞在試管③中加入少量蒸餾水，使鐵釘的一半浸沒在水中在試管④中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸沒鐵釘后，倒去溶液在試管⑤中加入少量氯化鈉溶液，使鐵釘的一半浸沒在溶液中實驗現象立即觀察無現象無現象無現象有大量無色氣泡產生無現象1天后無現象無現象無現象鐵釘表面開始生銹鐵釘表面開始生銹3天后無現象無現象無現象生銹生銹1周后無現象無現象鐵釘表面開始生銹銹蝕嚴重銹蝕嚴重
【學生質疑】①②兩支試管中的鐵釘為什么沒有生銹，而③中的鐵釘會生銹呢？ 【教師總結】通過對比分析，鋼鐵生銹的原因實際上是鐵跟氧氣、水等物質相互作用，發生一系列復雜的化學反應，使鐵轉化為鐵的化合物的過程。 【教師提問】為什么④⑤兩支試管中的鐵釘銹蝕嚴重呢？和哪些物質有關呢？ 【教師總結】在氧氣、水存在的環境中，稀硫酸、氯化鈉溶液等能加快鐵的銹蝕。 【教師導入】根據所做的實驗的現象，你們認為鐵生銹與哪些因素有關？ 【教師總結】鐵制品銹蝕的過程實質是鐵跟氧氣、水等物質作用，發生一系列復雜的化學反應，轉化為鐵的化合物的過程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化鈉溶液等物質存在時，能加快鐵的銹蝕。 由此可見，金屬的銹蝕是需要條件的，如要有能夠發生反應的物質，反應物要能相互接觸，生成物不會對反應起阻礙作用等。 【學生討論】1.鐵銹的主要成分是什么？它是純凈物嗎？ 鐵銹能像氧化鋁膜一樣阻止鐵繼續生銹嗎？ 請同學們看第128頁并描述鐵銹的結構及主要成分。閱讀第129頁拓展視野了解鋁的“自我保護”。 【教師總結】鐵銹是混合物，成分復雜，主要是Fe2O3。鐵銹的結構很疏松。不能阻礙里層的鐵繼續與氧氣、水分等反應，因此鐵制品可以完全銹蝕。 【教師展示】教師展示不同環境下鐵釘的銹蝕，學生了解不同環境下鐵釘的銹蝕情況不同。 不同環境下鐵釘的銹蝕 【教師導入】我們知道了鐵銹蝕原理。那自然就會想到，如果要防止鐵生銹，它的原理是什么呢？ 【教師總結】防止鐵生銹的原理是要阻止鐵同時與氧氣、水接觸。 【合作討論】1.通過對鐵制品銹蝕條件的探究，你對防止鐵制品銹蝕有什么建議。 2.自行車的構件如支架、鏈條、車圈等，分別采用了什么防銹措施。 【師生總結】常用的防銹方法 1.保持鐵制品表面的潔凈和干燥。 2.在鐵制品表面涂覆保護層，例如涂油、刷漆、搪瓷、烤藍等。 3.涂上一層不易銹蝕的金屬——電鍍。 4.改變鐵制品的內部結構，將其制成不銹鋼。 【教師展示】教師多媒體展示鍍鉻、鍍鋅、涂防銹油、涂漆的物品，拓展知識。 鍍鉻 鍍鋅 涂防銹油 涂漆 二、廢金屬的回收利用 【教師導入】由于金屬制品長期使用以及更新換代，產生了許多廢棄的金屬，面對這些廢金屬我們該如何處理呢？展示相關廢金屬的圖片，這些廢金屬有哪些危害呢？ 我國在回收某些廢金屬方面有哪些成就。 【合作討論】學生閱讀教材第129頁內容，討論問題。 1．廢金屬回收利用的好處有哪些？ 2．保護金屬資源的方法有哪些？ 【師生總結】廢金屬回收利用的好處：保護環境，節約資源和能源。 保護金屬資源的方法：防止金屬腐蝕，回收利用廢金屬，有計劃、合理地開采礦物。 【課外拓展】城市中廢金屬的處理回收過程。 【教師展示】教師展示城市礦山的圖片，拓展知識。 城市礦山 典型例題 例1．現在，由于城市道路經常出現擁堵現象，于是人們改用騎自行車出行，既體現了健康的生活方式又體現了綠色環保，下列有關說法正確的是（　　） A．自行車車架用錳鋼制造，具有韌性好、強度大的優點 B．自行車有些部件用鋁合金制成，鋁合金具有密度小、熔點高、抗腐蝕性好的性質 C．自行車鏈條是用噴漆來進行防銹 D．自行車在南方比北方更耐用 解析：自行車車架用錳鋼制造，具有韌性好、強度大的優點，A正確；自行車有些部件用鋁合金制成，鋁合金具有密度小、熔點低、抗腐蝕性好的性質，B錯誤；自行車鏈條不能用噴漆來進行防銹，應用涂油的方法進行防銹，C錯誤；自行車在北方比南方更耐用，D錯誤。 答案：A 例2．下列關于鐵的說法正確的是（　　） A．鐵銹的主要成分是Fe3O4，鐵絲燃燒的產物是Fe2O3 B．鐵元素是地殼中含量最多的金屬元素 C．鐵銹很致密，能防止鐵進一步氧化 D．鐵絲生銹是緩慢氧化 解析：鐵銹的主要成分是Fe2O3，鐵絲燃燒的產物是Fe3O4，A錯誤；鋁元素是地殼中含量最多的金屬元素，B錯誤；鐵銹是一種疏松多孔的物質，不能防止鐵進一步氧化，C錯誤；鐵絲生銹是緩慢氧化，D正確。 答案：D 例3．為保證航母的使用壽命，下列防銹措施，不可行的是（　　） A．用抗銹蝕性能優異的合金制造航母零部件 B．刷防銹漆 C．船體表面鍍一層金或其他不活潑貴金屬 D．給某些部位涂油 解析：用抗銹蝕性能優異的合金制造航母零部件，能防止零部件生銹，A正確；刷防銹漆，能隔絕氧氣和水，能防止生銹，B正確；船體表面鍍一層金或其他不活潑貴金屬，不活潑貴金屬資源有限、價格太高，這種方法是不現實的，防銹措施不可行，C錯誤；給某些部位涂油，能隔絕氧氣和水，能防止生銹，D正確。 答案：C 例4．下列關于金屬的說法正確的是（　　） A．回收廢金屬只是為了減少污染 B．銅的化學性質不活潑，所以銅制品不會生銹 C．籃球架的表面噴涂油漆，主要是為了美觀 D．“真金不怕火煉”說明金的化學性質穩定 解析：回收廢金屬既節約了資源，又減少了環境污染，A錯誤；銅在潮濕的空氣中，在空氣中的氧氣、二氧化碳和水共同作用下發生反應，生成綠色的銅銹（堿式碳酸銅），B錯誤；籃球架的表面噴涂油漆，主要是為了防銹，C錯誤；“真金不怕火煉”說明金的化學性質穩定，在高溫下也不易發生反應，D正確。 答案：D 課堂小結 鐵生銹的主要條件是與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸，稀硫酸、醋酸溶液和氯化鈉溶液等物質能加快鐵的銹蝕。如果隔絕了空氣和水，就能在一定程度上防止鋼鐵生銹。在鋼鐵表面涂油、刷漆、鍍鉻、鍍鋅、鍍錫及制造耐腐蝕的合金，如不銹鋼等，都能防止鋼鐵生銹。 保護金屬資源的有效途徑是防止金屬腐蝕、回收利用廢金屬等。 當堂達標 1．下列關于金屬的說法正確的是（　　） A．銅質插頭利用了銅的導電性 B．硬鋁的硬度比鋁小 C．在金屬表面噴涂油漆是防止其銹蝕的唯一方法 D．Ag能將硝酸銅溶液中的銅置換出來 答案：A 2．如圖所示，將足量的生鐵粉用水均勻地粘在試管內壁上，將試管倒立在裝有水的燒杯中。實驗過程中，觀察到試管內液面緩慢上升。下列分析正確的是（　　） A．若在生鐵粉中加入少量NaCl，不會加快鐵粉生銹 B．水能進入試管的最大體積約為試管容積的 C．該實驗中涉及反應的反應物只有鐵、氧氣 D．如把該鐵粉改為木炭粉，兩者的現象完全相同 答案：B 3．下列說法正確的是（　　） A．酒精燈中的酒精灑了，在桌上燃燒起來，不要驚慌，應立即用水澆滅 B．把鐵粉和炭粉混合均勻后就得到了鐵的合金 C．保護金屬資源的有效途徑只有三種 D．被雨水淋濕的自行車須先用干布擦凈后才能用帶油的布擦 答案：D 4．下列有關金屬資源的利用與防護解釋不合理的是（　　） A．在航母金屬外殼覆蓋涂料，主要是為了美觀 B．用“烤藍”的方法處理鋼鐵表面，可減緩鋼鐵的腐蝕 C．用鋁合金制造飛機機殼，是利用鋁合金強度大、質量輕、抗腐蝕的性質 D．切菜后的菜刀用清水洗凈擦干，可減緩菜刀生銹 答案：A 5．下列有關金屬和金屬材料的說法不正確的是（　　） A．鋼鐵是使用最多的金屬材料 B．高爐為工業煉鐵使用的主要設備 C．鐵制品在潮濕的空氣中易生銹 D．“金銀銅鐵錫”俗稱五金，在這五種金屬中，金屬活動性最強的是錫 答案：D 6．下列金屬防護措施不正確的是（　　） A．在金屬制品表面鍍保護層 B．改變金屬結構制成合金使用 C．在金屬制品表面涂油漆 D．用稀鹽酸定期清洗金屬制品 答案：D 7．（1）航母的甲板要求承受艦載機起落強烈的撞擊和摩擦，制作甲板的鋼材應具有的性質是　 　。 （2）為驗證鋁與鎂的金屬活動性順序，分別將打磨過的鋁條和鎂條插入稀鹽酸中，觀察到鎂比鋁反應激烈。鎂與稀鹽酸反應的化學方程式是　　 　　　　　。 （3）航母外殼用涂料覆蓋是為了防止其與　 　接觸而銹蝕。 答案：（1）韌性好、熔點高、硬度大 （2）Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ （3）水和氧氣 板書設計 第5章　金屬的冶煉與利用 第3節　金屬防護和廢金屬回收 一、鋼鐵的銹蝕及其防護 1.鐵生銹的條件：鐵與氧氣、水同時接觸，稀硫酸、醋酸溶液和氯化鈉溶液等物質能加快鐵的銹蝕。 2.鋼鐵的防護方法： ①保持表面潔凈、干燥； ②在表面覆蓋一層保護膜； ③改變金屬的內部結構。 二、廢金屬的回收利用 教學反思

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