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九年级化学下册第八单元《金属和金属材料》课题3 金属资源的利用和保护(二)

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课程内容

第八单元《金属和金属材料》课题3 金属资源的利用和保护(二)
知识回顾
一、铁的冶炼
1、实验室及工业炼铁原理:
   Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
2、工业炼铁原料:
   铁矿石、焦炭、石灰石
二、含杂质的物质的化学方程式的计算:
    m(纯)=m(不纯)×纯度
资料一:人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源,以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限,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,有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示(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)。
资料二:据有关资料报道,现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%-40%。
金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。为了减少损失,需要探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废旧金属的回收利用。
二、金属资源保护
1、金属的腐蚀和防护
[探究]铁制品锈蚀条件
铁钉锈蚀条件的探究
①铁钉一半在蒸馏水里另一半在空气中
②铁钉浸没在蒸馏水中上面用植物油密封
③铁钉放在干燥的空气中
【现象】
1号试管中铁钉生锈
2号试管中铁钉没有生锈
3号试管中铁钉也没有生锈
想一想
1、试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水,且要加入植物油?
   是为了防止蒸馏水中溶有氧气。
2、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢?
   不能,因为铁锈是疏松的。
3、你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的原理吗?
小结
1、铁制品锈蚀原理
铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的过程
2、铁生锈条件
①铁与氧气、水同时接触
②生成物不会对反应阻碍作用
铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O
铁锈的特点:疏松多孔,因此铁制品可以全部锈蚀,故生活中铁制品生锈后要及时除锈
3、铁制品的防护措施
防止铁生锈的原理:就是破坏铁生锈的条件
防止铁生锈方法:①隔绝空气
               ②隔绝水
               ③改变金属内部结构
只要采取任何一种方法都可以防止铁生锈
·形成保护层
  刷油漆、涂油、烧制搪瓷(物理方法)
  电镀上一层耐腐蚀的金属(镀铬、锌、锡)、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等
·改善腐蚀环境
  保持铁制品表面干燥和洁净
·改变金属的内部结构
  制成合金,如不锈钢
你说我说
自行车的构件如支架、链条、钢圈等,分别采取了什么防锈措施?
思考:根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生锈的条件又是什么?
    推理依据是按铜绿的化学式可知:铜绿含C、H、O、Cu四种元素,若无空气中的O2、H2O、CO2等对铜发生作用则铜绿中不可能含O、C、H等元素。在潮湿的空气中铜与氧气、水、二氧化碳等作用生成了铜绿。
用白醋浸泡可除去铜锈。
讨论
对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外,还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢?
废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属?
二、金属资源保护
2、金属资源保护
(1)防止金属腐蚀
(2)回收和利用废旧金属
你知道吗?
    据估算,回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%,而且还可节约金属资源和95%的能源。1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢,跟用铁矿石冶炼的比例,能节约11t煤和铁矿石,减少污染空气的悬浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的铁制品得到了回收利用。
    废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如,废旧电池中含有汞等,如果废旧电池随意丢弃,汞等渗出会造成地下水和土壤的污染,威胁人类健康。如果将汞等回收利用,不仅可以节约金属资源,而且还可以减少对环境的污染。这是一举两得的好事。
(3)有计划、合理开采矿,严禁不顾国家利益溢采乱挖矿藏。
(4)寻找金属的代用品。随着科学技术的发展新材料层出不穷。目前广泛用塑料来代替钢和其他合金。
废弃金属的回收有什么意义?
·可节约金属资源
·由于金属冶炼需在高温下进行,回收废弃金属并再利用可节约能源
·降低金属制品的生产成本,可方便人们得到赞美价廉的金属制品
·可减少金属对环境的污染
小结:
铁生锈的主要条件是与空气和水(或水蒸气)直接接触。
破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。
防止铁生锈的方法为:
  保持铁制品表面干燥和洁净
  在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、“烤蓝”等
  制成合金钢
保护金属资源的有效途径是:
  防止金属腐蚀
  回收利用废旧金属
  合理有效的开采矿物
  寻找金属的代用品
  物尽其用
我会做
1、通过实验回答,铁钉在下列哪些情况下容易生锈?(   )
(1)在干燥的空气中
(2)在潮湿的空气中
(3)部分浸入食盐水中
(4)浸没在植物油中
2、下列做法能防止铁制品生锈的是(   )
   A、自行车脏了用清水冲洗
   B、用废酸液冲洗铁制污水管道
   C、在铁制篮球架上刷一层油漆
   D、切完咸菜后,尽快将菜刀洗净擦干
3、随着人们生活质量的提高,各种电池使用量大幅度增加,废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来。其首要原因是(   )
   A、回收利用电池外壳的金属材料
   B、防止电池中汞、镉、铅等重金属对土壤和水源的污染
   C、回收处理加工后重新出售
   D、回收利用电池中的石墨电极
4、家庭中用的铁锅,在下列情况下最易生锈的是(   )
   A、装满水的铁锅
   B、熬过猪油末洗的铁锅
   C、洗净后末擦干的铁锅
   D、洗净并烘干的铁锅
5、(1)下列家庭生活垃圾:①废旧书刊报纸②废电池③废弃橡胶、塑料制品④易拉罐饮料瓶⑤废弃电线⑥破旧铁锅、铝壶⑦变质剩饭菜⑧瓜皮果壳⑨废弃玻璃物品等,其中可回收利用的有______。回收利用与保护金属资源的相关联的是______。
(2)请你联系实际提出两条节约金属资源的建议:_________,_________。
综合运用
    生活中常常有这样的现象:一件普通的铁器,如不精心保养便会生锈。若不引起注意,锈斑蔓延开来,就会吞噬整个铁器,人们称这种现象为“锈吃铁”。请用有关知识解释铁生锈与“锈吃铁”的原因。
回答下列问题
1、为什么沙漠地区的铁制品锈蚀的速度慢?
2、被雨水淋湿的自行车,为什么须先用于布擦净后才能用带油的布擦?
探究铜生锈的条件:铜锈的主要成分是铜绿[Cu2(OH)2CO3],某同学为探究铜在空气中生锈的条件,利用图1所示的装置进行实验,经过一个月的观察,该同学发现B中铜丝生锈,而A、C中铜丝无明显变化,该同学由此得出结论:铜生锈的主要原因是铜与空气中的氧气和水相互作用的结果。
(1)该同学得出的结论正确吗?
(2)你猜测一下参与铜生锈的物质还可能有______。
(3)为验证你的判断,可用图2所示装置进行实验,其中NaOH溶液的作用是______。
经过近一个月的观察,D中的铜丝基本无变化,由此可认为:铜在有氧气和水的条件下难以生锈,参与铜生锈反应的物质有______。

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王老师

女,中教中级职称

专业技能突出,经验丰富,多次获年级和学校好评。

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2020-03-16 15:06:39

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2017-08-09 12:56:15

[上海市] 这个老师挺好的,讲的都挺明白,听了感觉都会了。很棒呢

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2017-02-12 15:28:09

[江苏省南通市] 很好!可以很好地复习知识点!

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2016-12-11 17:26:16

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2016-10-05 20:53:50

[河北省沧州市] 还好

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2014-11-24 21:07:48

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