第六章 金属 6.4 珍惜和保护金属资源 课件+教案+素材

第六章 金属

6.4 珍惜和保护金属资源

“珍惜和保护金属资源”，重点是有关铁的锈蚀以及防护的“探究活动”内容。该活动与探究内容包括提出问题、设计实验并实施、讨论、得出结论、对结论进行应用等多个步骤，对培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。关于金属资源的保护，教材中首先以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限，形像他说明了金属矿物资源是有限的，以及金属资源保护的重要性。教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开采矿物等保护金属资源的措施。

【教学目标】

1.知识与技能

了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。

2.过程与方法

通过对铁生锈条件的探究，了解控制变量法在化学实验中的作用，并让学生初步学会这种研究问题的方法。

3.情感、态度与价值观

（1）通过对矿藏开采年限的介绍，让学生产生金属资源的危机意识，懂得保护金属资源的重要性。

（2）通过废弃金属对环境的污染，让学生树立环保意识。

【教学重点】

铁的锈蚀及防护的“探究活动”。

【教学难点】

对“活动与探究”的现象分析，掌握铁生锈的条件以及防锈的方法。

【教学准备】

多媒体、计算机、铁钉、试管、铁架台、水、棉花、酒精灯、橡皮塞、生石灰或其他干燥剂。

一、导入新课

小亮买了一辆漂亮的自行车，淋了几次雨后，自行车就变得锈迹斑斑了，为什么自行车淋雨后会生锈？如何防止铁制品锈蚀呢？上一节课我们学习了金属矿物及其冶炼方法。自然界的金属资源是取之不尽的吗？人类不仅要重视金属矿产的开发和利用，冶炼出多种多样的金属和合金，还应当十分珍惜和保护金属资源。

二、推进新课

活动1  探究钢铁生锈的原因

［展示投影资料］

资料一：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％。

资料二：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)。

［议一议］1.金属腐蚀可给我们带来哪些危害？

2.金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么？

［过渡］由大家刚才的讨论可知，金属腐蚀和金属资源短缺对人类是严峻的挑战。因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。导致钢铁生锈有哪些因素呢？

［板书］6.4珍惜和保护金属资源

一、探究金属锈蚀的原因

1.钢铁生锈的条件

［投影］［探究活动］

［问题］钢铁锈蚀的因素有哪些？

［假设］铁在空气中容易氧化，据此推断，铁的生锈必然跟氧气有关。另外，在潮湿环境或在海水浸泡下，铁锈蚀的现象更加严重，由此推断：铁的生锈还可能与水分、盐分有关。

［讲解］在此实验中可能有多个条件会影响钢铁生锈，当我们要研究其中的一个条件时，就要控制其他条件保持不变。

实验与事实：

［实验6-6］取4枚无锈的洁净铁钉，如图所示分装在不同条件的试管内，并按下表要求观察记录：

［实验分析］

［交流1］试管（1）实验说明铁与酸溶液接触后，更易被锈蚀了；试管（2）实验说明与水和空气接触，铁易生锈；试管（3）实验说明没有空气，铁很难生锈；试管（4）实验说明只与空气接触，没有与水接触，则铁很难生锈。

［交流2］铁生锈的实质：就是铁与空气中氧气和水等物质相互作用，发生的一系列复杂的化学反应的结果。

［交流3］铁锈的成分比较复杂，主要成分是氧化铁，它是一种疏松多孔的物质，能使水分和空气中的氧气透过，不断向里层渗透，加速了铁的锈蚀。

［交流4］铝在空气中与氧气反应，会生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了铝的进一步氧化，所以铝不易锈蚀，因此，平时我们要注意保护铝制品的表面，清洗时，不要用铁丝抹布擦试。

［板书］钢铁生锈的条件是必须与空气和水接触，另外，钢铁的纯度、环境的温度、湿度和酸碱性也是影响钢铁锈蚀的因素。

活动2  探究减缓钢铁锈蚀的方法

［教师启发］铁制品的锈蚀是需要具备一定条件的。如果破坏铁制品锈蚀的条件，使它们不再具备锈蚀的基础，就能防止铁制品锈蚀。

［投影］依据铁制品生锈的条件，防止铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件。

［讨论］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？

［学生讨论并回答］刷漆、涂油脂、镀其他金属等。

［过渡］上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护。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？

活动3  认识保护金属资源的重要性

［启发］废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？

［讨论］废弃金属的回收有什么意义？

［讲解］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％，1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg，可见回收利用废金属，具有巨大的社会和经济效益。目前世界上已有50％以上的铁和90％以上的金属得到了回收和利用。

［讨论］你还知道保护金属资源的其他途径吗？

［学生讨论并回答］合理开采矿物，可避免乱采矿所引起的金属资源的浪费；寻找金属的代用品也可使金属资源得到保护；进一步研究金属的结构和性质，使各种金属都能最大限度地得以运用。

［投影］

［讲解］金属资源不可再生，我国随着经济的不断发展，金属资源呈日益短缺之势，故保护金属资源人人有责。希望大家能从身边做起，从自己做起，也希望大家能好好学习，且能在将来利用你的智慧找出更多的金属代用品，从而使我们的未来不再为金属资源的匮乏而发愁。

［讨论］

［实践活动］学校实验室有一批生锈的铁架台，需要进行除锈翻新。请你为此设计一个具体方案，要求说明方案的根据、除锈翻新方法、需用材料、施工步骤、注意事项等。

［投影］学生讨论后投影。

三、典例剖析

例  化学是一把双刃剑，有利也弊。您瞧！如图是某“暖宝宝”外包装的图片。该“暖宝宝”中发热剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热原理就是利用铁生锈时会放热。

（1）发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与_______、_______等物质共同作用才会生锈；

（2）推测发热剂成分中氯化钠的作用_______。

（3）厨房中的切菜刀也是铁制品，写出防止其生锈的一种方_______。

【解析】

（1）发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与水、氧气等物质共同作用才会生锈。

（2）发热剂成分中氯化钠的作用是加快铁粉的生锈速率。

（3）菜刀用完后擦干，或擦干后涂一层植物油，都能够防止菜刀生锈。

【答案】

（1）水  氧气     （2）加快铁粉的生锈速率

（3）用完后擦干

四、课堂检测

教师引导学生做《状元导练》P9“当堂训练”中的题目，并有针对性地讲解。

五、课堂小结

［提问］学完本课你有哪些收获？

［小结］学完本课你应该知道：

一、钢铁锈蚀的原因

1.主要是铁与水、氧气等物质的作用。

2.在有盐和酸性条件下会加快生锈速率。

二、防锈

1.防锈原理：隔绝氧气或水

2.防止钢铁生锈的常见做法：

（1）“穿外衣”——在钢铁表面覆盖保护层。(例如:喷涂油漆、涂防锈油、烧涂搪瓷等。)镀上其他金属作为保护层。(例如：镀锡、镀铬等……）

（2）“增强体质”——制成合金：不锈钢、不锈铁。

（3）保持铁制品的干燥和洁净。

三、保护金属资源的措施

1.防止金属锈蚀。

2.回收和利用废旧金属。

3.合理开采矿物。

4.寻找金属的代用品。

六、布置作业

1.《状元导练》P10“课后作业”练习，并提醒学生预习下节的内容，试着做《状元导练》P13“课前预习”。

2.课本P184～P185习题第1~7题。

6.4珍惜和保护金属资源

一、探究钢铁锈蚀的原因

1.钢铁生锈的条件：钢铁与空气和水接触，另外，钢铁的纯度、环境的温度、湿度和酸碱性也是影响钢铁锈蚀的因素。

2.防止钢铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件。

二、金属保护

1.防锈蚀；2.回收利用；3.合理开采；4.寻找代用品。

本课由一个简单的设问和一个具体的数字，将学生的思维带入了金属资源的保护中。让学生清楚地认识到金属资源的保护的重要性。学完本课题，让学生有时间再整理本课题内容，使知识形成脉络。在完成作业的过程中，让学生用辩证的观点看待金属资源：提高学生的资源意识。同时利用金属资源的回收提高学生的环保意识，使学生积极投入到金属回收的活动中去。从防锈方法的确定，引导学生形成基本的运用知识的思路：了解反应的条件—促进或破坏反应的条件—达到某一目的。但由于本节课实验时间有限，导致一些学生不能真正理解，对某些知识存在疑惑，还有学生自己做的铁生锈的探究实验，由于缺乏正确的引导，材料的选择，时间的把握等方面存在不同的差异，导致实验现象和结果不同，给学生带来不一样的认识，今后的教学中要着重注意这些。