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课题3 金属资源的利用和保护第2课时金属的锈蚀与保护导学案课堂学习目标导航1、了解金属锈蚀的原理，尤其是铁制品修饰的原理及其影响因素，并学会利用控制变量法探究金属生锈的条件；2、知道铁锈的主要成分（Fe2O3·xH2O），了解除锈的方法以及防止金属锈蚀的一般方法；3、知道废旧金属对环境的污染，认识到回收金属的重要性，提高资源意识和环保意识。
重点和难点：对铁生锈条件的探究课前自主学习方案预习与交流1、铁制品锈蚀，实际上是铁与空气中的等发生的化学反应。
铁锈的主要成分是。
铁锈的特点是，不能等反应，因此可以全部被腐蚀。
2、课前准备实验：课本P18铁钉锈蚀实验：实验仪器、药品：试管，橡皮塞，蒸馏水，植物油，铁钉请在上图中标出探究铁生锈试验中所用的仪器和药品：；；。
实验现象记录：一段时间后，试管中铁钉生锈，试管中铁钉没有生锈。
3、小调查：人们通常采用一些什么方法来防止钢铁的生锈？（1）；（2）；（3）。
4、保护金属资源的有效途径：（1）防止；（2）回收利用；（3）开采矿物；（4）寻找代用品。
课堂导学学习方案合作与探究探究点1 铁生锈的条件【实验展示】将提前做好的实验进行展示，填写下表：实验步骤装置图现象实验1铁钉一般在空气中一般在水中，且水处生锈最严重实验2铁钉完全浸没在蒸馏水中，上面用植物油封起来铁钉生锈实验3铁钉放在干燥的空气中铁钉生锈结论：通过上面的实验可以看出，铁在与的条件下易生锈，这两个条件。
【回答问题】1、铝比铁活泼，为何不易生锈？2、被雨水淋湿的自行车，为什么需要先用干布擦净后才能用带油的部擦？【思考与交流】1、如何防止铁生锈？2、如果上述实验将铁钉放在盛有食盐水的试管中会怎样？参考资料：（1）喷漆（如汽车、摩托的外壳、自行车的车架）（2）抹油（如机床的齿轮、自行车的链条）（3）烧涂陶瓷（如浴缸、茶缸等）（4）表面生成致密的氧化物薄膜（如钢筋、钢锯等）探究点2 金属资源的防护金属资源有限，而且不能再生，因而要注意保护，保护金属资源的有效途径有：（1）；（2）；（3）；（4）。
金属回收资源利用与环境保护在当今社会，人们日益重视环境保护与资源的可持续利用。
其中，金属回收资源利用是一项重要的举措，能够有效减少资源的消耗并降低环境污染。
本文将探讨金属回收资源利用的意义以及相关的环境保护措施。
一、金属回收资源利用的意义1. 节约自然资源金属是地球上有限的自然资源之一。
通过金属回收，可以减少对自然环境的破坏和资源的消耗。
相比于从矿石中提取金属，回收利用金属能够节约大量的能源和水资源。
2. 减少环境污染金属的提取和加工过程会产生大量的废水、废气和废渣。
这些废物中含有有害物质，如果不进行有效处理，将对环境和人类健康造成严重威胁。
通过金属回收利用，可以减少废物的排放，从而降低环境污染的程度。
3. 降低能源消耗金属回收不仅包括从废弃物中提取金属，还包括对已有金属制品的再利用。
这样能够减少对新金属材料的需求，降低能源的消耗。
例如，回收利用一吨废钢能够节约480千克的煤炭，减少大量的二氧化碳排放。
二、金属回收资源利用的环境保护措施1. 建立健全的回收系统为了实现金属回收资源利用，需要建立完善的回收系统。
政府可以通过制定相关政策和法规来鼓励和规范金属回收行业的发展。
同时，鼓励和支持企业和个人参与到金属回收的工作中，提供相应的经济奖励和便利条件。
2. 强化金属回收技术研发提高金属回收的效率和质量，需要不断进行技术研发和创新。
投入更多的资金和人力资源，加强对金属回收技术的研究和应用，提高回收的能力和水平。
同时，鼓励企业加强技术创新，探索新的金属回收方法和工艺。
3. 加强环境监管和治理金属回收过程中，废水、废气和废渣的处理是一个重点和难点。
必须加强对金属回收企业的环境监管和治理，确保其废物处理符合环保要求。
同时，对于违法违规行为，要严肃查处，加大处罚力度，维护环境的公共利益。
4. 提升公众环保意识金属回收资源利用需要广大公众的支持和参与。
通过开展环保宣传教育活动，提高公众的环保意识，让更多的人了解金属回收的意义和重要性。
金属资源的利用和保护【学习目标】1.知道一些常见的金属（铁）等矿物；掌握炼铁的原理及有关含杂质物质的化学方程式的计算。
2.了解防止金属生锈的简单方法，知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。
【要点梳理】要点一、几种常见的金属矿物1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
2.几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表：【要点诠释】1.金属元素在地壳中的含量由大到小：铝铁钙、钠钾镁。
2.工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
在自然条件下，铁、铝等金属无单质存在，因为这些金属的活动性较强，会与氧气、水等作用生成化合物。
3.人类最先使用铜，而后铁，使用铝只有一百多年的历史，主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关。
要点二、工业炼铁工业上冶炼铁的原料、主要反应原理、主要设备见下表：（专题课堂《金属资源的利用和保护》一）C+CO2+ 3CO【要点诠释】1.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。
（1）在高炉中焦炭的作用是提供热量和生成还原剂一氧化碳。
C+O2CO2 （放热反应）C+CO22CO（2）石灰石的作用是除SiO2等杂质，将矿石中的SiO2转化为炉渣CaSiO3。
CaCO3CaO+CO2↑CaO+ SiO2CaSiO3（3）冶炼过程中的主要化学方程式：C+O2CO2 C+CO22CO Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO22.高炉炼出的铁是生铁，主要成分是铁，还含有C、P、S等元素，所以生铁是铁和其它元素的合金。
要点三、一氧化碳还原氧化铁的实验探究1.实验装置：2.反应的化学方程式(炼铁的原理)：Fe2O3+3CO2Fe+3CO23.实验步骤：（1）检查装置的气密性。
（2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。
（3）向玻璃管内通入一氧化碳气体，并点燃酒精灯。
（4）待装置内的空气完全排净后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热。
（5）当玻璃管内红色粉末变为黑色时，停止加热。
金属的利用和保护引言金属是人类社会发展中最重要的材料之一。
从古代的铜器、铁器到现代的汽车、飞机等，金属的应用已经渗透到我们生活的方方面面。
然而，随着金属资源的日益枯竭和环境污染的加剧，金属的利用和保护显得尤为重要。
本文将介绍金属的利用和保护的方法和措施。
一、金属的利用金属的利用范围广泛，不同的金属有着不同的应用领域和特性。
以下是金属的几个主要应用领域：金属在制造业中扮演着重要的角色。
钢铁是制造业的基础材料，广泛应用于建筑、机械设备、汽车、船舶等领域。
此外，铝合金也是制造业常用的材料，适用于航空航天、交通工具、电子设备等。
2. 电子工业金属在电子工业中扮演着重要的角色。
电子产品如手机、电脑等内部电路板都需要使用金属导电线路。
同时，很多电子产品的外壳也采用金属材料制作。
3. 环保产业金属也在环保产业中得到广泛应用。
例如，太阳能发电系统中需要大量的银质电池；风力发电设备中的永磁发电机使用稀土金属磁铁。
医疗领域也离不开金属的应用。
不锈钢器械在手术中得到广泛应用，金属材料还用于制作植入物如人工骨骼、人工关节等。
二、金属的保护1. 表面处理金属的表面处理是保护金属的重要手段之一。
常见的表面处理方法包括镀层处理和涂层处理。
镀层处理可以利用其他金属的附着性保护金属表面，例如镀铬、镀锌等。
涂层处理则是在金属表面涂上一层保护性的涂料，如漆、油漆等。
表面处理可以有效防止金属暴露在空气中导致的氧化和腐蚀。
2. 防腐蚀处理金属在潮湿环境中容易发生腐蚀，因此对金属进行防腐蚀处理至关重要。
常见的防腐蚀处理方法包括防腐蚀涂层、阴极保护、阳极保护等。
防腐蚀涂层可以有效隔绝金属与外界环境的接触，阴极保护则是利用电化学原理保护金属，阳极保护则是通过电流的方式保护金属。
3. 回收利用由于金属资源的有限性，回收利用金属成为了一种重要的保护手段。
金属的回收利用可以减轻对新的金属矿的开采，同时也减少了废旧金属对环境造成的污染。
回收利用金属需要进行分类、收集和加工，然后再经过冶炼等工艺进行二次利用。
金属资源的利用和保护引言金属资源是人类社会发展与生产活动的重要组成部分，对工业、建筑、交通等各个领域都起着至关重要的作用。
然而，由于金属资源的有限性以及不可再生性，金属资源的利用与保护显得尤为重要。
本文将讨论金属资源的利用和保护，包括金属资源的现状、利用方式、环境影响以及相应的保护策略。
金属资源的现状当前，全球金属资源的需求呈上升趋势，同时，其可采储量却面临逐渐枯竭的局面。
大量地下资源被开采和利用，导致资源供应不足，价格上涨，甚至出现供应中断的情况。
因此，我们需要评估现有金属资源的状况，制定合理的利用和保护策略。
金属资源的利用方式金属资源的利用方式多种多样，主要包括以下几种：1.重复利用：通过回收和再生技术，将废旧金属重新提炼和加工，以满足新的生产需求。
重复利用金属资源不仅能够减少对原始矿石的依赖，还有助于减少环境污染。
2.节约利用：合理利用金属资源，避免浪费。
包括提高生产过程中金属利用率、优化产品设计以减少金属使用量等措施。
3.替代利用：通过使用替代性材料替代金属，减少对金属资源的需求。
例如，使用塑料替代铁制品、使用复合材料替代铝制品等。
金属资源的环境影响金属资源的开采、加工和利用过程对环境造成重大影响，包括以下几方面：1.土地和水资源破坏：大规模采矿活动会导致土壤侵蚀、植被破坏等问题，对生态环境造成破坏。
金属资源的开采和加工也会产生大量废水、废渣，对水资源造成污染和消耗。
2.能源消耗：金属资源的开采、提炼和加工需要大量能源，尤其是煤炭和石油等化石能源。
能源资源的消耗会带来二氧化碳等温室气体的排放，加剧全球变暖问题。
3.空气污染：金属冶炼和加工过程会产生大量气体污染物，如二氧化硫、氮氧化物等，对大气环境造成污染。
金属资源保护策略为了实现金属资源的可持续利用，保护和管理金属资源是至关重要的。
以下是一些金属资源保护的策略：1.加强回收和再利用：通过建立完善的回收体系，加强金属废物的回收和再利用，减少对原始矿石的需求。
金属资源的利用和保护
金属资源的利用和保护
教学目标
1．知识与技能
(1)知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
(2)会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
(3)了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
(4)知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
2．过程与方法
(1)通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息。
(2)运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。
(3)能主动与他人进行交流与讨论，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
3．情感态度与价值观
(1)增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究
欲。
(2)关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。
(3)逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
(4)树立为社会的进步而学习化学的志向。
教学重点
1．铁的冶炼。
2．有关化学方程式计算中的杂质问题计算。
3．铁锈蚀的条件及其防护。
合理利用金属资源的意识。
教学难点
1．对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。
2．有关化学方程式计算中的杂质问题计算。
教学方法
联系实际→进行思考→实验探究→分析讨论→得出
结论→联系实际→发挥想象→提高兴趣。
教具准备
投影仪(或录像机、图片等)、矿物标本(或图片)。
Fe2O3、石灰水、贮有CO的贮气瓶、磁铁、铁架台、酒精喷灯、酒精灯、试管、直玻璃管、橡胶塞、导管、
火柴。
课时安排
2课时
第一课时：金属资源概况及铁的冶炼和有关杂质问题的计算。
第二课时：铁制品锈蚀条件的探究及金属资源的保护。
教学过程
第二课时
[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(不包括今后新控要明的矿物储量、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? [学生分组讨论，并交流讨论结果)
1题可能的回答有：
(1)金属大量腐蚀使冶炼金属的成本提高。
比如说既消耗能源，又浪费矿物，还可能产生大量
的废气危害人类健康。
(2)使金属制品的寿命缩短。
(3)作为量器，将影响到其精确度。
(4)若高科技领域所用金属制品锈蚀，如在火箭上，将会失之毫厘，谬以千里，其带来的损失不可估量。
(5)金属制品锈蚀，会影响其美观程度。
……
2题可能的回答有：
(1)金属资源短缺时，将会使好多金属冶炼厂因缺乏原料而倒闭，工人下岗。
(2)人们设计好的金属制品将会因原料短缺而无法付诸实践，即心想事不成。
(3)我们现在的交通工具多是金属制品。
若金属资源短缺，它们的数量将急剧减少，从而影响人们的交流和旅行等。
(4)要是没有那么多的金属起导电作用，我们势必会经常生活在黑暗中。
(5)金属资源短缺虽会影响人类对金属制品的使用，但它却可以促使人们去寻找更好的替代品。
[教师鼓励学生畅所欲言，并对他们的奇思妙想进行评价]
[总结]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。
[引入]因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。
[板书]四、金属资源保护
[过渡]防止金属腐蚀是我们保护金属资源的有力措施。
[板书]1．金屑的腐蚀和防护
[讲解]金屑腐蚀是需要条件的，如要有能够发生反应的物质，反应物要能相互接触、生成物不会对反应起阻碍作用等等。
只要我们知道了金属腐蚀的条件，就能知道如何防止金属制品腐蚀。
[过渡]下面，就让我们以生活中最常见的铁制品为例来探究铁制品的锈蚀条件及防锈措施。
[板书](1)铁制品锈蚀条件的探究
[投影]
现有洁净无锈的铁钉、试管、稀硫酸(或醋酸)、食盐水、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。
试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度。
注：此实验在约一周前已给学生布置。
[学生交流实验方案和实验结果]
学生设计的方案大约有以下几种：
实验结果：铁钉锈蚀的快慢顺序为1234567。
[根据以上实验，教师引导学生得出导致铁钉锈蚀的因素，并板书]
在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀。
酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀。
[讲解]铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。
铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O。
[设问]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?
[学生看书后回答]不能。
[讲解]铁锈是一种疏松多孔的物质。
具有吸水性，它能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。
故铁锈反而能加速里层铁的生锈。
[问]为什么方案5中的铁钉比方案4中的铁钉锈得慢呢?
[答]因为煮沸过的蒸溜水中氧气极少。
[过渡]了解了铁制品锈蚀的条件，我们应该采取什么措施来防止铁制品的生锈呢?
[板书](2)铁制品的防护措施
[学生讨论]
[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。
[学生交流讨论结果]
如：1．铁制品放置时要远离酸性环境，尽量放置在干燥的环境中。
2．在铁制品外面穿一层保护衣，如可涂上隔绝空气的油脂、涂油漆、镀上一层耐腐蚀的其他金属、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等等。
3．一发现铁制品有锈蚀，就马上处理，以防止其继续蔓延。
……
[教师总结并板书]①把铁制品放在非酸性的干燥环境中。
②为其穿一层耐腐蚀的外衣。
[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?
[板书]2．金属资源保护
[启发]废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉
罐等金属?
[生]回收它们是为了对它们进行再利用。
[师]很正确!金属的回收和利用是保护金属资源的又一有效途径。
[讨论]废弃金属的回收有什么意义?
[学生讨论，并各抒己见]
可能的观点有：
1．可节约金属资源。
2．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。
3．降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品。
4．可减少重金属对水体和土壤的污染。
……
[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％，1 t废钢铁回炉冶炼可炼成近1 t 钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11 t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11 kg，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。
……
[总结并板书](1)防止金属腐蚀
(2)回收和利用废旧金属
(3)合理开采矿物
(4)寻找金属代用晶
(5)物尽其用
[师]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。
[小结]本节课我们主要探究了铁制品腐蚀和防护，
同时讨论了金属资源的保护问题。
[布置作业]习题l、2、6
板书设计
四、金属资源保护
1．金属的腐蚀和防护
(1)铁制品锈蚀条件的探究
在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀。
酸和氯化
钠能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀。
(2)铁制品的防护措施
①把铁制品放在非酸性的干燥的环境中。
②为其穿一层耐腐蚀的外衣。
2．金属资源保护
(1)防止金属腐蚀
(2)回收和利用废旧金属
(3)合理开采矿物
(4)寻找金属代用品
(5)物尽其用。
