第八单元 课题 3 金属和金属材料 金属资源的利用和保护第 2 课时 课前自主预习 1．铁在______中容易生锈，钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的______、______等物质发生化学反应的结果； 铁锈的成分比较复杂，主要成分是______（填化学式），铁锈疏松多孔，不仅不能阻止钢铁制品与______和 ______的接触，还会把空气和_______保留在钢铁制品的表面，进一步加快钢铁的锈蚀。 2．防止铁生锈的实质就是破坏铁生锈的条件，即让铁______与或______隔绝，可采用的方法有______。 3．（提出问题）钢铁锈蚀是生活中常见的现象，钢铁的锈蚀与哪些因素有关？ （猜想假设）猜想 1：钢铁生锈可能与氧气有关。 猜想 2：钢铁生锈可能与水有关。 猜想 3：钢铁生锈可能是空气、水与铁共同作用的结果。 猜想 4：酸溶液和盐溶液能加快钢铁生锈的速率。 （实验探究） （结论展示） 实验 现象 分析 干燥空气中 不生锈 只与氧气接触，反应困难 全部浸在水中 不生锈 只与水接触，反应困难 结论 铁锈蚀的主要因素是铁与 空气中的______与等物质 一半在水中 生锈 同时与水和氧气接触，容易反应 食盐水中 严重生锈 与水、氧气、盐接触，锈蚀加快 发生化学反应的结果， ______、______等物质会加 快生锈速率 食醋浸过 （联系生活） 严重生锈 与水、氧气、酸接触，锈蚀加快 铁锈的主要成分是______，化学式是______，其特点是疏松多孔，因此当钢铁制品表面生锈时，应该及时 除锈。生活中我们常用酸除铁锈，请写出用盐酸除铁锈的化学方程式：______。 4．金属腐蚀不仅浪费资源还给我们带来巨大损失，阅读教材，如何减缓钢铁锈蚀？保护金属资源的有效途 径是哪些？你知道哪些废旧金属可对环境造成污染？ 交流归纳： （一）防止铁生锈的方法： 1．______。 2．______。 3．______。 4．______。 （二）回收金属资源的意义 （1）可节约金属资源。 （2）由于金属冶炼需在高温下进行，废弃金属回收利用可以节约能源。 （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）可减少金属对环境的污染，保护环境。 （三）保护矿产资源的方法 （1）______。 （2）______。 （3）______。 （4）______。 课堂反馈演练 1．下列有关铁生锈的叙述错误的是 A．铁生锈时一定伴随物理变化 B．铁生锈的实质是铁与空气中氧气反应，生成四氧化三铁 C．铁生锈时，铁发生了缓慢氧化 D．铁生锈时会有难以察觉的热量放出 2．金属腐蚀的快慢与外界条件密切相关，下列条件下，铁钉的腐蚀速度最快的是（ ） A． B． 3．下列金属制品最易锈蚀的是( C． D． ) A．铁制农具擦洗干净后长期存放在室外 B．长期放置后表面变暗的铝制品 C．经常在表面涂油的大型钢制机械 D．涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳 4．探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮 沸并迅速冷却)，对应关系正确的是 A．甲和乙:水 B．乙和丙:空气 C．甲和丙:空气 D．甲和丁:水 5．新四军纪念馆存有部分缴获日寇的枪支大炮，为保存好这些铁制文物，下列措施不能 ．．采用的是 A．外表涂抹一层油 B．保持展馆内空气干燥 C．提醒观众不要用手触摸 D．浸在敞口水箱中存放 6．金属资源是不可再生的资源，利用与保护金属资源是现代公民的责任。下列有关金属资源利用与保护的 叙述中不正确的是（ ） A．大力开采稀有金属矿物，以保障金属材料的供应 B．提高废旧金属的回收利用率 C．采用多种有效防锈措施，可避免金属的锈蚀 D．用塑料代替金属制造管道和机器部件 7．生活垃圾通常可分为可回收物、有害垃圾、其他垃圾三类。处理易拉罐的正确方法是 A．扔进有害垃圾桶 B．扔进其他垃圾桶 C．扔进可回收物垃圾桶 D．看到垃圾桶就扔进去 8．生活中我们常见到①汽车；②机器上的齿轮；③金属门把手；④锯条；⑤铁柜；⑥剪刀；⑦铁盆；⑧铁 轴等铁制品。为了防止它们生锈，通常适合采用下面的哪种方法？(填序号) (1)在表面刷一层油漆______； (2)涂上机油______； (3)在表面镀上一层其他金属________； (4)在表面烧制搪瓷________； (5)使其表面氧化成致密的氧化膜________。 9．电动独轮车是新型的一种代步工具，既轻便又环保。如图是一款电动独轮车示意图。 (1)所标物质中，属于金属材料的是____ (写一种即可，下同)，属于有机合成材料的是___。 (2)不锈钢耐腐蚀，而铁在潮湿的空气中容易生锈。主要是因为铁易与空气中的水蒸气、___发生复杂的反应， 生成铁锈，铁锈的主要成分是___(用化学式表示)。 (3)金属资源是有限的，我们应该保护金属资源，请写出一条不锈钢车轮保护金属资源的途径:___。 10．请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题。 （发现问题）（1）小雨发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最容易生锈。 （2）小茜发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈。 （3）小玲发现苹果切开后不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好像生了“锈”一样。 （提出问题）这三种物质“生锈”的原因是什么？ （收集证据）（1）回忆已有知识；铁生锈的条件是______。 （2）查阅有关资料，“铜绿”的主要成分是 Cu 2 (OH)2 CO3 （俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和 酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成了咖啡色的物质。 （实验探究）将四块小铜片分别按如图所示放置一个月，观察现象如下： （提示：碱石灰可以吸收水和二氧 化碳， NaOH 可吸收二氧化碳） 实验装置 实验现象 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片不生锈 铜片生锈且水面附近锈蚀最严重 实验装置 实验现象 由实验可知：铜生锈是铜与水、______、______等物质共同作用的结果。 （得出结论）经过交流谈论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与______（填物 质名称）有关。 （反思与应用）利用所得出的结论填空。 （1）写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法：______。 （2）请你提出一条延长食品保质期的建议：______。 课后巩固拓展 1．下列说法中正确的是 A．铁锈的主要成分是 Fe3O4 B．铁在干燥空气中容易生锈 C．铁锈可用于冶炼钢铁 D．生了锈的铁应随手丢弃 2．铁制品通常比铝制品更容易锈蚀，下列说法正确的是 A．铁的金属活动性比铝强 B．铝在自然界中以单质形式存在 C．锈蚀的铁制品无回收价值 D．自行车链条涂油有防锈作用 3．某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察。 下列说法错误的是 A．①和②中的铁钉无明显变化，③中的铁钉明显生锈 B．②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气 C．③中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重 D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水（水蒸气）直接接触 4．在下列各种环境中，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速率最慢的是 A．沼泽地中 B．含较多沙粒、潮湿透气的土中 C．河流附近的盐碱地中 D．干燥、有黏性、透气性差的土中 5．被雨水淋湿的自行车，应 A．先用布擦干，再用带油的布擦拭 B．无需处理 C．用布擦干即可 D．晾干后，用盐酸除去锈层 6．下列有关金属和金属材料的说法中正确的是（ ） A．焊锡的熔点比纯锡的熔点高 B．保护金属资源的唯一途径就是防止金属锈蚀 C．铁的化学性质较活泼，在潮湿的空气中易生锈 D．铝制品在空气中耐腐蚀是因为铝的化学性质不活泼 7．我市即将正式跨入高铁时代。高铁钢轨制造使用的是含锰钢，轨道铺设时每段钢轨的长度达 1~2 千米， 从而大幅减少轨道借口数量。下列说法错误的是 A．制造钢轨的材料是铁的合金 B．钢轨制造时加入锰是为了增大硬度、增强韧性 C．在钢轨接口处涂上油或扣上帽，可以防止接口处锈蚀 D．钢轨热胀冷缩、歪曲变形是化学变化 8．多数食品易吸收空气中的水分而潮解，并吸收空气中的氧气而腐败。生产上多在食品中放一小包 CaO 粉 末，保持干燥。现研究成功在食品中放一小包铁粉，铁粉吸收水分和氧气变为铁锈。用铁粉代替 CaO 粉末 的优点是___________。 9．随着人们生活水平的不断提高，汽车已走进千家万户。 （1）在汽车电路中，经常用铜作导线，这是利用了铜的_____。 （2）汽车车体的钢材表面刷漆，如果漆被擦掉容易生锈，铁锈的主要成分是_____（填化学式）。 （3）现在很多汽车用铝轮毂，其防锈效果好。铝不易生锈的原因是_____。 10．小林学习金属的相关知识后，关注到生活中有以下现象： Ⅰ．海边的铁制品，锈蚀程度比其他地方更严重。 Ⅱ．切过咸菜的菜刀，不及时清洗，很容易就锈蚀了。 针对Ⅰ和Ⅱ的现象，小林结合学习内容查阅了相关资料并进行实验探究。 （资料卡片） 探究铁生锈的条件 编号 ① ② ③ 7 天后，铁钉表面没有变化 2 天后，铁钉表面出现红色 1 天后，铁钉表面出现红色 实验 现象 （家庭小实验） 为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，小林设计并完成了如图的家庭小实验，很快看到实验现象。 （1）该实验中红墨水液面可能出现的现象是______（填序号）； A 两端仍持平 B 左高右低 C 左低右高 你选择的理由是______。 （2）小红认为小林的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，请在小林实验的基础上完善此实验方案 ______； （3）结合资料及实验结果，解释现象Ⅰ和Ⅱ______。 （4）常温下一些金属的物理性质数据如表。据此可知高压输电线最好选用金属______ (填字母)；C 的合金 通常可以做菜刀、锤子等，其合金的硬度______5（填“>”、“<”或“=”）。 A B C D 99 61 17 7.9 密度/（g·cm2） 8.92 2.70 7.86 11.3 熔点/℃ 1083 660 1535 327 3 2.7 5 1.5 金属 导电性（以 100 为标准） 硬度（以 10 标准） （5）铁矿石有多种，如赤铁矿(主要成分 Fe2O3)和磁铁矿(主要成分 Fe3O4)等。写出磁铁矿的主要成分与一 氧化碳反应的化学方程式______。