課題 金屬的防護(hù)和回收 - E度教育網(wǎng)

1、課題 金屬的防護(hù)和回收一、知識(shí)提要1、鋼鐵的銹蝕條件2、防止金屬銹蝕的簡(jiǎn)單方法3、廢棄金屬對(duì)環(huán)境的污染、回收金屬的重要性金屬(Fe)與氧氣.水的接觸合金隔氣防水防護(hù)方法銹蝕條件金屬表面的干燥、潔凈表面形成保護(hù)層刷油漆、涂防銹油、電鍍等改變結(jié)構(gòu)不銹鋼二、知識(shí)脈絡(luò) 三、教學(xué)思路教師創(chuàng)設(shè)情景，學(xué)生討論日常生活中觀察到的金屬銹蝕現(xiàn)象，總結(jié)出金屬銹蝕的危害，讓學(xué)生通過(guò)探究金屬的銹蝕實(shí)驗(yàn)，歸納出金屬的銹蝕條件，通過(guò)觀察生活、生產(chǎn)中金屬防銹措施，討論、交流、總結(jié)出金屬的防銹方法，通過(guò)了解、閱讀資料，了解廢金屬對(duì)環(huán)境的影響和回收的重要性，具體教學(xué)思路如下所示：創(chuàng)設(shè)情景：有關(guān)鋼鐵銹蝕圖片及其損失信息探究：課前實(shí)

2、驗(yàn)和觀察鋼鐵銹蝕的現(xiàn)象形成結(jié)論：歸納鋼鐵的銹蝕條件廢金屬的回收利用歸納金屬的防銹方法探究金屬的防銹措施四、教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容（一）金屬的銹蝕教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)【創(chuàng)設(shè)情景，引入新課】據(jù)估計(jì)，全世界每年生產(chǎn)的鋼鐵中，就有1/10左右被腐蝕掉，按此比例推算，我國(guó)每年有近一百億美元的金屬制品被銹蝕，用這筆錢可建五個(gè)葛洲壩水電站，造二艘核動(dòng)力航空母艦，根據(jù)以上資料，你能提出兩個(gè)問(wèn)題嗎？【設(shè)疑引入】使鋼鐵發(fā)生銹蝕的主要因素有哪些？（課前一周時(shí)間前，指導(dǎo)學(xué)生按照教材第126頁(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)鋼鐵生繡的條件進(jìn)行探究。）教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)【問(wèn)題引導(dǎo)】根據(jù)所做的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們能分析、總結(jié)出使鐵釘生銹的主要

3、因素有哪些嗎? 【歸納總結(jié)】引導(dǎo)學(xué)生從鐵釘所處環(huán)境的不同總結(jié)出鐵生繡的條件?！景鍟?shū)】鋼鐵的銹蝕條件 【思考、討論、交流】學(xué)生思考，回答【活動(dòng)與探究】 學(xué)生分小組進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，并在探究開(kāi)始時(shí)、一天后、三天后、一周后觀察現(xiàn)象，并做好實(shí)驗(yàn)記錄。可談教學(xué)中，各小組展示實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 【交流討論】分組交流、討論、歸納、總結(jié)、小組匯報(bào)?！舅伎?、交流、總結(jié)】鐵在空氣的銹蝕，實(shí)際上是鐵與與氧氣，水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過(guò)程，鐵銹主要成分是氧化鐵（Fe2O3）。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)幾個(gè)具體數(shù)據(jù)和設(shè)凝激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和欲望，培養(yǎng)學(xué)生分析、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)的發(fā)生和發(fā)展，

4、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，記錄數(shù)據(jù)書(shū)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作精神。培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納總結(jié)概括知識(shí)的能力和研究問(wèn)題的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)內(nèi)容（二）防止金屬銹蝕的方法教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)【演示實(shí)驗(yàn)、激發(fā)興趣】 在切過(guò)咸菜的鐵質(zhì)菜刀同一面上選相近三處進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)： 一處（a處）用濕棉球潤(rùn)濕 另一處（b處）用干布擦干。 第三處（c處）用干布擦干后，涂上一層食用油。放置一晝夜，猜猜菜刀三處表面有何變化？然后展示菜刀【提出問(wèn)題】 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合日常生活中觀察，你能總結(jié)出防止鐵生銹的辦法嗎？【小結(jié)并板書(shū)】 鋼鐵的防銹方法。【創(chuàng)新應(yīng)用】1、自行車是人們常用的交通工具，請(qǐng)按下列要求，回答問(wèn)題。 (1)自行

5、車的主要零件是由 (填“生鐵”或“鋼”)制造的。 (2)請(qǐng)寫出自行車上各部分零件都采用了什么防銹方法？ (3)被雨水淋濕的自行車能否直接用帶油的布擦？為什么？2、如圖所示，取一團(tuán)光亮無(wú)銹的鐵絲絨，放入一支潔凈試管底部，將試管倒放在盛水的燒杯里。數(shù)天后，能觀察到的現(xiàn)象是 ?！窘涣?、思考、討論】 學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考、討論，分析原因。【交流、討論】 分組交流、討論，然后小組匯報(bào)同學(xué)們討論的結(jié)果。鋼鐵的防銹方法： （1）保持鐵制品表面的干燥和潔凈。 （2）在鐵制品表面形成保護(hù)層，如刷油漆、涂防銹油、鍍錫、 鉻等金屬。 （3）改變鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如不銹鋼。【思考、討論、交流】 在教師的引導(dǎo)下，從鐵

6、生繡的條件分析，同學(xué)間討論后回答，解決實(shí)際問(wèn)題。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生知道“對(duì)比”是一種重要科學(xué)方法，并能應(yīng)用金屬銹蝕條件去分析，解決實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)和觀察日常生活生產(chǎn)中防銹措施，培養(yǎng)學(xué)生觀察、歸納知識(shí)的能力和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力 。通過(guò)練習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。教學(xué)內(nèi)容（三）廢金屬的回收利用教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)【創(chuàng)設(shè)情景】展示廢舊金屬的圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考：銹蝕和報(bào)廢的金屬是不是就沒(méi)有用了呢？能否進(jìn)行再利用呢？【創(chuàng)設(shè)問(wèn)題】 廢舊金屬的回收和利用有什么意義呢？【思考、交流、討論】學(xué)生思考后，同學(xué)之間進(jìn)行交流、討論?！窘涣?、討論】 結(jié)合閱讀教材128129頁(yè)，討

7、論廢舊金屬的回收、利用的意義。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生的求知欲。教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到廢舊金屬的回收利用的意義，同時(shí)使學(xué)生體會(huì)到化學(xué)與生活、社會(huì)的密切聯(lián)系，學(xué)習(xí)化學(xué)的實(shí)用性。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，不但可以掌握必要的化學(xué)知識(shí)，也幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)能力。五、參考資料： 1、 鋼材的銹蝕 鋼材的銹蝕是指其表面與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而遭到的破壞過(guò)程。根據(jù)銹蝕作用的機(jī)理，鋼材的銹蝕可分為化學(xué)銹蝕和電化學(xué)銹蝕兩種：(1).化學(xué)銹蝕 化學(xué)銹蝕是指鋼材直接與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的銹蝕。這種銹蝕多數(shù)是氧化作用，使鋼材表面形成疏松的氧化物。在常溫下，鋼材表面能形成一薄層起保護(hù)作用

8、的氧化膜FeO，可以防止鋼材進(jìn)一步銹蝕。因而在干燥環(huán)境下，鋼材銹蝕進(jìn)展緩慢，但在溫度和濕度較高的環(huán)境中，這種銹蝕進(jìn)展加快。 (2).電化學(xué)銹蝕 電化學(xué)銹蝕是建筑鋼材在存放和使用中發(fā)生銹蝕的主要形式。它是指鋼材與電解質(zhì)溶液接觸而產(chǎn)生電流，形成微電池而引起的銹蝕。潮濕環(huán)境中的鋼材表面會(huì)被一層電解質(zhì)水膜所覆蓋，而鋼材含有鐵、碳等多種成分，由于這些成分的電極電位不同，從而鋼的表面層在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成以鐵素體為陽(yáng)極，以滲碳體為陰極的微電池。在陽(yáng)極，鐵失去電子成為Fe2+進(jìn)入水膜；在陰極，溶于水膜中的氧被還原生成0H，隨后兩者結(jié)合生成不溶于水的Fe(OH)2，并進(jìn)一步氧化成為疏松易剝落的紅棕色鐵銹Fe(O

9、H)3。由于鐵素體基體的逐漸銹蝕，鋼組織中的滲碳體等暴露出來(lái)的越來(lái)越多，于是形成的微電池?cái)?shù)目也越來(lái)越多，鋼材的銹蝕速度也就愈益加速。 影響鋼材銹蝕的主要因素是水、氧及介質(zhì)中所含的酸、堿、鹽等。同時(shí)鋼材本身的組織成分對(duì)銹蝕影響也很大。埋于混凝土中的鋼筋，由于普通混凝土的Ph值為12左右，處于堿性環(huán)境，使之表面形成一層堿性保護(hù)模，它有較強(qiáng)的阻止銹蝕繼續(xù)發(fā)展的能力，故混凝土中的鋼筋一般不易銹蝕。2、防止鋼材銹蝕的措施 (1).保護(hù)層法 通常的方法是采用在表面施加保護(hù)層，使鋼材與周圍介質(zhì)隔離。保護(hù)層可分為金屬保護(hù)層和非金屬保護(hù)層兩類。 非金屬保護(hù)層常用的是在鋼材表面刷漆，常用底漆有紅丹、環(huán)氧富鋅漆、鐵紅環(huán)氧底漆等，面漆有調(diào)和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等，該方法簡(jiǎn)單易行，但不耐久。此外，還可以采用塑料保護(hù)層、瀝青保護(hù)層、搪瓷保護(hù)層等。 金屬保護(hù)層是用耐蝕性較好的金屬，以電鍍或噴鍍的方法覆