课题3 金属资源的利用和保护（第2课时）（教学设计）-【上好课】九年级化学下册同步备课系列（人教版）

课题3 金属资源的利用和保护 一、教材分析 金属材料的应用无处不在，人类每年要向大自然提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。金属资源的情况如何？怎样提取金属材料？怎样保护金属资源？这些都是本课要解决的问题，总体来看，本课既有知识、技能方面的教学内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的教育内容。铁的冶炼是本课题教学的重点，主要介绍了从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，以例题的方式介绍了化学反应中有关杂质问题的计算。金属资源的保护部分的内容重点是关于“铁制品锈蚀的条件”的探究，以及“防止铁制品锈蚀”的讨论。 二、学情分析 铁是人类使用最广泛的金属材料，经过对碳和一氧化碳还原性的学习，学生对于如何炼铁从原理上可以说是有了一定的了解，对于铁制品容易生锈的事实较为熟悉，对防止金属生锈的措施也有所认识，也知道金属生锈是一个缓慢氧化的过程。还有经过前面的学习，对收集、整理资料、设计方案、控制实验条件等过程和方法的了解和运用已有一定的基础，这都有利于学生对本课内容的学习。 三、课时安排 本课程共分为二课时：课时1 铁的冶炼 课时2 金属资源保护 课时2 金属资源保护 一、教学目标 1.了解金属锈蚀的条件以及防止金属生锈的简单方法。 2.知道废弃金属会对环境造成污染，认识回收利用废旧金属等对金属资源保护的重要性。 二、教学重难点：金属锈蚀的条件以及防止金属生锈的方法。 三、教学过程 【新课引入】金属材料给人类的生活带来了极大的便利，但人们在应用的过程中存在着金属资源的腐蚀和浪费等问题。金属资源是不可再生资源，人类应合理开发和利用金属资源，本节课我就来探究金属的腐蚀与防护、金属资源的保护等问题。 【图片展示】金属的腐蚀。 【过渡】生活中很多的金属制品，如铁锁、铁钉等，在使用一段时间后会出现锈蚀现象。 【资料】人类社会为金属的腐蚀付出了巨大的代价。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%。据不完全统计，世界各国每年因金属腐蚀所造成的经济损失占国民生产总值的2%～4%，全世界每年因金属腐蚀造成的损失超过7000亿美元，这是一个惊人的数字。 【交流讨论】金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，你知道暴露在空气中的铁生锈的原因是什么吗？ 【分析】查阅资料了解到，铁生锈后生成的产物的主要成分是Fe2O3·xH2O，相较于铁，反应后铁锈中增加了氢、氧元素，那么这与铁在空气中接触了H2O、O2有关吗？ 【学生活动】请根据以上分析做出猜想，并设计实验验证猜想。 【探究实验】铁制品锈蚀的条件。 实验方法：对比实验。 实验装置： A B C 实验说明：A、B试管中的水为经煮沸迅速冷却的蒸馏水，目的是除去水中的氧气，排除氧气的干扰；B试管上面的植物油的作用是隔绝氧气，排除氧气的干扰；C试管中的氯化钙为干燥剂，目的是吸收试管中的水蒸气，排除水的干扰。 【学生活动】观看实验视频，观察并分析实验现象。 现象 分析 结论 试管A 铁钉生锈 铁与水、氧气同时接触 铁生锈是铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应 试管B 铁钉无明显变化 铁只与水接触 试管C 铁钉无明显变化 铁只与氧气接触 实验结论：铁生锈的条件是铁与氧气、水蒸气同时接触。（如果有盐存在的情况下，生锈更严重。） 注意：铁生锈是化学变化，属于缓慢氧化。 【讲解】铁锈 铁锈是红棕色固体，主要成分是Fe2O3·xH2O 。铁锈是一种疏松多孔的物质，具有吸水性，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透，持续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。因此铁锈如不除去，会加速里层铁的生锈。 【辩证思维】铁生锈原理的应用。 （1）利用铁粉缓慢氧化放热制成防寒暖贴。 （2）利用铁生锈吸收氧气和水蒸气制成铁粉双吸剂，即食品中的防腐剂和干燥剂。 【学生活动】交流讨论：根据铁生锈的条件，该如何防止铁制品锈蚀呢？ 【总结】参考灭火的原理是破坏燃烧的条件，那么防锈的原理可以是破坏生锈的条件，即使铁与氧气和水隔绝。如上述实验B中的铁钉没有生锈，是因为铁钉隔绝了氧气，C中的铁钉没有生锈，是因为铁钉隔绝了水，另外也可以同时隔绝氧气和水进行防锈。 【学生活动】交流讨论：自行车中的构件，分别采取了什么防锈措施？ 【总结】支架采用涂油漆，链条采用涂油，车圈采用镀铬等，支架和车圈也可采用铝合金、不锈钢等其它耐腐蚀的合金材料。 【总结】破坏铁生锈的条件可以防止铁生锈，具体措施有： 1.保持铁制品表面的洁净和干燥； 2.在铁制品表面形成一层保护膜，例如涂油、油漆、镀上其他耐腐蚀的金属、烤蓝、搪瓷等； 3.改进金属结构，制成合金，如铁制成不锈钢。