6.3 金属防护和废金属回收-2024-2025学年九年级化学沪教版（2024）上册

配套中学沪教版 金属防护和废金属回收 一、教材分析 知识结构：本部分内容是在学生学习了金属的性质和冶炼等知识的基础上展开的，先介绍了金属腐蚀的原因和危害，进而引出金属防护的方法，如涂油、刷漆、镀金属等物理方法以及改变金属内部结构等化学方法，最后阐述了废金属回收的意义和方法，使学生对金属资源的综合利用有一个全面的认识，知识结构完整且逻辑连贯。 能力培养：教材通过实验探究、图片展示、案例分析等多种形式，培养学生的观察能力、分析能力和实验探究能力，让学生在学习过程中学会运用所学知识解决实际问题，提高学生的科学素养和实践能力。 情感教育：强调金属资源的有限性和保护金属资源的重要性，培养学生节约资源、保护环境的意识，增强学生的社会责任感，使学生认识到化学与生活、社会的紧密联系，树立正确的化学价值观。 二、教学目标 化学观念： 帮助学生建立起金属腐蚀与防护的化学变化观念，理解金属在不同环境下发生腐蚀的化学原理，如铁在潮湿空气中生锈是铁与氧气、水等物质发生的复杂化学反应。 形成金属资源循环利用的观念，认识到废金属回收是实现金属资源可持续利用的重要途径，理解化学变化在金属资源转化和利用中的作用。 科学思维： 通过对金属腐蚀原因的探究和金属防护方法的讨论，培养学生的逻辑思维能力，让学生能够从现象到本质，分析和推理出金属腐蚀的条件和防止腐蚀的措施。 在废金属回收的教学中，引导学生思考如何从废旧金属中提取有用金属，培养学生的创新思维和问题解决能力，如设计合理的实验方案或工艺流程来分离和提纯废旧金属中的金属成分。 科学探究： 组织学生进行金属腐蚀条件的探究实验，让学生亲身体验科学探究的过程，学会提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、得出结论等科学探究的方法和步骤。 鼓励学生开展关于废金属回收利用的调查研究或实验探究活动，培养学生的实践能力和探究精神，提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。 科学态度与责任： 培养学生严谨的科学态度，在实验探究和学习过程中，要求学生如实记录实验现象和数据，尊重事实，不弄虚作假。 增强学生的社会责任感，使学生认识到金属防护和废金属回收对于节约资源、保护环境的重要意义，引导学生在日常生活中养成节约金属资源、爱护环境的习惯，积极参与到资源保护和可持续发展的行动中来。 三、教学重难点 教学重点： 金属腐蚀的原因：让学生理解金属在空气中、潮湿环境中以及与其他物质接触时发生腐蚀的化学原理和条件，如铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，是后续学习金属防护方法的基础。 金属防护的方法：学生需要掌握常见的金属防护方法，包括物理防护方法如涂油、刷漆、镀金属等，以及化学防护方法如改变金属内部结构、形成合金等，并能根据不同的金属和使用环境选择合适的防护方法。 废金属回收的意义和方法：使学生认识到废金属回收不仅可以节约金属资源，还能减少环境污染，了解废金属回收的主要方法和工艺流程，如废旧钢铁的回收利用、废旧有色金属的回收等。 教学难点： 金属腐蚀的微观过程：学生对金属腐蚀过程中发生的微观化学反应和电子转移等概念较难理解，需要通过动画演示、模型讲解等方式帮助学生直观地认识金属腐蚀的微观本质。 金属防护方法的选择依据：在实际应用中，如何根据金属的种类、使用环境、成本等因素选择合适的金属防护方法，需要学生综合考虑多方面的因素，这对于学生的知识运用能力和思维能力要求较高。 废金属回收中的复杂工艺：废金属回收涉及到分类、拆解、熔炼、提纯等多个复杂的工艺环节，学生对这些工艺的原理和操作过程较难掌握，需要通过实例分析、实地参观等方式让学生有更深入的了解。 四、教学过程 一、课程导入 师：同学们，在我们的日常生活中，金属制品无处不在，小到铁钉、螺丝，大到汽车、桥梁。但是，大家有没有注意到，很多金属制品在使用一段时间后会出现什么现象呢？ 生：生锈。 师：对，比如铁制品生锈。那金属生锈会带来哪些问题呢？ 生 1：会变得不结实，容易损坏。 生 2：影响美观。 生 3：可能会造成安全隐患，像生锈的桥梁。 师：大家说得都很好。金属生锈不仅会缩短金属制品的使用寿命，还可能造成资源的浪费和经济损失，甚至危及生命安全。那么，我们应该如何保护金属，防止它们生锈呢？这就是我们今天要学习的内容 —— 金属防护和废金属回收。 二、知识讲解 （一）金属腐蚀的原因 师：首先，我们来探究一下金属为什么会生锈，也就是金属腐蚀的原因。大家想一想，铁在什么情况下容易生锈呢？ 生：在潮湿的空气中。 师：非常好。那为什么在潮湿的空气中铁就容易生锈呢？这其实涉及到一个化学反应。铁生锈是铁与空气中的氧气和水发生了一系列复杂的化学反应。 除了铁，其他金属也会发生腐蚀，比如铜在潮湿的空气中会生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜，这也是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果。所以，金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变成金属阳离子的过程。 （二）金属防护的方法 师：了解了金属腐蚀的原因，我们就可以针对性地采取措施来保护金属。大家想想，在生活中，我们常见的防止金属生锈的方法有哪些呢？ 生 1：给铁制品涂漆，像家里的铁门。 生 2：用防锈油擦自行车链条。 师：对，这些都是常见的物理防护方法。涂漆和涂油可以在金属表面形成一层保护膜，阻止氧气和水与金属接触，从而达到防锈的目的。（在黑板上写下 “物理防护方法：涂漆、涂油”）除了这些，还有镀金属，比如在铁制品表面镀一层锌或者铬，这种方法不仅可以防锈，还能使金属制品更加美观耐用。（补充 “镀金属”）另外，我们还可以采用化学防护方法，改变金属的内部结构，制成合金。例如，不锈钢就是在铁中加入铬、镍等元素制成的合金，它具有很强的抗腐蚀性能。（写下 “化学防护方法：制成合金”） （三）废金属回收的意义和方法 师：随着金属的大量使用，会产生很多废金属。那这些废金属是不是就没有用了呢？ 生：不是，可以回收利用。 师：非常对。废金属回收具有重要的意义。首先，回收废金属可以节约金属资源，因为金属资源是有限的，回收再利用可以减少对新金属的开采。其次，回收废金属还能减少环境污染，因为金属冶炼过程会产生大量的废气、废水和废渣，如果能减少金属冶炼的量，就能降低对环境的污染。（在黑板上写下 “废金属回收的意义：节约资源、减少污染”）那废金属是怎么回收的呢？一般来说，首先要对废金属进行分类收集，然后通过物理或化学方法进行处理。比如，对于废旧钢铁，可以通过熔炼的方法重新制成钢材；对于废旧的有色金属，如铜、铝等，则需要采用更复杂的分离和提纯方法，比如电解法等。（写下 “废金属回收的方法：分类收集、熔炼、电解等”） 三、课堂互动 （一）小组讨论 师：现在，我们来进行小组讨论。请大家讨论一下在生活中，我们还见过哪些金属防护和废金属回收的例子，并分析它们所采用的方法和原理。每个小组推选一名代表来发言。（学生分组讨论，气氛热烈） （二）小组代表发言 小组 1 代表：我们发现汽车的外壳是喷漆来防锈的，原理就是刚才老师说的物理防护，形成保护膜。而且汽车报废后，会有专门的回收厂把里面的废金属回收再利用，节约资源。 小组 2 代表：我们家的水龙头是镀铬的，能防止生锈，也是物理防护方法。还有小区里有专门的废金属回收箱，把废旧的金属制品收集起来，可能会送到工厂去处理。 师：大家说得都很好，通过这些生活中的例子，我们更加深入地理解了金属防护和废金属回收的知识。 四、课堂总结 师：今天我们学习了金属防护和废金属回收的相关知识。首先了解了金属腐蚀的原因，主要是金属与氧气、水等物质发生化学反应。然后学习了金属防护的物理方法和化学方法，包括涂漆、涂油、镀金属和制成合金等。最后知道了废金属回收的意义在于节约资源和减少污染，以及常见的回收方法。希望大家在今后的生活中，能够运用这些知识，保护好金属制品，并且积极支持废金属回收工作。 五、板书设计 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$