8.3金属资源的利用与保护（第2课时）教案---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

课题3 金属资源的利用和保护 第2课时 一、教学目标 1.以铁生锈为例，探究金属锈蚀的原因和条件，了解防止金属腐蚀的常用方法。 2.了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。 3.认识金属矿物是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。 二、教学重难点 重点：铁锈蚀的条件及其防护。 难点：铁钉锈蚀条件及其防护措施的探究。 三、教学准备 教学PPT及相关视频。 试剂和器材：洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和氯化钙（干燥剂）、试管。 四、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一 创设情境 引入新课 【导入】金属材料在人类社会发展中发挥着重要的作用，但在使用过程中若保护不当，会出现什么现象呢？ 【播放】【情境素材】金属腐蚀 【过渡】一方面，人类每年要从自然界获取大量的金属矿物资源以提炼金属；另一方面，世界上每年又有大量的金属设备和材料因腐蚀而报废。如何防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。 观看图片、视频。 通过图片、视频中展示的生活中常见的金属生锈的事例，让学生对金属生锈产生探索的欲望。 环节二 新课讲解 【展示】【资料卡片】 据统计，世界各国每年因金属腐蚀所造成的经济损失占各国国民生产总值的3%～5%，远大于自然灾害和各类事故损失的总和。全球每年因金属腐蚀造成的经济损失高达数千亿美元。 【交流讨论】金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，你知道金属锈蚀的原因是什么吗？对此应采取怎样的防护措施？ 【过渡】下面我们来探究一下造成金属锈蚀的条件吧！ 【演示实验】实验探究：铁钉生锈的条件 问题：铁钉容易生锈。那么，铁钉生锈需要哪些条件呢？ 实验：现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和氯化钙（干燥剂）。你还可以选用其他物品。 提示：蒸馏水的目的是排除水中溶解的氧气，从而控制实验变量，确保实验的准确性。 （1）设计实验并探究铁钉生锈的条件。 （2）每天观察铁钉生锈的现象，连续观察约一周，认真做好记录。 【播放】【教学实验】铁制品锈蚀的条件 【总结】 提示：植物油的作用是隔绝氧气；干燥剂是氯化钙，具有吸水性。 实验现象： · 第一支试管内铁钉生锈，且在与水面接触处生锈最严重； · 第二、三支试管内铁钉没有明显的生锈。 实验结论： 以上探究中铁钉生锈的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水（或水蒸气）等发生化学反应的过程。（提示：铁生锈是化学变化，属于缓慢氧化。） 注意：如果有盐或酸存在的情况下，生锈更严重。 【讲述】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，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，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，直至铁制品全部锈蚀。因此铁锈如不除去，会加速里层铁的生锈。 【过渡】了解了铁生锈的条件，就可以根据这些条件，寻找防止铁制品锈蚀的方法。 【提问】通过对铁钉生锈条件的探究，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？ 【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，即使铁制品与氧气或水隔绝。 【讲述】【方法导引】破坏铁制品生锈的条件可以防止铁制品生锈，具体方法有： 1．保持铁制品表面干燥和洁净； 2．在铁制品表面形成一层保护膜，例如涂油、刷漆、镀上镀耐磨和耐腐蚀的铬等其他金属、烧涂搪瓷、烤蓝等； 3．改进金属结构，制成耐腐蚀的合金。 【提问】自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了哪些防锈措施？ 【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、不锈钢等其他耐腐蚀的合金材料。 【过渡】金属矿物的储量有限，而且不能再生。怎样保护金属资源呢？（启发：在社会中你见过收购废铁、废铜和易拉罐的商贩吗？） 【指导阅读】阅读课本P20-21页保护金属资源。 【讲述】除了防止金属腐蚀，保护金属资源的第二条有效途径是回收利用废旧金属。 【展示】易拉罐 【总结】回收利用铝质饮料罐与制造新的铝质饮料罐相比，既能节约金属资源，又能节约能源。目前，世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用。 【讲述】废旧金属的回收利用的意义：既能节约金属资源和能源，又能减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有铅、镍、镉、钴等，如果将废旧电池随意丢弃，这些金属渗出会污染地下水和土壤，危害人类健康。而将这些金属回收利用，既可以减少其对环境的危害，又可以节约金属资源。如从汽车用过的铅酸蓄电池中回收铅，从废旧锂离子电池中回收锂、钴、镍等，对保护环境和实现金属资源的循环利用均具有重要的意义。 【展示】【方法导引】保护金属资源的途径 · 防止金属腐蚀 · 回收利用废旧金属 · 合理开采金属矿物 · 寻找金属的代用品 【总结】保护金属资源的第三条有效途径是有计划、合理地开采金属矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。此外，还有寻找金属的代用品等途径。例如，目前已经广泛使用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等。 【思考讨论】查阅资料，了解我国的稀土储量、稀土生产量，以及我国稀土资源的合理利用与保护，并与同学交流。 【指导阅读】阅读课本P21页稀土资源的利用和保护。 【总结】稀土元素是储量较少的一类金属元素的统称，有“工业的维生素”的美誉，是重要的战略资源，广泛应用于新能源、新材料、航空航天、电子信息等尖端科技领域。徐光宪院士（2008年度国家最高科学技术奖获得者）和他的团队研发了稀土分离技术，使我国能够自主分离稀土产品，打破了发达国家在国际稀土市场上的垄断地位。到目前为止，我国的稀土储量居世界第一位，稀土的年生产量和年消费量也都居世界前列。稀土资源是不可再生资源，过度开采会面临枯竭。 阅读资料。 思考。 观看教师演示实验和实验视频，观察现象并记录，并回答问题。 倾听，修正自己的观点，记录笔记。 倾听，理解并记录笔记。 分组思考讨论。 倾听。 倾听，记录笔记。 分组思考讨论并回答问题。 倾听。 阅读课本P20-21页。 记录笔记。 记录笔记。 阅读课本，了解稀土资源的利用和保护。 培养学生的阅读能力，同时让学生了解金属腐蚀所带来的损失是巨大的。 通过观看教师演示实验和实验视频，探究金属锈蚀的原因和条件，培养学生观察能力、归纳总结能力。 通过展示铁生锈的结果以及教师归纳总结，让学生了解铁生锈所需要的条件，为学习金属的防护做铺垫。 通过讲述，让学生充分了解铁锈。 通过让学生回顾灭火的原理，让学生联想到破坏铁生锈的措施。 总结防止铁制品生锈的具体方法，让学生了解防止金属腐蚀的常用方法。 通过分析生活中具体事物的防锈措施，给学生更为直观的感受。 通过阅读课本让学生了解保护金属资源的途径，了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。 总结保护金属资源的途径。 培养学生的阅读能力和提取关键信息能力。 环节三 拓展延伸 【展示】【化学天地】城市矿山 倾听，观看。 拓展学生的知识面。 随堂作业 PPT展示。 做题。 通过习题巩固本节所学知识。 环节四 课堂小结 展示PPT第25页。 倾听并理解。 帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。 五、板书设计 课题3 金属资源的利用和保护 第2课时 一、金属的腐蚀与防护 （1）铁生锈的条件：同时与氧气和水接触。 （2）防止铁制品锈蚀的方法：使铁制品与氧气或水隔绝。 二、保护金属资源 （1）防止金属腐蚀； （2）回收利用废旧金属； （3）合理开采金属矿物； （4）寻找金属的代用品。 学科网（北京）股份有限公司 $$