1.3金属资源的利用和保护（第二课时）导学案--2026-2027学年九年级化学人教版（五四学制）全一册

该初中化学导学案聚焦“金属资源的利用和保护”第二课时，核心围绕铁锈蚀条件、防锈方法及金属资源保护。以生活中铁制品生锈现象导入，通过课前预习案自主梳理基础，课中依托分组对比实验（控制变量法）探究，结合生锈金属实物、科普视频等资源，构建从生活现象到实验分析再到实际应用的学习支架。 该导学案突出科学探究与实践，通过控制变量法实验培养科学思维，结合生活案例与工业防锈工艺图片落实化学观念。习题设计分层，从基础填空到中考综合题，助力学生学以致用，同时渗透资源保护意识，强化科学态度与责任，提升学习效率与核心素养。

初中化学“导·学·练”课堂导学案 年级 九年级 科目 化学 周次 设计者 序号 班级 主题与课时 课题3 金属资源的利用和保护（第二课时） 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据2022版义务教育化学课标，要求学生认识金属锈蚀的条件，掌握防止金属腐蚀的常用方法。了解金属资源保护的重要意义，知晓废旧金属回收利用、合理开采矿物等保护措施。能结合生活实例分析金属锈蚀问题，运用化学知识解决金属防护实际问题，树立节约资源、绿色环保的化学应用理念。 学习目标 宏观辨识与微观探析：观察金属锈蚀宏观现象，初步从微观角度认识铁生锈的变化本质。 科学探究与创新意识：通过对比实验，运用控制变量法探究铁生锈的条件，设计金属防锈方案。 变化观念与平衡思想：认识金属锈蚀是缓慢氧化反应，可通过改变外界条件调控锈蚀速率。 科学态度与社会责任：树立金属资源节约意识，养成绿色防护理念，践行资源可持续利用观念。 重难点 重点：掌握铁锈蚀的必备条件，熟记生活与生产中常用的金属防锈方法，明确金属资源保护的核心措施。 难点：运用控制变量法分析铁生锈探究实验，区分不同防锈方法的原理，结合实际场景合理选择金属防护方案，理解金属锈蚀的微观变化逻辑。 资源与 建议 教学资源：教材文本、铁钉、试管、蒸馏水、植物油、干燥剂、橡皮塞、生锈金属实物、金属锈蚀科普视频、工业防锈工艺图片、废旧金属回收案例资料。教学建议：以生活中铁制品生锈现象导入，依托分组对比实验落实探究重点，全程渗透控制变量思想。贴合新教材生活化、实用化编排特点，衔接学生生活见闻，规避抽象理论灌输。注重实验细节指导，引导学生自主分析实验变量，结合工业、生活场景拓展防锈知识，培养学生学以致用的能力，强化资源保护的社会责任。 学习过程 （一）课前预习案（自主预习，夯实基础） 结合人教版五四学制九年级化学全一册新教材《课题3 金属资源的利用和保护》第二课时内容，自主研读教材文本、观察生活中铁制品锈蚀现象，梳理基础知识点，完成预习习题，提前搭建课堂探究知识框架，标注疑难问题，为课中深度探究做好铺垫。 1. 填空题 （1）生活中常见的金属锈蚀现象有________、________、________等，其中铁生锈是生活中最普遍的金属锈蚀现象。 （2）铁在________和________的共同作用下会生锈，铁锈的主要成分是________，铁锈属于________（选填“纯净物”或“混合物”）。 （3）铁锈的结构特点是________，不能阻碍内部铁继续锈蚀，因此铁制品生锈后需要________；而铝表面的氧化膜致密，能保护内部铝不被腐蚀。 （4）防止铁制品生锈的核心原理是________铁与氧气、水的接触，或________铁的锈蚀速率。 （5）常见的金属防锈方法有________、________、________、制成不锈钢合金等。 （6）保护金属资源的四条有效途径：防止金属腐蚀、________、________、寻找金属的代用品。 （7）废旧金属回收利用的优点是节约________、减少________、降低生产成本。 2. 选择题 （1）下列环境中，铁制品最容易生锈的是（） A. 干燥的沙漠中 B. 潮湿的空气中 C. 浸没在蒸馏水中 D. 密封的真空环境中 （2）铁生锈的必备条件是（） A. 只需要氧气 B. 只需要水 C. 氧气和水同时存在 D. 不需要氧气和水 （3）下列防锈方法中，利用隔绝空气和水原理的是（） A. 打磨铁制品 B. 铁锅用完擦干 C. 铁栏杆刷油漆 D. 制成钛合金 （4）下列不属于保护金属资源的措施是（） A. 随意丢弃废旧铁锅 B. 回收废旧铁钉 C. 合理开采铁矿石 D. 用塑料代替金属管材 （5）关于铁锈的说法正确的是（） A. 铁锈致密坚硬，能保护铁制品 B. 铁锈主要成分是四氧化三铁 C. 铁锈会加速铁的锈蚀 D. 铁生锈是物理变化 3. 判断题（对的打√，错的打×） （1）铁生锈只与空气中的氧气有关，与水无关。（） （2）铝比铁活泼，因此铝制品比铁制品更容易锈蚀。（） （3）擦干用过的菜刀，可以有效防止菜刀生锈。（） （4）回收废旧金属可以节约金属资源，减少环境污染。（） （5）所有金属生锈后都需要及时除锈，否则会持续腐蚀。（） 4. 简答题 （1）结合生活经验，列举三种家里防止铁制品生锈的具体做法。 （2）为什么海边的铁制品比内陆地区的铁制品更容易生锈？ （3）简单说明回收废旧金属的重要意义。 5. 预习疑问记录 记录自主预习过程中遇到的疑难问题、不懂的知识点，逐条整理，留待课堂小组探究、教师讲解时解决。 （二）课中探究案（合作探究，突破重难点） 本节课以控制变量实验探究为核心，紧扣新教材知识点，通过分层探究任务、小组合作实验、案例辨析、考点训练、思维梳理等环节，深度突破铁的锈蚀条件、防锈原理、金属资源保护三大核心知识点，落实化学实验探究方法，全方位培养学生化学核心素养，实现知识学以致用。 探究任务一：认识金属锈蚀的本质（基础探究） 结合教材定义、生活现象和已有知识，对比分析金属锈蚀相关问题，精准界定铁生锈的概念与变化本质，区分铁、铝金属锈蚀的差异。 1. 现象对比分析：观察生锈铁钉、光亮铝勺、锈蚀铜片三种实物，完成问题探究： （1）铁、铝、铜三种金属都会发生锈蚀，三者锈蚀后的外观变化有什么不同？ （2）为什么铝制品锈蚀后能长期使用，而铁制品锈蚀后会持续损坏？ 2. 概念归纳：铁生锈是铁与空气中的________、________发生的________（选填“剧烈”或“缓慢”）氧化反应，属于________变化。 3. 核心辨析题：下列关于金属锈蚀的说法正确的是（） A. 金属锈蚀都是物理变化 B. 铁生锈属于缓慢氧化 C. 铝生锈后会加速内部腐蚀 D. 所有金属锈蚀都会持续加剧 4. 小组总结：铁锈蚀的两大特点：一是________，二是________，锈蚀过程会持续进行，直至铁完全被腐蚀。 探究任务二：实验探究铁生锈的条件（核心重难点探究） 依托教材经典对比实验，严格运用控制变量法，通过分组实验、现象记录、数据分析、结论推导，精准探究铁生锈的全部条件，突破本节课难点，掌握化学对比实验的探究思路。 【实验器材】洁净无锈铁钉、试管、试管架、蒸馏水、煮沸冷却的蒸馏水、植物油、无水氯化钙干燥剂、橡皮塞 【实验准备】提前三天组装实验装置，静置观察，记录实验现象 【实验步骤与现象记录】 1. 试管①：放入洁净铁钉，加入适量煮沸冷却的蒸馏水，浸没铁钉一半，敞口放置，观察现象：铁钉________生锈（选填“明显”“轻微”或“不”）。 2. 试管②：放入洁净铁钉，加入煮沸冷却的蒸馏水完全浸没铁钉，上方滴加少量植物油密封，观察现象：铁钉________生锈。 3. 试管③：放入洁净铁钉，试管内放入无水氯化钙干燥剂，塞紧橡皮塞密封，观察现象：铁钉________生锈。 【实验探究习题（控制变量深度分析）】 1. 试管①和试管②对比，唯一变量是________，可得出的实验结论是________。 2. 试管①和试管③对比，唯一变量是________，可得出的实验结论是________。 3. 试管②中蒸馏水煮沸的目的是________，滴加植物油的作用是________。 4. 试管③中干燥剂的作用是________，密封试管的目的是________。 5. 结合三组对照实验，完整归纳铁生锈的必备条件：________，二者缺一不可。 6. 深度思考：为什么铁制品在潮湿、通风的环境中锈蚀速度更快？请结合实验结论分析原因。 7. 实验拓展：若在试管①的水中加入少量食盐，铁钉锈蚀速度会明显加快，由此说明________会加速铁的锈蚀。 探究任务三：金属防锈原理与生活应用（知识迁移探究） 基于铁生锈的条件，推导金属防锈的核心原理，结合生活、工业常见实例，辨析不同防锈方法的原理，学会根据场景选择合适的防锈方案，实现知识生活化运用。 1. 原理推导：铁生锈需要氧气和水共同作用，因此防锈的核心原理是________铁与氧气、水的接触，或改变金属内部结构增强抗腐蚀能力。 2. 防锈方法分类梳理： （1）保持洁净干燥：适用于________（填生活实例），原理是________。 （2）覆盖保护层：刷漆、涂油、镀金属、搪瓷等，原理是________。 （3）制成合金：制成不锈钢、锰钢等，原理是________。 3. 案例原理辨析：判断下列防锈实例的对应原理，填写正确序号 A. 保持干燥洁净 B. 隔绝氧气和水 C. 改变金属内部结构 （1）菜刀用完擦干存放________ （2）自行车链条涂润滑油________ （3）户外铁栏杆刷防锈漆________ （4）不锈钢餐具耐腐蚀________ （5）铁门镀锌防锈________ （6）农机具使用后擦拭干净________ 4. 易错难点辨析：铁制品生锈后，为什么不能直接保留铁锈，必须及时除锈？ 5. 生活实操探究：家里的铁锅、菜刀、铁盆三种铁制品，分别适合采用哪种防锈方法？说明理由。 探究任务四：金属资源保护（社会责任拓展探究） 结合金属锈蚀的危害、金属矿物资源的有限性，探究金属资源保护的重要意义与具体措施，对接社会生产、生活实际，树立资源节约与环保意识。 1. 基础填空：金属矿物属于________（选填“可再生”或“不可再生”）资源，大量金属锈蚀、随意丢弃废旧金属会造成________和________。 2. 核心梳理：保护金属资源的四大有效途径： （1）________，减少金属损耗；（2）________，节约矿产资源； （3）________，合理开发利用；（4）________，替代金属材料。 3. 案例分析：随意丢弃废旧金属会带来哪些危害？回收废旧金属有哪些积极意义？ 4. 拓展思考：工业生产中为什么优先回收废旧金属冶炼，而非直接开采新的金属矿物？ 探究任务五：课堂综合提升（巩固重难点，对接中考考点） 1. 综合填空题： （1）铁生锈的条件是同时接触________和________，铁锈主要成分为________。 （2）防锈的核心是破坏铁生锈的条件，要么隔绝________，要么减少________。 （3）金属资源保护的核心是________损耗、________利用资源、减少环境污染。 2. 综合选择题： （1）下列措施中，不能防止铁制品生锈的是（） A. 表面镀铬 B. 涂油漆 C. 浸泡在盐水中 D. 擦干存放 （2）下列关于金属资源保护的说法错误的是（） A. 废旧金属回收可节约能源 B. 合理开采矿物可保护资源 C. 金属锈蚀无法避免，无需防护 D. 寻找代用品可减少金属消耗 3. 实验探究综合题： 现有铁钉、试管、蒸馏水、植物油、干燥剂等器材，请设计一组对照实验，证明铁生锈需要氧气参与，写出实验方案、现象及结论。 4. 生活应用题： 户外架设的钢铁桥梁、护栏常年暴露在空气中，容易生锈损坏，请说出两种防护方法，并说明对应的防锈原理。 探究任务六：课堂小结与思维梳理 自主梳理本节课核心知识，搭建完整知识体系，完成知识框架填空，固化重难点，梳理学科思维方法。 （1）铁锈蚀本质：________ （2）铁生锈必备条件：________、________（缺一不可） （3）铁锈特点：________，会加速锈蚀，需及时除锈 （4）防锈核心原理：________ （5）常用防锈方法：________、________、________ （6）金属资源保护途径：________、________、________、________ （7）核心实验方法：________ 板书设计 课题3 金属资源的利用和保护（第二课时） 一、铁的锈蚀 1. 本质：铁与氧气、水发生缓慢氧化（化学变化） 2. 条件：氧气（空气）、水，二者缺一不可 3. 铁锈：主要成分Fe₂O₃·xH₂O，结构疏松多孔，加速锈蚀 4. 加速锈蚀因素：食盐、酸性环境、潮湿通风环境 二、金属防锈原理与方法 1. 核心原理：破坏铁生锈的条件（隔绝氧气/水） 2. 常用方法：①保持洁净干燥 ②覆盖保护层（刷漆、涂油、镀锌） ③制成耐腐蚀合金 三、金属资源的保护（四大途径） 1. 防止金属腐蚀 2. 回收利用废旧金属 3. 合理有效地开采矿物 4. 寻找金属代用品 四、核心实验方法：控制变量法 五、核心素养：节约资源、绿色环保 参考答案 （一）课前预习案答案 1. 填空题 （1）铁钉生锈、铁门锈蚀、铁锅生锈（合理即可） （2）氧气、水；氧化铁（Fe₂O₃·xH₂O）；混合物 （3）疏松多孔；及时除锈 （4）隔绝、减缓 （5）擦干保持干燥、刷油漆、涂防锈油（合理即可） （6）回收利用废旧金属、合理开采矿物 （7）金属资源、环境污染 2. 选择题 （1）B （2）C （3）C （4）A （5）C 3. 判断题 （1）× （2）× （3）√ （4）√ （5）× 4. 简答题 （1）菜刀用完擦干存放、自行车链条涂油、阳台铁栏杆刷防锈漆（合理即可）。 （2）海边空气湿度大，且空气中含有盐分，盐分会加速铁的锈蚀，因此锈蚀速度更快。 （3）节约有限的金属矿产资源、减少冶炼金属产生的污染物、降低工业生产成本、提高资源利用率。 （二）课中探究案答案 探究任务一 1.（1）铁锈蚀后表面疏松生锈、铝锈蚀后表面形成致密薄膜、铜锈蚀后生成绿色铜锈；（2）铝表面氧化膜致密，可隔绝空气和水，保护内部金属，铁锈疏松多孔，无法防护内部铁。 2. 氧气、水；缓慢；化学 3. B 4. 缓慢氧化、锈蚀具有持续性 探究任务二 【实验现象】1. 明显 2. 不 3. 不 1. 氧气（空气）；铁生锈需要氧气参与 2. 水；铁生锈需要水参与 3. 除去水中溶解的氧气；隔绝空气（氧气），防止氧气溶于水 4. 吸收试管内的水蒸气；隔绝外界水蒸气，保持试管干燥 5. 铁同时与氧气（空气）和水接触 6. 潮湿环境水分充足，通风环境氧气充足，充足的氧气和水会加快铁的缓慢氧化，加速锈蚀。 7. 盐（电解质） 探究任务三 1. 隔绝 2.（1）菜刀、铁锅；除去水分，破坏生锈条件 （2）隔绝氧气和水 （3）改变金属内部结构，增强抗腐蚀性能 3.（1）A （2）B （3）B （4）C （5）B （6）A 4. 铁锈结构疏松多孔，会吸附空气中的氧气和水蒸气，持续腐蚀内部铁制品，导致锈蚀不断加剧，因此必须及时除锈。 5. 铁锅、菜刀：用完擦干，保持干燥，避免积水生锈；铁盆：定期清洗擦干，可少量涂油防护；理由：日常厨具需接触食材，不适合刷漆、镀锌等方式，保持干燥最实用安全。 探究任务四 1. 不可再生；金属资源浪费；环境污染 2.（1）防止金属腐蚀 （2）回收利用废旧金属 （3）合理开采矿物 （4）寻找金属代用品 3. 危害：污染土壤、水源，浪费金属资源；意义：节约矿产资源、减少冶炼污染、降低能耗、提高资源利用率。 4. 回收废旧金属冶炼，无需开采新矿物，节约资源和能源，减少矿石开采、冶炼带来的环境污染，生产成本更低。 探究任务五 1.（1）氧气、水；氧化铁（Fe₂O₃·xH₂O） （2）氧气、水分 （3）减少、高效 2.（1）C （2）C 3. 实验方案：取两支相同洁净铁钉，分别放入两支试管；试管甲加煮沸冷却蒸馏水浸没铁钉，滴植物油密封；试管乙加少量蒸馏水，铁钉一半浸没、敞口放置；静置观察。现象：甲中铁钉不生锈，乙中铁钉明显生锈。结论：铁生锈需要氧气参与。 4. 方法一：刷防锈漆，原理：隔绝空气和水，防止锈蚀；方法二：表面镀锌，原理：形成保护层，隔绝氧气和水，同时保护钢铁基体。 探究任务六 （1）铁与氧气、水发生的缓慢氧化（化学变化） （2）氧气（空气）、水 （3）疏松多孔，吸附水汽和氧气 （4）破坏铁生锈的条件，隔绝氧气或水 （5）保持洁净干燥、覆盖保护层、制成防锈合金 （6）防止金属腐蚀、回收废旧金属、合理开采矿物、寻找金属代用品 （7）控制变量法 ( 1 / 3 ) 目标领航 任务驱动 评价镶嵌 赢在课堂 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $