8.3金属资源的利用和保护第二课时作业设计-2025-2026学年九年级化学人教版下册

第八单元 课题3 金属资源的利用和保护（第二课时）作业设计 一、课时信息与课时分析 本课时为人教版九年级化学下册第八单元课题3第二课时，内容为金属的腐蚀与防护及金属资源保护。本课在学生已了解铁冶炼原理的基础上，引导学生探究铁生锈的条件，归纳防锈原理与常用方法，并从可持续发展角度认识保护金属资源的重要途径。本课时实验性与生活应用性强，是化学联系实际的典型课例。 二、作业四维核心素养目标 化学观念：认识铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，形成物质变化需要一定条件的观念。科学思维：通过分析防锈原理，培养归纳推理与迁移应用能力。科学探究：能依据控制变量思想设计对比实验探究金属锈蚀条件。科学态度与责任：认识金属资源的有限性，树立合理利用和保护金属资源的可持续发展意识。 三、设计思路 本作业以“探究锈蚀条件—归纳防锈方法—践行资源保护”为主线，分层递进设计。基础巩固聚焦核心知识的理解与记忆，能力提升侧重实验分析与生活情境应用，拓展培优安排三道综合探究题，引导学生迁移创新。题目由浅入深、联系实际，兼顾不同学力水平。 四、作业内容 （一）基础巩固 1. 选择题 （1）下列条件中，铁最容易发生锈蚀的是（ ） A. 置于干燥密闭的容器中 B. 置于潮湿的空气中 C. 浸没在煮沸过的蒸馏水中 D. 表面涂上一层植物油 （2）下列关于铁锈的叙述中，正确的是（ ） A. 铁锈是一种坚硬致密的物质 B. 铁锈能阻止里层的铁继续与氧气、水反应 C. 铁锈是铁与氧气、水共同作用后的产物 D. 用刀刮去铁锈后，铁制品就不再生锈 （3）下列防锈措施中，不属于覆盖保护膜方法的是（ ） A. 给自行车链条涂油 B. 在暖气片表面刷漆 C. 将菜刀洗净擦干后存放 D. 在铁制品表面镀锌 （4）下列做法中，不能有效防止铁制品生锈的是（ ） A. 保持铁制品表面洁净干燥 B. 在铁制水管表面喷涂油漆 C. 用完铁锅后用水冲洗并留在灶台上 D. 自行车钢圈表面镀上一层其他金属 （5）下列有关金属资源保护的说法中，错误的是（ ） A. 回收利用废旧金属可以减少对环境的污染 B. 合理开采矿物是保护金属资源的重要途径之一 C. 国家应该禁止开采金属矿物以保护资源 D. 寻找金属的代用品也是保护金属资源的有效途径 （6）下列环境中，铁钉锈蚀速度最快的是（ ） A. 浸没在植物油中 B. 一半浸入食盐水中 C. 置于干燥的氮气中 D. 密封在干燥的试管中 （7）铝制品在空气中比铁制品更耐腐蚀，其主要原因是（ ） A. 铝的化学性质不如铁活泼 B. 铝的密度比铁小 C. 铝在空气中表面能形成一层致密的氧化物薄膜 D. 铝的熔点比铁高 （8）下列关于废旧金属回收利用的叙述中，不正确的是（ ） A. 可以节约金属资源 B. 可以减少冶炼金属的能源消耗 C. 可以减少废旧金属对环境的污染 D. 回收废旧金属没有任何经济价值 2. 填空题 （1）铁生锈的过程，实际上是铁与空气中的________和________等物质发生化学反应的过程。 （2）铁锈属于________（填“纯净物”或“混合物”），其结构特点是________，不能阻碍里层的铁继续被锈蚀。 （3）防止铁制品生锈的基本思路是破坏铁生锈的条件，常用方法有：保持铁制品表面的________和________；在铁制品表面覆盖________，如涂油、刷漆、电镀等；还可以将铁制成________，如不锈钢。 （4）保护金属资源的有效途径主要包括：防止金属________；回收利用________；合理地________；寻找金属的________。 （5）废旧金属的回收利用不仅可以节约________，还可以减少________，降低冶炼金属的________。 3. 判断题（正确的打“√”，错误的打“×”） （1）铁在干燥的空气中不容易生锈。（ ） （2）铁锈疏松多孔，能让水分和氧气穿过它的空隙，继续向里层渗透。（ ） （3）铝比铁更容易与氧气反应，所以铝制品比铁制品更容易被腐蚀。（ ） （4）回收利用废旧电池中的金属可以减少对环境的污染。（ ） （5）镀锌的“白铁皮”不易生锈，是因为锌比铁更耐腐蚀且锌表面能形成保护膜。（ ） （二）能力提升 1. 实验分析题 某化学兴趣小组同学为了探究铁制品锈蚀的条件，做了如下三组实验： 实验一：在第一支试管中放入一枚光亮的铁钉，注入蒸馏水，使铁钉一半浸没在水中，一半暴露在空气中，观察铁钉的变化。 实验二：在第二支试管中放入一枚光亮的铁钉，注入经煮沸迅速冷却的蒸馏水至浸没铁钉，然后在水面上注入一层植物油，使铁钉只与水接触，观察铁钉的变化。 实验三：在第三支试管中放入一枚光亮的铁钉，用酒精灯烘干试管后塞入干燥剂，塞紧橡皮塞，使铁钉只与干燥的空气接触，观察铁钉的变化。 请根据实验回答下列问题： （1）一周后，哪支试管中的铁钉锈蚀最明显？为什么？ （2）实验二中在水面上注入植物油的目的是什么？ （3）实验三中使用干燥剂的目的是什么？ （4）通过上述三组对比实验，可以得出铁生锈需要同时具备哪些条件？ （5）该实验采用了什么实验方法？这种方法在设计对照实验时需要注意什么？ 2. 生活应用题 自行车是同学们常用的交通工具。请结合本节课所学知识回答下列问题： （1）自行车的链条通常采用什么方法防锈？这种方法的原理是什么？ （2）自行车的车身通常刷有各种颜色的油漆，除了美观外，从化学角度看还有什么作用？ （3）自行车的钢圈和车把通常采用电镀的方法防锈，电镀层除了防锈外还能起到什么作用？ （4）雨天骑自行车后，如果不及时擦干，自行车容易生锈。请你解释其中的原因，并提出两条合理的防锈建议。 3. 材料分析题 阅读下列材料，回答问题： 据估计，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百分之二十至百分之四十。金属矿物的储量是有限的，而且不能再生。我国是世界上少数几个矿产资源种类比较齐全的国家之一，但人均占有量仅为世界平均水平的一半左右。随着工业的发展，金属资源的消耗速度在不断加快。 （1）上述材料说明了什么问题？ （2）结合材料和所学知识，谈谈保护金属资源有哪些重要意义。 （3）在日常生活中，你能为保护金属资源做哪些力所能及的事情？（至少写出两条） （三）拓展培优 1. 探究设计题 某同学注意到，海边的铁制品比内陆地区的铁制品更容易生锈。请你针对这一现象提出一个值得探究的问题，并设计实验方案进行探究。 （1）写出你提出的探究问题。 （2）做出你的合理假设。 （3）简要写出实验步骤（提示：可考虑使用食盐水模拟海边环境，用蒸馏水作为对照）。 （4）写出预期观察到的现象及由此得出的结论。 2. 迁移应用题 铜器在潮湿的空气中放置时间久了，表面会生成一层绿色的物质，俗称“铜绿”。已知铜绿中含有铜、碳、氧、氢四种元素。请根据本节课探究铁生锈条件所获得的思路，回答下列问题： （1）铜在空气中生成铜绿，除了铜本身外，还需要空气中哪些物质参与？请结合铜绿中含有的元素进行推断。 （2）请你仿照铁生锈条件的探究方法，设计一个简单的对照实验，验证你的推断。写出简要的实验思路。 （3）根据你的推断，写出两种防止铜制品生锈的常用方法。 3. 综合实践题 博物馆中陈列着许多古代铁器文物，这些铁器历经千百年保存至今非常珍贵。请你结合本节课所学知识，完成下列任务： （1）古代铁器在地下埋藏了千百年仍能保存下来，而现代露天放置的铁制品往往几年就锈蚀严重。请从铁生锈条件的角度分析，可能的原因有哪些？ （2）请你为博物馆保管铁器文物提出三条合理的保护建议，并简要说明每条建议所依据的化学原理。 （3）除了博物馆中的文物保护，金属腐蚀在日常生活中也带来了巨大损失。请你列举一个生活中因金属腐蚀造成损失的实例，并结合所学知识提出改进建议。 五、参考答案 （一）基础巩固 1. 选择题 （1）B （2）C （3）C （4）C （5）C （6）B （7）C （8）D 2. 填空题 （1）氧气；水（或水蒸气） （2）混合物；疏松多孔 （3）洁净；干燥；保护膜；合金 （4）腐蚀；废旧金属；开采矿物；代用品 （5）金属资源；环境污染；能源消耗 3. 判断题 （1）√ （2）√ （3）× （4）√ （5）√ （二）能力提升 1. 实验分析题 （1）第一支试管中的铁钉锈蚀最明显。因为铁钉一半浸没在水中、一半暴露在空气中，既与水接触又与氧气接触，同时满足铁生锈的两个条件，所以锈蚀最明显。 （2）注入植物油的目的是隔绝空气（氧气），使铁钉只与水接触而不与氧气接触，从而与第一支试管形成对照。 （3）使用干燥剂的目的是吸收试管内空气中的水分，使铁钉只与干燥的空气接触而不与水接触，从而与第一支试管形成对照。 （4）铁生锈需要同时与氧气和水接触，二者缺一不可。 （5）采用了对比实验（控制变量）的方法。设计对照实验时应注意只改变一个要探究的条件，其他条件保持相同且适宜，确保实验结果的差异是由该条件引起的。 2. 生活应用题 （1）链条通常采用涂油的方法防锈。原理是在链条表面形成一层油膜，隔绝铁与氧气和水的接触。 （2）刷漆除了美观外，还可以在车身表面形成一层保护膜，隔绝铁与氧气和水的接触，防止车身生锈。 （3）电镀层除了防锈外，还能使钢圈和车把表面更加光亮美观、耐磨耐用。 （4）雨天后自行车表面沾有水，铁与水和氧气同时接触，容易生锈。建议：雨天骑行后及时用干布擦干车身和各部件；在易生锈部位涂抹少量机油防锈。 3. 材料分析题 （1）材料说明金属腐蚀造成的损失非常严重，而金属矿物资源有限且不可再生，我国人均金属资源占有量较低，金属资源保护形势严峻。 （2）保护金属资源的意义：可以节约有限的金属矿物资源；减少冶炼金属过程中的能源消耗和环境污染；降低因金属腐蚀造成的经济损失；有利于社会的可持续发展。 （3）示例：回收废旧电池和废弃金属制品；不随意丢弃金属垃圾；向家人和同学宣传金属资源保护的重要性；垃圾分类投放，便于金属回收。 （三）拓展培优 1. 探究设计题 （1）探究问题：食盐水（或盐分）是否会加快铁制品的锈蚀速率？ （2）假设：食盐水会加快铁的锈蚀。 （3）实验步骤：取两支相同的试管，分别放入一枚光亮的铁钉；向第一支试管中加入适量蒸馏水，使铁钉一半浸入水中；向第二支试管中加入等量的食盐水，使铁钉一半浸入食盐水中；将两支试管放在相同环境中，观察并比较两支试管中铁钉锈蚀的快慢。 （4）预期现象：一段时间后，第二支试管（食盐水）中的铁钉比第一支试管（蒸馏水）中的铁钉锈蚀更严重。结论：食盐（盐分）会加快铁的锈蚀，这也是海边铁制品更容易生锈的原因。 2. 迁移应用题 （1）根据铜绿含有铜、碳、氧、氢四种元素推断：铜本身提供铜元素；空气中的氧气提供氧元素；空气中的水蒸气提供氢元素和氧元素；空气中的二氧化碳提供碳元素和氧元素。因此铜生成铜绿需要铜与氧气、水、二氧化碳共同作用。 （2）实验思路：取四支试管分别放入光亮的铜片，第一支试管中铜片同时与潮湿空气接触（有水有空气）；第二支试管中铜片只与干燥空气接触（无水）；第三支试管中铜片与水和不含二氧化碳的空气接触（无二氧化碳）；第四支试管中铜片只与水接触而隔绝空气（无氧气）。观察哪支试管中的铜片生成铜绿，从而确定铜生锈需要的条件。 （3）防止铜制品生锈的方法：保持铜制品表面干燥洁净；在铜制品表面涂覆保护层（如涂漆、涂油）；将铜制品置于干燥环境中保存。 3. 综合实践题 （1）古代铁器在地下埋藏时，周围环境往往较为密闭，地下水中氧气含量较少；或者被埋藏在干燥的土层中，水分不足；有些铁器表面可能已经形成了一层稳定的保护层，隔绝了铁与氧气和水的接触，因此锈蚀较慢。而现代露天放置的铁制品同时与充足的氧气和雨水接触，满足铁生锈的条件，所以锈蚀较快。 （2）示例：①将铁器文物置于干燥恒温的展柜中保存——依据：缺少水分，铁不易生锈；②在铁器表面涂覆保护层或进行缓蚀处理——依据：隔绝铁与氧气和水的接触；③控制展柜内环境的湿度和气体成分——依据：破坏铁生锈所需的条件。 （3）示例：户外的铁质栏杆、桥梁钢结构长期暴露在风雨中，几年就会锈迹斑斑，不仅影响美观，还会降低结构强度，带来安全隐患。改进建议：定期在栏杆和钢结构表面涂刷防锈漆，保持保护层完整；雨后及时排水擦干；采用耐腐蚀的合金材料替代普通钢材。 学科网（北京）股份有限公司 $