资源简介

(共31张PPT)
第八单元　金属和金属材料
课题 3　金属资源的利用和保护（第 2 课时）
锈中寻秀，过“锈”美生活
　　 校园之秀
　　 校园之锈
1.通过控制变量探究铁制品锈蚀的原理，建构铁制品锈蚀条件的认知模型，并能运用模型初步分析铜生锈的原因；
2.认识防止金属锈蚀的重要意义，能依据铁制品锈蚀的认知模型说明防止金属锈蚀的常用方法，进一步发展运用归纳、演绎、推理等方法认识物质的性质和变化的能力；
3.在了解生活中铁制品锈蚀原理的应用过程中，认识金属性质和用途的关系，感受科学地利用金属的性质对提高人们生活质量的重要作用，形成保护和节约金属资源的意识。
学习目标
活动一:请同学们观察试验盒中生锈铁钉的颜色，摸一摸，铁锈是疏松的还是致密的？回顾所学知识，猜测铁锈的成分是什么？
任务一：初识铁锈
铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O，红棕色，很疏松
活动二：请同学们根据铁锈的主要成分（Fe2O3 xH2O），猜测铁是与哪些物质发生了反应？
H2O
O2
铁
Fe
？
铁锈
Fe2O3 xH2O
＋
任务二：再探生锈
元素守恒
活动三：思考验证我们的猜想需要设计几个实验，在学案表格中填写实验方案和反应物，并在小组内讨论每个实验的设计意图。
任务二：再探生锈
实验方案 反应物（化学式）
方案一
方案二
方案三
Fe、H2O、O2
Fe、H2O
Fe、O2
分析推理：
方案一和方案二对比，是为验证铁生锈需要与 接触。
方案一和方案三对比，是为验证铁生锈需要与 接触。
氧气
任务二：再探生锈
水
控制变量做对比实验的研究模型
实验方案 H2O O2
方案一 √ √
方案二 √ ×
方案三 × √
任务二：再探生锈
思考：1.试管①②为什么要用煮沸后迅速冷却的蒸馏水？
2.试管②中为什么在水面上覆盖植物油？
3.试管③中为什么要放入干燥剂？
活动四：请同学们根据老师提供的实验设计简图，分小组讨论以下三个问题。
活动五：请同学们用老师提供的仪器进行分组实验，并观察实验现象。
任务二：再探生锈
包裹氯化钙（干燥剂 ）的棉花
温馨提示：
1.用镊子夹取铁钉，放在试管口，然后让铁钉慢慢滑落试管底部；
2.水添加量：①试管中没过铁钉一半，②号试管中没过铁钉即可；
3.植物油滴加量为一胶头滴管。
煮沸后迅速冷却的蒸馏水
实验现象展示：
任务二：再探生锈
H2O O2 现象
方案一 √ √ 生锈
方案二 √ ╳ 不生锈
方案三 ╳ √ 不生锈
得出结论
①
部分浸
在水中
②
浸没在水中
（植物油封）
③
干燥的
空气中
任务二：再探生锈
实验结论：在 的环境
中铁能生锈。
水和氧气同时存在
铁生锈条件的认知模型
Fe2O3 xH2O
H2O
O2
Fe
思考：如何在短时间内观察到铁生锈的现象？
任务二：再探生锈
化学兴趣小组的同学，在实验室看到一些久置的铜片表面也生锈变成了绿色，十分好奇。查阅资料得知铜在空气中会被腐蚀生成“铜锈”，因呈现绿色，俗称铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3。请同学们猜想铜绿的形成与 有关。
O2、H2O、CO2
迁移运用
任务二：再探生锈
活动六：请同学们运用控制变量的思维模型分小组讨论探究铜锈蚀的条件的实验方案。
实验序号 H2O O2 CO2
实验1
实验2
实验3
实验4
实验5
实验6
实验7
√
√
√
×
√
√
√
×
√
√
√
×
×
×
√
×
√
×
√
×
×
　　铝与氧气反应生成致密的氧化铝，能起到保护作用，那么铁锈是否也能保护里层的铁呢？
知识视野
铁与氧气、水等反应生成的铁锈很疏松，不能阻碍里面的铁接触氧气和水。
任务二：再探生锈
　　结合铁、铜生锈的条件，以及铝在空气中不易生锈的特点，尝试说出金属锈蚀的条件。
归纳总结
任务二：再探生锈
有能反应的物质
反应物能接触
生成物不会阻碍反应
【防锈原理】
隔绝水
隔绝氧气
改变金属内部结构
Fe＋H2O＋O2　　　　　　Fe2O3 xH2O
具体措施
保持干燥
形成保护层以
隔绝水和氧气
改善金属内部结构
洗后擦干或晾干
刷漆
涂油
使用不锈钢
任务三：科学防锈
活动七：请同学们以防止铁生锈为例讨论如何防止金属的锈蚀？
　　思考：自行车的支架、链条、钢圈分别采用了哪些防锈措施？
学以致用
知识视野
Sn
17年
Au
26年
Pb
26年
Zn
27年
Cu
42年
Fe
195年
Al
257年
矿物的储量有限，而且不能再
生。根据已探明的一些矿物的
储藏量，并根据目前这些金属
的消耗速度，有人估计一些矿
物可供开采的年限如左图所示。
金属的回收和利用
寻找金属代用品
有计划合理地开采矿物
防止金属腐蚀
自学内容
活动八：请同学们浏览课本20-21页找出保护金属资源的方法。
拓展视野
稀土资源
Fe＋H2O＋O2　　　　　　Fe2O3 xH2O
放热
　　铁生锈原理的应用
任务四：智慧用锈
暖宝宝:
主要成分铁粉、水、氯化钠、活性炭等。
铁粉双吸剂(即食品中的防腐剂和干燥剂):
利用铁生锈吸收氧气和水蒸气原理
铁锈拓印，“锈”美校园
任务四：智慧用锈
Fe＋H2O＋O2　　　　　　Fe2O3 xH2O
控制反应物
控制生成物
防锈原理——减缓反应
隔绝水或隔绝氧气或改变金属内部结构
及时除锈或镀铬
铁生锈应用——加速反应
增大反应物的接触面积、升高温度等
控制反应
趋利
避害
　　金属的锈蚀与防护
课堂小结
2.（2023·青岛）防止金属锈蚀能力能有效保护金属资源。下列防锈方法中，
与其他三种方法原理不同的是（ ）
A.表面涂油 B.表面刷漆
C.覆盖塑料 D.制成合金
自我测评
1.在下列情况下，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是( )
A.在潮湿、疏松、透气的土壤中 B.在呈酸性的潮湿土壤中
C.在干燥、致密、不透气的土壤中 D.在含沙粒较多、潮湿透气的土壤中
D
C
3．如下图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U型管的胶塞塞紧，U型管内液面处于同一高度。数天后观察U型管内的水面（ ）
A．a比b高
B．b比a高
C．一样高
D．U型管中的水从b管中全部溢出
自我测评
A
自我测评
4.（2023·威海)化学视角认识蒸汽眼罩：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，蒸汽眼罩利用铁生锈产生的热量，使内部水分稳定蒸发，产生的热量和湿度缓解眼部疲劳。铁生锈是铁与 作用的结果，但放热较慢，哪些因素能加速反应，使蒸汽眼罩能快速发热？某小组同学采用对照实验展开探究，设计方案如下
水和氧气
实验方案 实验试剂
方案一 4g铁粉、2ml水
方案二 4g铁粉、2ml水、2g氯化钠
方案三 4g铁粉、2ml水、2g活性炭
方案四 4g铁粉、2ml水、2g活性炭、2g氯化钠
自我测评
(1)下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。
方案二与方案四：
方案一与方案四：
（2）使用温度传感器收集数据并生成图线如下：
对比分析图像，你获得的结论是
能形成对照，变量是活性炭
不能形成对照，变量不唯一
活性炭和氯化钠的共同作用可使蒸汽眼罩快速发热
自我评价
评价项目等级 精通（ ） 熟练( ) 了解( ) 自评
目标 达成度 能准确说出铁锈的颜色，判断疏松还是致密的特点，并能推测出铁锈的成分 能准确说出铁锈的颜色，判断疏松还是致密的特点 能准确说出铁锈的颜色
能够猜测出铁生锈跟哪几种因素有关，能运用控制变量的方法探究出铁生锈的条件，形成认知模型，迁移运用推测铜生锈的条件 能够猜测出铁生锈跟哪几种因素有关，能运用控制变量的方法探究出铁生锈的条件，形成认知模型 能够猜测出铁生锈跟哪几种因素有关
能结合铁、铜生锈的条件，以及铝在空气中不易生锈的特点，归纳金属锈蚀的条件，并能说出防止金属锈蚀的方法 能结合铁、铜生锈的条件，以及铝在空气中不易生锈的特点，归纳金属锈蚀的条件 能说出铁、铜生锈的条件，以及铝在空气中不易生锈的特点
参与 程度 能与团队成员一起，正确设计实验方案，且实验操作熟练，积极参加小组合作探究，积极发言 积极参与小组制定实验方案，能与组内成员一起动手进行实验操作，能积极发言 不会设计实验方案，不会动手操作实验，会描述实验现象第八单元 课题3 金属资源的利用和保护 (第2课时)
——锈中寻秀，过“锈”美生活
【学习目标】
1.通过控制变量探究铁制品锈蚀的原理，建构铁制品锈蚀条件的认知模型，并能运用模型初步分析铜生锈的原因；
2.认识防止金属锈蚀的重要意义，能依据铁制品锈蚀的认知模型说明防止金属锈蚀的常用方法，进一步发展运用归纳、演绎、推理等方法认识物质的性质和变化的能力；
3.在了解生活中铁制品锈蚀原理的应用过程中，认识金属性质和用途的关系，感受科学地利用金属的性质对提高人们生活质量的重要作用，形成保护和节约金属资源的意识。
【学习过程】
情境导学
欣赏”校园之秀”“校园之锈”图片
任务驱动
任务一：初识铁锈
活动一:观察试验盒中生锈铁钉的颜色，摸一摸，铁锈是疏松的还是致密的？回顾所学知识，猜测铁锈的成分是什么？
任务二：再探生锈
活动二：根据铁锈的主要成分（Fe2O3 xH2O），猜测铁是与哪些物质发生了反应？
活动三：验证猜想需要设计几个实验？在学案表格中填写实验方案和反应物（化学式），并在小组内讨论每个实验的设计意图。
实验方案 反应物（化学式）
方案一
方案二
方案三
......
活动四：根据老师提供的实验设计简图，分小组讨论三个问题。
活动五：用老师提供的仪器进行分组实验，并观察实验现象。
活动六：运用控制变量的思维模型分小组讨论探究铜锈蚀的条件的实验方案。
【知识视野】
铝与氧气反应生成致密的氧化铝，能起到保护作用，那么铁锈是否也能保护里层的铁呢？
【归纳总结】
结合铁、铜生锈的条件，以及铝在空气中不易生锈的特点，说说金属锈蚀的条件。
任务三：科学防锈
活动七：以防止铁生锈为例讨论如何防止金属的锈蚀。
【学以致用】
思考：自行车的支架、链条、钢圈分别采用了哪些防锈措施？
【自学内容】
活动八：浏览课本20-21页找出保护金属资源的方法。
任务四：智慧用锈
课堂小结
自我测评
1.在下列情况下，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是( )
A.在潮湿、疏松、透气的土壤中 B.在呈酸性的潮湿土壤中
C.在干燥、致密、不透气的土壤中 D.在含沙粒较多、潮湿透气的土壤中
2.（2023·青岛）防止金属锈蚀能力能有效保护金属资源。下列防锈方法中，
与其他三种方法原理不同的是（ ）
A.表面涂油 B.表面刷漆
C.覆盖塑料 D.制成合金
3．如下图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U型管的胶塞塞紧，U型管内液面处于同一高度。数天后观察U型管内的水面（ ）
A．a比b高 B．b比a高
C．一样高 D．U型管中的水从b管中全部溢出
4.（2023·威海)化学视角认识蒸汽眼罩：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，蒸汽眼罩利用铁生锈产生的热量，使内部水分稳定蒸发，产生的热量和湿度缓解眼部疲劳。铁生锈是铁与 作用的结果，但放热较慢，哪些因素能加速反应，使蒸汽眼罩能快速发热？某小组同学采用对照实验展开探究，设计方案如下
实验方案 实验试剂
方案一 4g铁粉、2ml水
方案二 4g铁粉、2ml水、2g氯化钠
方案三 4g铁粉、2ml水、2g活性炭
方案四 4g铁粉、2ml水、2g活性炭、2g氯化钠
(1)下列方案之间能否形成对照？若能，请指出变量；若不能，请说明理由。
方案二与方案四:
方案一与方案四:
使用温度传感器收集数据并生成图线如下：
对比分析图像，你获得的结论是:
自我评价
评价项目等级 精通 熟练 了解 自评
目标达成度 能准确说出铁锈的颜色，判断疏松还是致密的特点，并能推测出铁锈的成分 能准确说出铁锈的颜色，判断疏松还是致密的特点 能准确说出铁锈的颜色
能够猜测出铁生锈跟哪几种因素有关，能运用控制变量的方法探究出铁生锈的条件，形成认知模型，迁移运用推测铜生锈的条件 能够猜测出铁生锈跟哪几种因素有关，能运用控制变量的方法探究出铁生锈的条件，形成认知模型 能够猜测出铁生锈跟哪几种因素有关
能结合铁、铜生锈的条件，以及铝在空气中不易生锈的特点，归纳金属锈蚀的条件，并能说出防止金属锈蚀的方法 能结合铁、铜生锈的条件，以及铝在空气中不易生锈的特点，归纳金属锈蚀的条件 能说出铁、铜生锈的条件，以及铝在空气中不易生锈的特点
参与程度 能与团队成员一起，正确设计实验方案，且实验操作熟练，积极参加小组合作探究，积极发言 积极参与小组制定实验方案，能与组内成员一起动手进行实验操作，能积极发言 不会设计实验方案，不会动手操作实验，会描述实验现象
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