资源简介

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 金属资源保护 教学设计
课题 金属资源的利用和保护 课时 2课时
设计者 课型 新授课 设计时间
学习 分析 1.课程要求 1.内容要求：①以铁生锈为例，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。 2.学业要求：从辩证的角度，初步分析和评价物质的实际应用，对金属材料使用与金属资源开发、资源回收等社会性科学议题展开讨论，积极参与相关的综合实践活动。
2.教材解读 本课题是人教版九年级《化学》下册第八单元课题3第2课时，在此之前学生已经学习了金属材料及金属的化学性质，定性的认识到金属资源的重要性及金属在不同条件下易与氧气发生化学反应，在第七章燃烧条件环节接触过控制变量法的运用，这些知识与能力为本节课的学习起到了铺垫的作用。本节课对铁制品锈蚀条件的探究既承接了前面所涉及的金属化学性质、控制变量法的运用，又是对该知识与能力的拓展。通过“如何进行金属资源的保护”为引线，引入“防锈原理”的探索，落脚点在“铁的锈蚀条件”的探究及运用，有助于学生掌握基本的解决问题策略。引导学生应用化学知识解决生活生产中的金属保护问题，在强化科学探究法研究物质性质等的研究模式，在解决问题的方法的同时，树立环保意识、资源意识。
3.学情分析 学生已了解了金属资源的重要性及相关化学性质，掌握了质量守恒定律的原理，同时也具备了一些学习化学的方法：如控制变量法、科学探究法，但缺乏将质量守恒定律等理论知识运用于探究实践的体验及用化学知识解决生活生产问题的意识。在基本实验知识和操作技能、分析实验现象方面，学生初步具备并能够在教师指导下完成实验，得到较直观的结论，但是独立设计实验的能力尚显薄弱。
学习 目标 1.了解金属锈蚀的条件以及防止金属生锈的简单方法。 2.知道废弃金属会对环境造成污染，认识回收利用废旧金属等对金属资源保护的重要性。
达成 评价 1.能在课上独立思考并回答老师的问题。 2.能独立完成课后习题。
教学重 难点 重点：1.铁的锈蚀条件及其防护。 2.金属资源的保护。 难点：1.科学探究法猜测依据、控制变量法分析。 2.如何让学生学会解决生活中金属锈蚀的问题。
核心 素养 化学观念：学生通过学习铁的冶炼和锈蚀原理，深化了对化学反应和物质变化的理解。认识到金属锈蚀的条件和防护措施，从而理解化学在现实生活中的广泛应用。 科学思维：通过分析金属锈蚀以及炼铁过程中的化学反应，学生发展了逻辑思维能力。课程中的问题解决和实验设计增强了他们在复杂情境中进行科学推理和决策的能力。 科学探究与实践：学生在“活动与探究”环节中，经历了提出问题、设计实验、进行观察和得出结论的全过程。这不仅提升了他们的实验操作技能，也增强了他们对科学探究方法的理解和应用。 科学态度与责任：通过金属资源的有限性和保护措施的学习，学生培养了对资源的保护意识和环境责任感。他们认识到回收废旧金属的重要性，并在课堂讨论和调查研究中，增强了对科学知识负责任的应用意识。
（二）教学过程
教学环节 时间安排 师生活动 设计意图
创设情景 引入新课 新课导入 【教师】大家知道吗？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。今天就让我们一起来探究金属的腐蚀和保护。 【板书】金属资源保护 　
新课教学 构建新知 讲授新课 【问题】铁生锈需要哪些条件呢？ 【分析】铁生锈后生成的产物的主要成分是Fe2O3·xH2O，相较于铁，反应后铁锈中增加了氢、氧元素，那么这与铁在空气中接触了H2O、O2有关吗？ 【学生活动】请根据以上分析做出猜想，并设计实验验证猜想。 【探究实验】铁制品锈蚀的条件。 设计实验： 现象分析结论试管A铁钉生锈铁与水、氧气同时接触铁生锈是铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应试管B铁钉无明显变化铁只与水接触试管C铁钉无明显变化铁只与氧气接触
【实验现象】一周后试管A中铁钉生锈，且在水与空气的交接面处生锈最严重；试管B和试管C中铁钉均没有生锈。 【实验结论】铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与水蒸气和氧气（或空气）同时接触。 注意：铁生锈是化学变化，属于缓慢氧化。 【思考讨论】 1. 蒸馏水为什么煮沸后迅速冷却的呢 2.为什么要在水面上覆盖一层植物油？ 3.铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？ 【拓展】回归前两节的内容，比较铁和铝的耐腐蚀性的区别。 【讲解】铁锈（主要成分是Fe2O3·xH2O）很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀；而铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜能覆盖在铝表面，从而保护里层的铝不再与氧气等反应，所以铝制品比铁制品耐腐蚀。 【提问】根据铁生锈的条件请你提出可以用什么方法或思路来防止铁生锈？ 【学生】铁生锈的主要条件是铁与空气和水(或水蒸气)直接接触，如果隔绝了空气或水，就能在一定程度上防止铁生锈。 【讨论】讨论自行车各部件分别采用什么防锈方法？并说明其中的道理？ 【总结】铁制品的防锈方法： ①在铁制品表面涂油、刷漆； ②镀耐磨和耐腐蚀的铬； ③制造耐腐蚀的合金 【讲解】铁生锈原理的应用：①利用铁粉缓慢氧化放热制成防寒暖贴。 ②利用铁生锈吸收氧气和水蒸气制成铁粉双吸剂，即食品中的防腐剂和干燥剂。 【过渡】上面我们讨论分析了铁制品的锈蚀和防护，对金属资源，除了采取防止金属锈蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？ 【学生活动】阅读教材，了解废弃金属的回收有什么意义？ 【总结】 1．可节约金属资源。 2．回收利用旧金属可节约能源。 3．可降低金属制品的生产成本。 4．可减少重金属对环境的污染。 【资料卡片】稀土资源的利用和保护 稀土元素——工业维生素，储量较少的一类金属元素的统称 用途：新能源、新材料、航空航天、电子信息…… 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的，过度开采会面临枯竭 【练习1】下列有关生活经验的说法错误的是（ ） A．螺丝上涂油可防止生锈 B．菜刀使用完后，用水洗净，并擦干可防止生锈 C．经常用钢丝球洗刷铝锅可延长使用寿命 D．回收废旧电池中的汞可减少对环境的污染 【练习2】下列有关金属资源的叙述错误的是（ ） A.地球上的金属资源是有限的，而且不能再生 B.目前世界年产量最高的金属是铁 C.铁锈的主要成分是四氧化三铁 D.及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈 【答案】1.C 2.C 通过实验，让学生了解金属铁腐蚀的条件，防止金属腐蚀的常用方法。 让学生阅读教材并结合生活经验，总结保护金属资源的有效途径，培养学生的综合思考能力和从生活中获取知识的能力
小结 收获感悟 1、今天我学到了什么知识？ 2、我掌握了哪些研究方法？ 3、我还存在的疑惑是什么？ 通过这些问题让学生回顾本节课内容，对有疑惑的地方及时反馈。
课后作业 书面作业：完成教材课后习题 及时巩固所学知识
板书设计 课题3 金属资源的利用和保护 课时2 一、金属的腐蚀与防护 （1）铁锈蚀的条件：同时与水和空气接触 （2）防止铁锈蚀的原理：破坏生锈的条件 二、保护金属资源 （1）防止金属腐蚀 （2）回收利用废旧金属 （3）合理开发矿物 （4）寻找金属的替代品。
教学反思 1.教学过程对学生自主探究的引导稍显不足，可能导致部分学生依赖教师的总结而缺乏独立思考。对于稀土资源的内容，信息密度较高，学生可能难以完全理解其重要性及应用。练习题虽然有助于巩固知识，但未能充分调动学生的创造力和批判性思维。 2.增加开放性问题和讨论环节，让学生有更多机会表达自己的观点和疑问，以提高自主学习能力。在介绍稀土资源时，可以结合更多的实际案例，使学生更直观地理解其应用和重要性。设计多样化的练习题，包含探究性和开放性问题，促进学生的创造性思维和深度理解。

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