人教版九年级下册课题 3 金属资源的利用和保护教案设计

这是一份人教版九年级下册课题 3 金属资源的利用和保护教案设计，共10页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观，复习导入，教师点拨，实验探究，归纳总结，教师提问等内容，欢迎下载使用。

设计说明
本课题分两部分，第一部分为铁的冶炼，是本课题教学的重点。对于这一部分内容，可以通过课件简要介绍我国炼铁的历史，然后重点介绍从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理。一氧化碳还原氧化铁的实验是本节课的重点和难点，可以结合实验视频进行突破，注意厘清实验的原理、步骤、实验现象以及实验的注意要点。高炉炼铁的内容要求较低，可以通过观看视频完成。教材中有关杂质问题的计算是以例题的形式呈现的，这一知识点对于学生来说难度较大，教师应进行重点分析、引导以及步骤规范。[来源:
第二部分为金属资源的保护，重点是关于“铁制品锈蚀的条件”的探究，以及“防止铁制品锈蚀”的讨论。【探究】包括提出问题、设计实验并实施、讨论、得出结论等多个步骤，对于培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。【讨论】主要是对在【探究】中获得的结论进行应用。关于金属资源的保护，可以借助图片、视频等素材，利用点拨、讨论等形式使学生充分了解金属矿物资源是有限的，以及金属资源的保护措施。
教学目标
【知识与技能】
1.了解金属资源概况，知道一些常见的金属如铁、铝、铜等的矿石。
2.了解实验室炼铁和工业炼铁的原理。
3.了解金属锈蚀的条件及防止金属锈蚀的方法。
4.知道保护金属资源的方法。
【过程与方法】
1. 通过金属锈蚀条件的实验探究，学习利用控制变量法进行科学探究的方法。
2.会根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算。
【情感、态度与价值观】
1.增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲，熟悉与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。
2.逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念，树立起为社会的进步而学习化学的志向。
重点难点
教学重点
1. 工业炼铁原理，根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算。
2. 铁制品锈蚀的原因及相应的防锈措施。
教学难点
根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算。
教学方法
讨论法：通过分析讨论、归纳总结出一氧化碳还原氧化铁实验的原理、步骤、实验现象以及注意事项。
探究法：通过学生的探究实验，引导学生正确推理，概括出铁锈蚀的条件以及相应的防锈方法。
控制变量法：铁制品锈蚀条件的探究实验中注意控制变量，验证时保证要验证的条件不同外，其他条件应完全相同。
教具、学具
1.计算机多媒体教学系统、CAI课件等。
2.《一氧化碳还原氧化铁》视频资源、《高炉炼铁》视频资源、《赤铁矿》图片资源、《黄铁矿》图片资源、《黄铜矿》图片资源、《我国古代先进的冶金技术》图片资源等。
3.一套提前准备好的探究铁生锈条件的器材，包括铁钉放入装有干燥空气的试管、铁钉放入装有蒸馏水的试管、铁钉放入装有上层有植物油下层有水的试管等。
授课时数
2课时
第2课时 金属资源的保护
教学过程
回顾思考
1.金属的存在：少数金属如金、银等是以 形式存在的，其余大部分都是以 形式存在的。
答案：单质 化合物
2.写出下列反应的化学方程式。
（1）一氧化碳还原氧化铁 ；
（2）高炉炼铁过程中焦炭的作用： 、
。
答案：（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2
（2）C+O2CO2 C+CO22CO
导入新课
【复习导入】教师播放视频《金属腐蚀》。
（插入视频《金属腐蚀》）
从视频中我们知道了金属腐蚀会造成危害，并且金属腐蚀每年都会给世界造成巨大的经济损失。而且人们每年都会向自然界索取大量的矿产资源，提炼金属。所以金属的腐蚀和防护已成为我们重要的课题。本节课我们就来学习金属腐蚀的原理以及如何进行防护。
讲授新课
二、金属的腐蚀与防护
【教师点拨】钢铁是最常用的金属材料，根据生活经验，钢铁在干燥的空气中不易生锈，在潮湿的空气中容易生锈。那我们如何通过实验来探究铁生锈的条件？
【实验探究】在一周前准备的“铁生锈”实验。
分别准备三支试管，分别是铁钉放入干燥空气的试管、装有蒸馏水的试管、装有上层有植物油的水的试管，一周后，观察发生生锈的情况。
实验结果：（1）在干燥空气中：铁钉无明显变化。
（2）浸没一半在水中：铁钉在空气、水的界面处生锈严重。
（3）浸没在蒸馏水中，植物油封住：铁钉无明显变化。
【教师点拨】那么通过所做实验的现象，你们认为铁生锈与哪些因素有关。
【归纳总结】铁制品锈蚀的过程是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生复杂化学反应的过程。
由此可见，金属的锈蚀是需要条件的，如要有能够发生反应的物质，反应物要能相互接触，生成物不会对反应起阻碍作用等。
【教师提问】1.铁锈的主要成分是什么？它是纯净物吗？
2.铁锈能像氧化铝膜一样阻止铁继续生锈吗？
【学生回答】1.铁锈是混合物，主要成分是Fe2O3。
2.铁锈的结构很疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水分等反应，因此铁制品可以完全锈蚀。
【教师展示】教师播放动画资源《不同环境下铁钉的锈蚀》，学生了解不同环境下铁钉的锈蚀情况不同。
（插入动画资源《不同环境下铁钉的锈蚀》）
【教师提问】我们知道了铁锈蚀原理。那自然就会想到，如果要防止铁生锈，它的原理是什么呢？
【学生回答】防止铁生锈的原理是要阻止铁同时与氧气、水接触。
【学生讨论】
1.通过对铁制品锈蚀条件的探究，你对防止铁制品锈蚀有什么建议。
2.自行车的构件如支架、链条、车圈等，分别采用了什么防锈措施。
【归纳总结】1.常用的防锈方法
（1）保持铁制品表面的洁净和干燥。
（2）在铁制品表面涂覆保护层，例如涂油、刷漆、搪瓷、烤蓝等。
（3）涂上一层不易锈蚀的金属——电镀。
（4）改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢。
2.支架：喷漆
链条：抹油
车圈：电镀
【教师展示】教师播放视频《镀铬》《镀锌》《涂防锈油》《涂漆》，拓展知识。

（插入视频《镀铬》《镀锌》）
（插入视频《涂防锈油》《涂漆》）
三、金属资源保护
【教师提问】由于各种原因，每年都有大量的废旧金属产生。我们该怎样处理这些废旧金属呢？
【合作讨论】学生阅读教材18～19页，讨论下列问题。
1.废旧金属回收利用的好处有哪些？
2.保护金属资源的方法有哪些？
【学生回答】
1.废旧金属回收利用的好处：减少对环境的污染，节约资源和能源。
2.保护金属资源的方法：防止金属腐蚀，回收利用废旧金属，有计划、合理地开采矿物，以及寻找金属的代用品等。
【课外拓展】城市中废旧金属的处理回收过程。
【教师展示】教师播放视频《城市矿山》，拓展知识。
（插入视频《城市矿山》）
典型例题
例1 现在，由于城市道路经常出现拥堵现象，于是人们改骑自行车出行，既体现了健康的生活方式又体现了绿色环保，下列有关说法正确的
是（ ）
A.自行车车架用锰钢制造，具有韧性好、强度大的优点
B.自行车有些部件用铝合金制成，铝合金具有密度小、熔点高、抗腐蚀性好的性质
C.自行车链条是用喷漆来进行防锈的
D.自行车在南方比北方更耐用
解析：自行车车架用锰钢制造，具有韧性好、强度大的优点，A正确；自行车有些部件用铝合金制成，铝合金具有密度小、熔点低、抗腐蚀性好的性质，B错误；自行车链条不能用喷漆来进行防锈，应用涂油的方法进行防锈，C错误；自行车在北方比南方更耐用，D错误。
答案：A
例2 下列关于铁的说法正确的是（ ）
A.铁锈的主要成分是Fe3O4，铁丝燃烧的产物是Fe2O3
B.铁元素是地壳中含量最多的金属元素
C.铁锈很致密，能防止铁进一步氧化
D.铁丝生锈是缓慢氧化
解析：铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，铁丝燃烧的产物是Fe3O4，A错误；铝元素是地壳中含量最多的金属元素，B错误；铁锈是一种疏松的物质，不能防止铁进一步氧化，C错误；铁丝生锈是缓慢氧化，D正确。
答案：D
例3 2018年5月我国自主研制的第一艘航空母舰下海，为保证航空母舰的使用寿命，下列防锈措施不可行的是（ ）
A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航空母舰的零部件
B.刷防锈漆
C.船体表面镀一层金或其他不活泼贵金属
D.给某些部位涂油
解析：用抗锈蚀性能优异的合金制造航空母舰的零部件，能防止零部件生锈，A正确；刷防锈漆，能隔绝氧气和水，能防止零部件生锈，B正确；船体表面镀一层金或其他不活泼贵金属，由于不活泼贵金属资源有限、价格太高等因素，是不现实的，防锈措施不可行，C错误；给某些部位涂油，能隔绝氧气和水，能防止零部件生锈，D正确。
答案：C
例4 下列关于金属的说法正确的是（ ）
A.回收旧金属只是为了减少污染
B.铜的化学性质不活泼，所以铜制品不会生锈
C.篮球架的表面喷涂油漆，主要是为了美观
D.“真金不怕火炼”说明金的化学性质稳定
解析：回收旧金属既节约了资源，又减少了环境污染，A错误；铜在潮湿的空气中，与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用发生反应，生成绿色的铜锈（碱式碳酸铜），B错误；篮球架的表面喷涂油漆，主要是为了防锈，C错误；“真金不怕火炼”说明金的化学性质稳定，在高温条件下也不易反应，D正确。
答案：D
课堂小结
铁生锈的主要条件是与空气中的氧气和水（或水蒸气）直接接触，如果隔绝了空气和水，就能在一定程度上防止钢铁生锈。在钢铁表面涂油、刷漆、镀耐磨和耐腐蚀的铬及制造耐腐蚀的合金如不锈钢等，都能防止钢铁生锈。
保护金属资源的有效途径是防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、有计划、合理地开采矿物，以及寻找金属的代用品等。
当堂达标
1.下列关于金属的说法正确的是（ ）
A.铜制插头利用了铜的导电性
B.硬铝的硬度比铝小
C.在金属表面喷涂油漆是防止其锈蚀的唯一方法
D.Ag能将硝酸铜溶液中的铜置换出来
答案：A
2. 如图所示，将足量的生铁粉用水均匀地粘在试管内壁上，将试管倒立在装有水的烧杯中。实验过程中，观察到试管内液面缓慢上升。下列分析正确的是（ ）
A.若在生铁粉中加入少量NaCl，不会加快铁粉生锈
B.水能进入试管的最大体积约为试管容积的
C.该实验中涉及的反应物只有铁、氧气
D.如把该铁粉改为木炭粉，两者的现象完全相同
答案：B
3.下列说法正确的是（ ）
A.酒精灯中的酒精洒了，在桌上燃烧起来，不要惊慌，应立即用水浇灭
B.把铁粉和炭粉混合均匀后就得到了铁的合金
C.保护金属资源的有效途径只有防止金属锈蚀
D.被雨水淋湿的自行车须先用干布擦净后才能用带油的布擦
答案：D
4.下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是（ ）
A.在国产航空母舰金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观
B.用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀
C.用铝合金制造飞机机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀的优点
D.切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈的速率
答案：A
5.下列有关金属和金属材料的说法不正确的是（ ）
A.钢铁是使用最多的金属材料
B.高炉为工业炼铁使用的主要设备
C.铁制品在潮湿的空气中易生锈
D.“金银铜铁锡”俗称五金，在这五种金属中，金属活动性最强的是锡
答案：D
6. 下列关于金属防护措施不正确的是（ ）
A.在金属制品表面镀保护层
B.改变金属结构制成合金使用
C.在金属制品表面涂油漆
D.用稀盐酸定期清洗金属制品
答案：D
7. （1）航空母舰的甲板要求承受舰载机起落强烈的撞击和摩擦，制作甲板的钢材应具有的性质是 。
（2）舰载机使用了铝镁合金，为验证铝与镁的金属活动性顺序，分别将打磨过的铝条和镁条插入稀盐酸中，观察到镁比铝反应激烈。镁与稀盐酸反应的化学方程式是 。
（3）航空母舰外壳用涂料覆盖是为了防止其与 接触而锈蚀。
答案：（1）韧性好、熔点高、硬度大
（2）Mg+2HClMgCl2+H2↑
（3）水和空气中的氧气
板书设计
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 金属资源的保护
二、金属的腐蚀与防护
（1）铁的锈蚀条件：与水和空气中的氧气同时接触。
（2）防止铁锈蚀的方法：破坏铁锈蚀的两个条件之一。
三、金属资源保护
（1）防止金属腐蚀；
（2）回收利用废旧金属；
（3）有计划、合理地开采矿物；
（4）寻找金属的代用品。