83金属资源的利用与保护（第2课时）教案-九年级化学人教版（2024）下册

课题3金属资源的利用和保护第2课时一、教学目标1.以铁生锈为例，探究金属锈蚀的原因和条件，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。二、教学重难点重点：铁锈蚀的条件及其防护。难点：铁钉锈蚀条件及其防护措施的探究。三、教学准备教学PPT及相关视频。试剂和器材：洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和氯化钙（干燥剂）、试管。四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一创设情境引入新课【导入】金属材料在人类社会发展中发挥着重要的作用，但在使用过程中若保护不当，会出现什么现象呢？【播放】【情境素材】金属腐蚀【过渡】一方面，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。观看图片、视频。通过图片、视频中展示的生活中常见的金属生锈的事例，让学生对金属生锈产生探索的欲望。环节二新课讲解【展示】【资料卡片】据统计，世界各国每年因金属腐蚀所造成的经济损失占各国国民生产总值的3%～5%，远大于自然灾害和各类事故损失的总和。全球每年因金属腐蚀造成的经济损失高达数千亿美元。【交流讨论】金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，你知道金属锈蚀的原因是什么吗？对此应采取怎样的防护措施？【过渡】下面我们来探究一下造成金属锈蚀的条件吧！【演示实验】实验探究：铁钉生锈的条件问题：铁钉容易生锈。那么，铁钉生锈需要哪些条件呢？实验：现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和氯化钙（干燥剂）。你还可以选用其他物品。提示：蒸馏水的目的是排除水中溶解的氧气，从而控制实验变量，确保实验的准确性。（1）设计实验并探究铁钉生锈的条件。（2）每天观察铁钉生锈的现象，连续观察约一周，认真做好记录。【播放】【教学实验】铁制品锈蚀的条件【总结】提示：植物油的作用是隔绝氧气；干燥剂是氯化钙，具有吸水性。实验现象：第一支试管内铁钉生锈，且在与水面接触处生锈最严重；第二、三支试管内铁钉没有明显的生锈。实验结论：以上探究中铁钉生锈的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水（或水蒸气）等发生化学反应的过程。（提示：铁生锈是化学变化，属于缓慢氧化。）注意：如果有盐或酸存在的情况下，生锈更严重。【讲述】铁锈铁锈是红棕色固体，主要成分是Fe2O3·xH2O。铁锈是一种疏松多孔的物质，具有吸水性，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透，持续跟铁反应，直至铁制品全部锈蚀。因此铁锈如不除去，会加速里层铁的生锈。【过渡】了解了铁生锈的条件，就可以根据这些条件，寻找防止铁制品锈蚀的方法。【提问】通过对铁钉生锈条件的探究，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？【总结】参考灭火的原理是破坏燃烧的条件，那么防锈的原理可以是破坏生锈的条件，即使铁制品与氧气或水隔绝。【讲述】【方法导引】破坏铁制品生锈的条件可以防止铁制品生锈，具体方法有：1．保持铁制品表面干燥和洁净；2．在铁制品表面形成一层保护膜，例如涂油、刷漆、镀上镀耐磨和耐腐蚀的铬等其他金属、烧涂搪瓷、烤蓝等；3．改进金属结构，制成耐腐蚀的合金。【提问】自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了哪些防锈措施？【总结】支架采用涂油漆，链条采用涂油，车圈采用镀铬等，支架和车圈也可采用铝合金、不锈钢等其他耐腐蚀的合金材料。【过渡】金属矿物的储量有限，而且不能再生。怎样保护金属资源呢？（启发：在社会中你见过收购废铁、废铜和易拉罐的商贩吗？）【指导阅读】阅读课本P2021页保护金属资源。【讲述】除了防止金属腐蚀，保护金属资源的第二条有效途径是回收利用废旧金属。【展示】易拉罐【总结】回收利用铝质饮料罐与制造新的铝质饮料罐相比，既能节约金属资源，又能节约能源。目前，世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用。【讲述】废旧金属的回收利用的意义：既能节约金属资源和能源，又能减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有铅、镍、镉、钴等，如果将废旧电池随意丢弃，这些金属渗出会污染地下水和土壤，危害人类健康。而将这些金属回收利用，既可以减少其对环境的危害，又可以节约金属资源。如从汽车用过的铅酸蓄电池中回收铅，从废旧锂离子电池中回收锂、钴、镍等，对保护环境和实现金属资源的循环利用均具有重要的意义。【展示】【方法导引】保护金属资源的途径防止金属腐蚀回收利用废旧金属合理开采金属矿物寻找金属的代用品【总结】保护金属资源的第三条有效途径是有计划、合理地开采金属矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。此外，还有寻找金属的代用品等途径。例如，目前已经广泛使用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车零部件等。【思考讨论】查阅资料，了解我国的稀土储量、稀土生产量，以及我国稀土资源的合理利用与保护，并与同学交流。【指导阅读】阅读课本P21页稀土资源的利用和保护。【总结】稀土元素是储量较少的一类金属元素的统称，有“工业的维生素”的美誉，是重要的战略资源，广泛应用于新能源、新材料、航空航天、电子信息等尖端科技领域。徐光宪院士（2008年度国家最高科学技术奖获得者）和他的团队研发了稀土分离技术，使我国能够自主分离稀土产品，打破了发达国家在国际稀土市场上的垄断地位。到目前为止，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资源，过度开采会面临枯竭。阅读资料。思考。观看教师演示实验和实验视频，观察现象并记录，并回答问题。倾听，修正自己的观点，记录笔记。倾听，理解并记录笔记。分组思考讨论。倾听。倾听，记录笔记。分组思考讨论并回答问题。倾听。阅读课本P2021页。记录笔记。记录笔记。阅读课本，了解稀土资源的利用和保护。培养学生的阅读能力，同时让学生了解金属腐蚀所带来的损失是巨大的。通过观看教师演示实验和实验视频，探究金属锈蚀的原因和条件，培养学生观察能力、归纳总结能力。通过展示铁生锈的结果以及教师归纳总结，让学生了解铁生锈所需要的条件，为学习金属的防护做铺垫。通过讲述，让学生充分了解铁锈。通过让学生回顾灭火的原理，让学生联想到破坏铁生锈的措施。总结防止铁制品生锈的具体方法，让学生了解防止金属腐蚀的常用方法。通过分析生活中具体事物的防锈措施，给学生更为直观的感受。通过阅读课本让学生了解保护金属资源的途径，了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。总结保护金属资源的途径。培养学生的阅读能力和提取关键信息能力。环节三拓展延伸【展示】【化学天地】城市矿山倾听，观看。拓展学生的知识面。随堂作业PPT展示。做题。通过习题巩固本节所学知识。环节四课堂小结展示PPT第25页。倾听并理解。帮助学生