2023-2024学年 沪教版（全国）九年级化学上册 第5章金属的冶炼与利用 第3节 金属防护和废金属回收 教案

第5章 金属的冶炼与利用
第3节 金属防护和废金属回收 教案
教学目标
一、知识与技能
1. 知道金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
2. 知道废弃金属对环境的污染，认识金属回收、再利用等对资源保护的重要性。
二、过程与方法
1.通过对实验现象的观察、分析，学会归纳整理；
2.用化学知识解释日常生活中的一些变化，激发学习化学的兴趣
教学重点
了解铁生锈的条件和金属资源的保护方法。
教学难点
铁钉锈蚀条件的探究。
新课引入
上自然界中的金属资源是很丰富的，但是，金属腐蚀是普遍存在的现象。金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成火灾或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。据估计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值的3.5%～4.2%，因此，研究金属腐蚀原理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。因此本节课我们一起来探究金属防护的知识。
教学过程
（一）探究铁生锈的条件
[引入]：本节课研究的主要内容就是铁生锈的原因和防治方法。首先，大家请拿出小组在一周前准备的“铁生锈”实验。
[实验探究]：分别把铁钉放入干燥空气的试管、装有水的试管、装有上层有煤油的水的试管、装有盐水的试管中，一周后，观察发生生锈的情况。
[交流]：学生结合自己的实验，交流铁生锈的原因。
学生甲：铁钉放在水中，浸没部分生锈不严重，在空气、水界处的铁钉生锈较严重。
学生乙：比较铁钉放在水中和食盐水中的生锈情况，在空气、食盐水界处的铁钉生锈较严重。
学生丙：铁钉在干燥的空气中没有生锈。
学生丁：浸没在上层有煤油的水中的铁钉生锈也不严重。
[讨论]：同学回答的结果，使其能更好地为探究铁生锈的原因做好准备。
[讲述]：同学们回答得很好，观察非常仔细。那么根据上述现象，请同学们思考铁生锈与哪些因素有关？
[交流]：学生交流并回答。
学生甲：铁钉生锈与水有关，因为放在潮湿空气中的铁易生锈，但放在干燥空气中的铁不易生锈。
学生乙：铁钉生锈与氧气有关，有一半浸没在水中和食盐水中的铁钉，生锈严重的都是空气、水的界处。
学生丙：在干燥的空气中也有氧气，但它不易生锈。所以，我认为铁生锈应该与水、氧气同时存在有关。
学生丁：通过比较水中和食盐水中铁钉的生锈情况，我认为铁钉生锈还与水的性质有关，如果在水中加入食盐，则可能会加速铁的生锈速度。
[展示]：同学们回答的都很正确。展示铁生锈的原因。
[问题]：1.铁锈的颜色是？其主要成分是？它是纯净物吗？
2.氧化铁能像铝壶表面的氧化铝膜一样阻止铁继续生锈吗？
[回答]：学生交流并回答。
[问题]：前面在讲述灭火的原理就是要阻止可燃物满足燃烧的三个条件。那么，如果要防止铁生锈，则原理是什么呢？
[回答]：学生回答是要阻止铁同时与氧气、水接触。
[讲述]：那么，同学们想想日常生活中，我们是如何来防止铁生锈的呢？
回答：学生交流后回答。
学生甲：在铁表面镀上一层搪瓷，目的是为了不与氧气或水接触。
学生乙：在油轮的表面经常要涂油漆，目的是为了阻止铁和水接触，防止生锈。
学生丙：家用的菜刀，用完后通常要擦干或在刀表面涂一层油，目的是为了防止刀与水和氧气接触。
[展示]：防止金属生锈的办法。
[讲述]：一旦金属生锈了，也不能乱扔。要对废金属进行回收利用，原因是废金属会对人类的环境造成极大的污染。
展示：废金属的回收利用。
课堂小结
1、铁生锈实质：铁与空气中的氧气、水接触，发生了复杂的化学反应——缓慢氧化。
2、铁锈是一种疏松多孔的物质，成分复杂，其主要成分为氧化铁。水分和氧气能够穿过铁锈的空隙，所以铁锈对铁起不到保护作用。如果不加以保护，铁甚至被完全锈蚀。
3、保护方法和措施：
（1）保持铁制品表面的洁净和干燥
（3）改变内部结构：如加入铬、镍制成不锈钢等。
板书设计
第3节 金属防护和废金属回收
一、探究铁生锈的条件
1.实验步骤
2.实验结论：铁与空气中的氧气、水接触，发生了复杂的化学反应——缓慢氧化。
二、铁的防锈措施
1.保持铁制品表面清洁与干燥
2.在铁制品表面涂上一层保护膜
3.制成耐腐蚀的合金
三、废金属的回收与利用
教学反思
本节课教学设计的指导思想是以学生为主体，建构起学生自己动
手实践、自主探索与合作交流的学习方式，在教师指导下，以科学探
究的方法主动应用已有知识解决问题，并获取新知识，促进学生创新
意识和实践能力的发展。从生活中钢铁锈蚀的危害入手，激发学生了
解学习内容的兴趣，通过铁锈蚀的探究实验，让学生分析归纳得出铁
生锈的条件，并在此基础上寻找防止钢铁锈蚀的措施。引导学生学会
学习，学会交流，形成爱护金属资源的思想。
例题展示
类型一 钢铁的锈蚀及其防护
例1在下列条件或环境中，铁制品最易生锈的是 （ C ）
暴露在干燥的空气中
浸没在植物油中
暴露在潮湿的空气中
D．浸没在蒸镏水中
解析：A、在干燥的空气中铁与水接触的少，不易生锈，故A错误；
B、浸没在植物油中，铁与水和氧气都不接触，不易生锈，故B错误；C、在潮湿的空气中，铁与水和氧气同时接触，容易生锈，故C正确；D、浸没在蒸馏水中，铁与氧气不接触，不易生锈，故D错误．
课后作业
一、当堂反馈
1.生活的实际经验中，你认为下列做法正确的是 （ C ）
A用纯碱代替食盐做调料
B用水经常冲洗自行车防锈
C用食醋除去热水瓶中的水垢
D用燃着的木条检查石油液化气的泄漏
解析:根据食盐和纯碱的特点考虑；B、防止铁生锈的方法通常是保持铁表面洁净干燥；C、水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，可以使用酸与之反应；D、液化气属于易燃品，要禁止明火接触以防止爆炸．
2.“垃圾是放错了位置的资源，应该分类回收。”生活中废弃的铁锅、铝易拉鑵、铜电极等可归为一类加以回收利用。它们属于( C )
A氧化物
B化石燃料
C金属或合金
D稀有元素
3.集中处理废电池的主要目的是（ C ）
A回收废电池外壳的金属材料
B回收处理加工后重新出售
C防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对水源和土壤的污染
D回收废电池中的是墨电极
解析：电池的外壳一般由锌制成，废弃后对环境基本无污染，石墨也是如此；而电池中汞、镉和铅等对环境的污染较严重，故要进行回收处理．故选C
二、课后练习
1.为了减缓铁制品的锈蚀，下列做法不当的是（ C ）
A.在车船的表面喷涂油漆
B.将使用后的菜刀用布擦干
C.洗净铁制品表面的油膜
D.在铁制品表面镀上一层锌
解析：A、在车、船的表面喷涂油漆能够防止生锈，做法正确；B、将使用后的菜刀用布擦干，能减缓铁制品的锈蚀，做法正确；C、洗净铁制品表面的油膜，使铁与氧气和水接触，容易生锈，做法错误；D、在铁制品表面镀上一层锌，能够防止生锈，做法正确．
2.下列情况下，埋在地下的铸铁最易生锈的是（ A ）
A.在潮湿、疏松、透气的土壤中
B.在干燥、疏松、透气的土壤中
C.在潮湿、致密、不透气的土壤中
D.在干燥、致密、不透气的土壤中
解析：A．在潮湿、疏松、透气的土壤中，铸铁管道与氧气和水充分接触，容易生锈；B．在干燥、致密、透气的土壤中，由于缺乏水，铸铁管道不容易生锈；C．在潮湿、致密、不透气的土壤中，由于缺乏氧气，铸铁管道的生锈速率很慢；D．在干燥、致密、不透气的土壤中，既没有氧气，也没有水，铸铁管道不生锈．故选A．
3.下列方法中不能防止锅铁腐蚀的是（ B ）
A.表层镀锌 B.食盐水浸泡 C.制成合金 D.表层涂油
解析：A、在金属铁的表面镀上一层比金属铁活泼的金属，可以防止铁被腐蚀，故A正确；B、食盐水浸泡会加速铁生锈的速度，故B错误；C、制成合金，合金的抗腐蚀强，起到防止生锈的目的，故C正确．D、铁生锈的主要条件是与空气和水（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铁生锈，在铁锅表面涂食用油能防止铁锅生锈，故D正确；
（2）在钢铁表面覆盖保护层
①喷漆
②涂防锈油
③烧涂搪瓷
④镀一层起保护作用的其他金属
⑤在钢铁表面高温制成一层致密氧化膜