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6.3 金属防护和废金属回收大单元整体教学设计
单元教学主题 学习主题“金属资源”。本单元涉及的主要化学大概念：(1)常见的金属矿物；
(2)铁冶炼的化学原理；
(3)金属的物理性质；(4)常见金属的化学性质；(5)合金及其应用；(6)我国钢铁工业的发展；(7)钢铁的锈蚀及防护；(8)废金属的回收利用； 学科 化学 年级 九年级
单元 第六章《金属资源综合利用》 授课人 Xxx
单元内容 本单元教学内容：课题1 本单元聚焦金属矿物及铁的冶炼相关知识。首先介绍了常见的金属矿物，如赤铁矿、磁铁矿等，让我们了解其成分和分布。重点阐述了铁的冶炼原理，即利用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原为金属铁。详细讲解了冶炼的设备、工艺流程和化学反应。还探讨了冶炼过程中的能源消耗、环境污染等问题，引发对可持续发展的思考。同时，涉及到金属的回收利用，强调其重要性和方法。通过实验和实例，帮助我们更直观地理解铁的冶炼过程及相关原理，培养科学探究和解决实际问题的能力。课题2 本单元聚焦金属的性质和应用。首先，深入探讨金属的物理性质，包括良好的导电性、导热性、延展性及金属光泽等，这些性质决定了它们在日常生活和工业中的广泛用途。在化学性质方面，着重研究金属与氧气、酸及盐溶液的反应，了解金属的活泼程度差异。通过实验，直观感受金属化学性质的变化。应用方面，阐述金属在建筑、制造、电子等领域的重要作用。例如，铁用于建筑结构，铜用于电线制造。还会介绍合金的概念及优势，如钢、铝合金等，它们改善了纯金属的性能，拓展了应用范围。课题3 本单元重点探讨金属防护和废金属回收。首先介绍金属腐蚀的原理，包括化学腐蚀和电化学腐蚀，让学生明白金属生锈的本质原因。接着讲解各种防护金属的方法，如涂漆、镀膜、改变金属内部结构等，使学生了解如何有效延长金属制品的使用寿命。在废金属回收方面，强调其重要性和意义，不仅能节约资源，还能减少环境污染。通过案例分析，展示废金属回收的流程和技术，激发学生的环保意识和资源节约观念。同时引导学生思考在日常生活中如何参与到废金属回收行动中，培养他们的社会责任感。本单元内容的逻辑结构：本单元重点探讨金属防护和废金属回收。首先介绍金属腐蚀的原理，包括化学腐蚀和电化学腐蚀，让学生明白金属生锈的本质原因。接着讲解各种防护金属的方法，如涂漆、镀膜、改变金属内部结构等，使学生了解如何有效延长金属制品的使用寿命。在废金属回收方面，强调其重要性和意义，不仅能节约资源，还能减少环境污染。通过案例分析，展示废金属回收的流程和技术，激发学生的环保意识和资源节约观念。同时引导学生思考在日常生活中如何参与到废金属回收行动中，培养他们的社会责任感。本单元内容可开发的教学活动与资源：本单元，可开发丰富多样的教学活动与资源。教学活动方面，组织学生实地参观金属加工厂或废品回收站，使其亲身体验金属的加工和回收流程；开展小组讨论，针对金属资源的现状与未来发展趋势各抒己见；安排模拟金属腐蚀的实验活动，让学生直观了解腐蚀条件和影响因素，进而深刻理解防护措施的原理；举办知识竞赛，激发学生学习金属资源知识的热情。教学资源上，借助多媒体展示金属开采、冶炼、回收过程以及因不合理利用金属资源导致的环境问题等丰富的图片和视频；提供相关科普文章和研究报告，助力学生深入探究前沿信息；引入国内外成功的金属资源回收利用项目案例进行分析，引导学生从中获取经验；此外，搭建在线学习平台，分享学习资料、设立讨论区，便于学生交流和自主学习。通过这些教学活动与资源的开发运用，能够激发学生的学习兴趣，增进他们对金属资源综合利用的认知，提升实践能力。本单元教学重点：1.金属资源的现状和重要性：了解金属资源的有限性和在现代工业、生活中的关键作用。2.金属的冶炼方法：掌握不同金属的常见冶炼工艺，包括原理和条件。3.金属的腐蚀与防护：理解金属腐蚀的原因和机制，学会有效的防护措施。4.废金属的回收利用：认识废金属回收的意义、流程和价值。5.可持续发展观念：培养学生节约金属资源、保护环境，树立可持续利用金属资源的意识。本单元教学难点：1.理解复杂的金属冶炼原理和工艺流程，包括其中涉及的化学反应和物理变化，这需要学生具备较强的化学和物理基础知识以及抽象思维能力。2.掌握金属腐蚀的多种原因和防护方法，并能够在实际情况中准确分析和应用，这对学生的综合分析和实践应用能力要求较高。3.深刻认识到金属资源综合利用的重要性和紧迫性，培养学生的资源节约和环境保护意识，使其在日常生活中形成自觉的行为习惯。
单元学情 在“金属资源综合利用”单元的学习中，学生已经具备了一定的化学基础知识，如常见金属的性质、化学反应等。他们对金属有一定的感性认识，但对于金属资源的综合利用可能缺乏系统和深入的了解。大多数学生对金属在生活熟悉，能够意识到金属的重要性，但对于金属资源的有限性和保护的紧迫性认识不足。在学习能力方面，学生具备一定的观察和分析能力，但在抽象思维和逻辑推理上还有待提高。他们可能在理解金属腐蚀的原理、复杂的冶炼过程以及资源回收的经济效益和环境效益等方面存在困难。部分学生可能对实验操作和探究活动感兴趣，通过实践能够更好地掌握知识，但也有一些学生可能在实验过程中缺乏耐心和细心。在学习态度上，学生对于与实际生活紧密相关的内容往往表现出较高的积极性，但对于较为枯燥的理论知识可能会感到厌烦。此外，学生在信息收集和处理能力上存在差异，一些学生能够有效地利用网络和书籍获取相关资料，而另一些学生则需要更多的引导和帮助。同时，学生的团队合作能力也参差不齐，在小组活动中需要教师合理安排和指导，以确保每个学生都能充分参与和有所收获。综上所述，在教学过程中，教师需要根据学生的实际情况，采用多样化的教学方法和手段，激发学生的学习兴趣，突破学习难点，提高学生的综合素养。
单元目标 1.理解金属资源的有限性和重要性，认识合理开发和保护的意义。2.掌握常见金属的存在形式、冶炼方法及其原理。3.了解金属腐蚀的原因和类型，学会常见的金属防护措施。4.明确废金属回收的价值和流程，培养资源循环利用的意识。5.能够通过实验探究和数据分析，解决与金属资源相关的问题。6.学会运用化学知识评估金属资源综合利用方案的合理性和可行性。7.树立环保和可持续发展观念，积极参与金属资源保护和回收的实践活动。
达成评价 围绕课时学习目标1.关注课堂问题预设、实验探究与学生课堂反馈表现。2.设计课时作业与学生答题正确率的及时分析。3.围绕单元和主题目标：分层设置单元测试和家庭小实验探究。
单元实施
课型安排 课时设置 课时目标 达成评价 任务活动 当堂检测 课时作业
新授课 1 在知识与技能方面，学生要认识常见金属矿物及其主要成分，掌握铁的冶炼原理，能正确书写相关化学方程式及明确反应条件，还要理解一氧化碳还原氧化铁的实验装置与操作步骤。过程与方法上，通过对实验现象的观察，提升观察和分析问题的能力，经历从理论到实践的过程，增强运用化学知识解决实际问题的水平。情感态度与价值观方面，要让学生体会化学在金属冶炼中的关键作用，提升对化学学科的兴趣，培养环保意识，明白合理利用资源和保护环境的重要性，并且在实验探究中形成严谨的科学态度及合作精神。 通过实验和实例，帮助学生理解这些内容，对常见金属的性质有更深层次的理解。 1.实验室炼铁实验。2.工业炼铁。 1、课堂练习2、课本p172习题 校本课时作业
新授课 2 本课时旨在让学生全面且深入地理解金属的性质和应用。知识与技能方面，学生将掌握金属的物理性质，如导电性、导热性、延展性等，以及金属的化学性质，包括金属与氧气、酸和盐溶液的反应，能够准确书写相关化学方程式。过程与方法上，通过实验探究和观察分析，培养学生的动手能力、观察能力和逻辑推理能力，学会从实验现象中总结归纳金属的性质。在情感态度与价值观维度，引导学生感受金属材料在生活和生产中的广泛应用，激发学生学习化学的兴趣，同时培养学生的创新意识和节约资源的观念，认识到科学合理利用金属的重要性。 通过对金属的性质和应用的学习，学生在知识掌握方面表现出色，能够清晰阐述常见金属的物理和化学性质，并能准确举例说明其在生活生产中的应用。在能力培养上，学生具备了一定的实验观察和分析能力，能通过实验探究理解金属性质。但部分学生在综合运用知识解决复杂问题时仍需加强。 1.金属与氧气反应。2.金属与稀硫酸（或稀盐酸）反应。 1、课堂练习2、课本p182，p183习题 校本课时作业
新授课 3 这一课时的目标涵盖多个方面。在知识上，学生要理解金属腐蚀的原理，包括化学腐蚀和电化学腐蚀的机制，掌握常见的防护方法及原理，熟悉废金属回收的流程和意义。技能上，通过实验探究或案例分析，能判断金属腐蚀类型并提出防护措施，还能制定废金属回收方案。情感方面，培养节约资源和环保意识，认识到其对可持续发展的重要性，增强社会责任感。应用上，能够把所学知识用到日常生活，解决实际问题，如保养金属制品、参与废金属回收活动。总之，通过本课时学习，让学生全面掌握相关知识和技能，形成正确的价值观和应用能力。 通过本部分学习，学生基本掌握金属防护和废金属回收的知识。能阐述金属腐蚀原理及防护方法，了解废金属回收的意义。部分学生在实际应用方面还有待提高。总体来说，大部分同学达成了预期目标，对环保和资源利用有了新认识。 1. 铁的锈蚀实验。 2.铁钉锈蚀实验。3.金属的回收利用。 1、课堂练习2、课本p187、p188习题 校本课时作业
课时设计（课题3）
课题 6.3 金属防护和废金属回收
课型 新授课 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 金属防护和废金属回收”这一教学内容具有重要意义。从知识层面看，它涵盖了金属腐蚀的原理，包括化学与电化学腐蚀，让学生明白金属受损的机制。同时介绍多种防护方法，如涂层、电化学防护等，使学生掌握应对策略。在实践应用方面，通过对废金属回收流程及意义的讲解，培养学生的环保和资源节约意识，引导学生关注实际生活中的金属资源利用。此内容还注重培养学生的综合分析能力，让他们能从经济、环境等多角度看待金属防护和回收问题，为今后的学习和生活打下基础。
2.学习者分析 学生们在学习“金属防护和废金属回收”时，已具备一定的化学基础知识，但对于金属腐蚀的原理和防护方法的理解可能不够深入。学生们对生活中的金属制品有一定的观察和认识，但可能缺乏从化学角度思考问题的习惯。部分学生可能会觉得理论知识较枯燥，更倾向于通过实验和实际案例来学习。在学习能力方面，学生具备一定的自主学习和探究能力，但在综合运用知识解决实际问题上还需加强。同时，学生的环保意识和资源节约观念参差不齐，需要进一步引导和强化。
3.学习目标确定 1. 理解金属腐蚀的原理，包括化学腐蚀和电化学腐蚀的机制。2. 掌握常见的金属防护方法，如涂层防护、电化学防护、改变金属内部结构等，并能解释其原理。3. 认识废金属回收的重要性，包括节约资源、保护环境和经济效益等方面。4. 学会对废金属进行分类和鉴别，了解不同种类废金属的特点和价值。5. 培养学生在日常生活中注重金属防护和积极参与废金属回收的意识和习惯。
4.学习评价设计 1.课件随堂练习2.校本课时作业3.课堂实验
5.学习活动设计
任务一：创设问题情境，引入新课
教师活动 学生活动 学习评价
【展示】化学学科的教材，观看准备的视频素材。【提问】思考一下铁锈形成的条件？ 学生尝试说明生活中有哪些地方可以看到废金属回收？ 同学们能知晓金属防护方法和废金属回收的重要性。部分同学能理论联系实际，但在具体案例分析时，思路不够清晰。整体学习态度积极，对环保和资源利用有了新认识，仍需加强实践应用。
任务二：铁的锈蚀实验
教师活动 学生活动 学习评价
【演示实验】取一块废旧铁丝网，将铁丝网剪成几小片，用稀盐酸除去铁锈后，放入锥形瓶中。在锥形瓶中加入 3~4 mL 浓食盐水，塞紧带导管的单孔塞后，将导管的另一端伸入滴有红墨水的水中，过一段时间后观察并记录实验现象。 【现象分析】铁丝生锈，红墨水沿导管上升形成一段液柱【结论】铁丝被食盐水浸湿，与氧气和水同时接触，则铁容易生锈，铁生锈消耗氧气，导致锥形瓶内的压强变小，烧杯中的红墨水在大气压的作用下沿导管上升形成一段液柱【板书】铁的锈蚀实验 认真观察教师的实验演示，注意实验装置的组成和操作方法。仔细观察金属的变化，记录实验现象。【观看实验视频】【实验原理】 在实验中，学生积极参与，能认真观察实验现象。多数同学理解了铁锈蚀的条件，但在实验数据分析和结论推导上，能力有待提高。通过实验，增强了学生的探究意识，对防锈方法也有了初步认识。
任务三：铁钉锈蚀实验
教师活动 学生活动 学习评价
【演示实验】取5枚洁净无锈的铁钉，分别放入5支试管中，进行下面的实验。1.在试管①中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙），再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。2.在试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没，塞紧橡皮塞。3.在试管③中加入少量蒸馏水，使铁钉的一部分浸没在水中。4.在试管④中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去溶液。5.在试管⑤中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一部分浸没在溶液中。【现象分析】1.试管①塞上橡皮塞后试管内的空气成分相对稳定，试管中的干燥剂将水分吸收，铁钉只与管内空气接触，所以铁钉不生锈;2.试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水隔绝了氧气与铁钉的接触，铁钉没有同时与水和氧气接触，所以铁钉不生锈;3.试管③铁钉与水接触部分生锈，试管四铁钉与稀硫酸或醋酸溶液反应生锈。4.试管⑤中的铁钉同时与水和空气中的氧气接触而生锈，特别是在与水面接触处，铁钉同时与较多的水和氧气接触，生锈最严重。【实验结论】铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质作用，发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。【小结】“锈吃铁”铁锈是一种疏松多孔的物质，成分复杂，空气中的氧气和水分能穿过铁锈的空隙，不断向内层渗透，持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。【板书】实验探究：铁钉锈蚀实验 认真观察教师的实验演示，注意实验装置的组成和操作方法。仔细观察试管中铁钉的变化，记录实验现象。【实验现象】 在铁的锈蚀实验学习中，同学们积极参与，认真观察实验现象。能初步理解铁锈蚀的条件，但在实验设计的严谨性和数据记录分析上有待提高。通过此次实验，增强了对化学变化的认知，培养了科学探究精神，总体效果良好。
任务四：金属防锈
教师活动 学生活动 学习评价
依据物质的性质合理使用物质 物质的性质包括物理性质和化学性质，这些性质会直接影响物质的保存和使用。例如，对金属而言，常常利用金属的导电性制作电线、电缆，但有时也要采用各种方法来避免或减缓某些会影响金属使用寿命的化学反应的发生，如防止金属发生锈蚀等。人们通常采用在钢铁表面覆盖保护层的方法来防止钢铁生锈。例如，在车船的表面喷涂油漆，在机械表面涂防锈油，在脸盆、杯子等表面烧涂搪瓷等。 此外，还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。例如，在钢铁表面镀锡、镀锌或镀铬。铝的“自我保护” 铝比铁更容易与氧气和其他物质发生化学反应。铝在空气中与氧气反应，生成一层致密而结实的氧化铝膜覆盖在铝的表面，防止内部的铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。通常所称的“电化铝”，是指用特殊方法使铝表面形成加厚的氧化铝保护层的铝材料了解金属的锈蚀原因，才能更好地设计、制定防护金属的方案，从而加强资源的有效利用，实现可持续发展。 1.知识竞赛组织学生进行关于金属防锈知识的竞赛，激发学生学习热情。2.实验操作分组进行不同防锈方法的实验，如涂油、喷漆、镀锌等，观察防锈效果。3.实地考察到工厂或维修点，观察实际生产中金属防锈的措施和应用。4.创意展示让学生发挥创意，设计新型的金属防锈方案，并进行展示和交流。通过这些活动，让学生在实践中深入理解金属防锈知识，提高动手和创新能力。 在“金属防锈”的学习中，同学们展现出较高的积极性，掌握了常见的防锈方法和原理。多数同学能运用所学知识解决简单实际问题，但在防锈方案的综合设计方面，还需更多锻炼。整体学习成效不错，知识理解有进步。
任务五： 废金属的回收利用
教师活动 学生活动 学习评价
废金属主要指冶金工业、金属加工业产生的金属碎屑和碎块，以及日常生活中锈蚀和报废的金属器具等。 进入21世纪，由于高新技术产品更新换代加快，废弃的汽车以及电脑、电视机等电子产品越来越多，废金属的量急剧增加。废金属不但造成资源浪费，还会污染环境。回收利用废金属，是解决上述问题的途径之一。将废钢铁回收冶炼成钢，与用铁矿石冶炼钢相比，可以节约大量的煤和铁矿石，同时减少产生污染空气的悬浮颗粒物。2022年，我国有超过2亿吨粗钢是通过冶炼废钢生产的。“加快构建废弃物循环利用体系”，有助于促进社会可持续发展。党和政府高度重视循环经济，我国废金属回收与利用的规模持续扩大。2021 年，我国废金属（废钢铁、废有色金属）回收的总价值达到10402.1亿元，相较2013年增长了256%，其中以铜、铝、铅、锌为代表的有色金属回收利用水平已进入世界先进国家的行列。 1.知识普及老师讲解废金属回收利用的相关知识，包括回收的意义、方法和流程。2.实地考察组织学生到附近的废品回收站，观察废金属的分类和处理过程。3.创意设计分组进行废金属创意手工制作，比如用废铁丝制作工艺品。4.宣传推广制作废金属回收利用的宣传海报，向学校和社区进行宣传。 在“废金属的回收利用”学习中，同学们认识到其重要意义，了解了回收流程和方法。部分同学能提出创新性想法，但在实际操作和计算回收效益方面稍显薄弱。整体学习氛围良好，环保和资源意识有所增强。
【提问】学完本课题，谈谈你收获……【反馈练习】课堂练习和校本练习 根据板书，小结本节课所学内容 课堂延伸 巩固所学
5.板书设计
6.作业与拓展学习设计 校本课时
7.教学反思与改进作为一名化学老师，在“金属防护和废金属回收”的教学过程中，我有以下反思。成功的方面在于，通过丰富的实例和图片展示，让学生直观地感受到金属防护和废金属回收的重要性和现实意义，激发了学生的学习兴趣。课堂上的小组讨论也促使学生积极思考，交流各自的想法和见解。 然而，教学中仍存在一些不足之处。首先，对于金属防护的原理讲解不够深入，导致部分学生在理解上存在困难。其次，在废金属回收的实践操作环节，由于时间和条件限制，学生参与度不够，无法真正体验回收过程。另外，教学评价方式较为单一，不能全面准确地反映学生的学习效果。针对这些问题，我计划在今后的教学中做出以下改进。在讲解金属防护原理时，结合更多的实验演示和动画模拟，帮助学生理解抽象的概念。增加废金属回收的实践活动时间，提供更多的材料和工具，让学生亲自动手操作。同时，采用多元化的教学评价方式，如课堂表现、小组作业、实验报告等，全面评估学生的学习情况。通过不断地反思和改进，相信能够提高这部分内容的教学质量，让学生更好地掌握金属防护和废金属回收的知识和技能。
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(沪教版)九年级
上
第六章 金属资源综合利用
6.3 金属防护和废金属回收
01
教学目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
随堂检测
05
课堂总结
06
课堂典例
01
02
了解金属腐蚀的原因和类型，熟悉常见的金属防护方法；
03
判断金属腐蚀的情况并提出防护建议，了解废金属分类和回收；
培养学生的环保意识和资源节约观念，增强社会责任感。
教学目标
新知导入
常见金属生锈
铁锈
铜锈
银氧化
任务一
创设问题情境，引入新课
新知导入
任务一
创设问题情境，引入新课
思考：金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，怎样防锈呢？又怎样回收利用生锈金属呢？
模块一 钢铁的锈蚀及防护
探究新知
钢铁的锈蚀
钢铁具有多种优良性能，在生产生活中得到了广泛应用。然而，一般铁制品并不耐腐蚀，比较容易生锈。
探究新知
船舶生锈
工具生锈
水管生锈
钢铁生锈，物品损坏
钢铁的锈蚀
探究新知
任务二
铁的锈蚀实验
实验：将一块废旧铁丝网剪成几小片，用稀盐酸除去铁锈后，放入锥形瓶中。在锥形瓶中加入 3~4 mL 浓食盐水，塞紧带导管的单孔塞后，将导管的另一端伸入滴有红墨水的水中，过一段时间后观察并记录实验现象。
探究新知
任务二
铁的锈蚀实验
探究新知
任务二
铁的锈蚀实验
实验现象 铁丝生锈，红墨水沿导管上升形成一段液柱
实验原理
4Fe + 3 + xO = 2·xO
实验结论 铁丝被食盐水浸湿，与氧气和水同时接触，则铁容易生锈，铁生锈消耗氧气，导致锥形瓶内的压强变小，烧杯中的红墨水在大气压的作用下沿导管上升形成一段液柱
例1、在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是( )
A、在干燥、致密、不透气的土壤中
B、在潮湿、疏松、透气的土壤中
C、在潮湿、致密、不透气的土壤中
D、在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
课堂典例
【答案】A
【解析】A.在干燥、致密、不透气的土壤中，铸铁管道不能与氧气、水分能充分接触，生锈速度最慢。B.在潮湿、疏松、透气的土壤中，铸铁管道能与氧气、水分能充分接触，生锈速度较快。C.在潮湿、致密的土壤中，由于缺乏氧气，铁制品的生锈速率较慢。D.在呈酸性的潮湿、疏松的土壤中，铸铁管道能与酸性物质反应，同时能与氧气、水分同时接触，生锈速度最快。故选A。
例2、对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( )
A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
课堂典例
课堂典例
【答案】C
【解析】A、①②的变量为是否与水会接触，因此探究水是否铁生锈的条件之一，选项A错误;
B、②③变量为除了水之外，还有接触的气体组分不同，因此无法形成对比实验，选项B错误;
C、①④变量为温度，因此探究温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一，选项c正确;
D、③④变量为温度、气体组分等，变量不唯一,选项D错误;
故选C。
探究新知
钢铁的锈蚀及防护
钢铁的锈蚀是怎么产生的？与哪些因素有关？
探究新知
任务三
铁钉锈蚀实验
实验：取5枚洁净无锈的铁钉，分别放入5支试管中，进行下面的实验。
1. 在试管①中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙），再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。
2. 在试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没，塞紧橡皮塞。
3. 在试管③中加入少量蒸馏水，使铁钉的一部分浸没在水中。
4. 在试管④中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去溶液。
5. 在试管⑤中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一部分浸没在溶液中。
探究新知
任务三
铁钉锈蚀实验
试管 ① ② ③ ④ ⑤
铁钉接触的物质
空气
水
空气和水
空气和稀硫酸
空气和氯化钠
溶液
这5支试管中铁钉都与哪些物质接触了？
探究新知
任务三
铁钉锈蚀实验
试管 ① ② ③ ④ ⑤
立即观察 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化
1天后 无变化 无变化 无变化 铁钉表面出现锈迹 铁钉浸没部分出现铁锈
2天后 无变化 无变化 铁钉与水接触部分生锈 铁锈增多 铁锈增多
3天后 无变化 无变化 铁锈增多 铁锈增多 铁锈增多
探究新知
任务四
铁钉锈蚀实验
实验结论：
铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质作用，发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。
探究新知
任务三
铁钉锈蚀实验
实验分析：
1.试管①塞上橡皮塞后试管内的空气成分相对稳定，试管中的干燥剂将水分吸收，铁钉只与管内空气接触，所以铁钉不生锈;
2.试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水隔绝了氧气与铁钉的接触，铁钉没有同时与水和氧气接触，所以铁钉不生锈;
3.试管③铁钉与水接触部分生锈，试管四铁钉与稀硫酸或醋酸溶液反应生锈。
4.试管⑤中的铁钉同时与水和空气中的氧气接触而生锈，特别是在与水面接触处，铁钉同时与较多的水和氧气接触，生锈最严重。
探究新知
任务三
铁钉锈蚀实验
“锈吃铁”
铁锈（主要成分为 ·xO）是一种疏松多孔的物质，成分复杂，空气中的氧气和水分能穿过铁锈的空隙，不断向内层渗透，持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。
探究新知
依据物质的性质合理使用物质
物质的性质包括物理性质和化学性质，这些性质会直接影响物质的保存和使用。
任务四
金属防锈
利用金属的导电性制作电线、电缆
使用各种方法防锈，延长金属使用的寿命。
探究新知
任务四
金属防锈
车船的表面喷涂油漆
机械表面涂防锈油
器具表面烧涂搪瓷
采用在钢铁表面覆盖保护层的方法
防止钢铁生锈的原理就是破坏生锈的条件：隔绝空气与水
探究新知
任务四
金属防锈
镀锡、镀锌或镀铬
烤蓝
在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属
探究新知
任务四
金属防锈
拓展：
“烤蓝”，又称“发蓝”，也是一种常用的铁器表面处理方法。它可以使铁器表面氧化生成一层致密的四氧化三铁薄膜，增铁器件的抗腐蚀能力。烤蓝的方法通常是大火将铁器表面烧出蓝色四氧化三铁薄膜，或者使用发蓝液浸泡。
探究新知
任务四
金属防锈
铝比铁更容易与氧气和其他物质发生化学反应。铝在空气中与氧气反应，生成一层致密而结实的氧化铝面，防止内部的铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。
通常所称的“电化铝”，是指用特殊方法使铝表面形成加厚的氧化铝保护层的铝材料。
探究新知
任务四
金属防锈
自行车的部件是怎样防锈的？
支架 烤漆
链条 涂油
辐条 镀锌
钢圈、车把 镀铬
实 验 ②：碳酸钙与盐酸反应
例3、人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是（ ）
A、铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B、纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮
C、铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D、含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
【答案】D【解析】A、在常温下，铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜从而阻止内部的铝进一步氧化，因此铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性，故A正确;B、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度耐磨性强，因此铜合金更适合用于制作耐磨齿轮:故B错误;C、铁锅清洗后未擦干的水会加快铁的锈蚀，因此此时铁与氧气、水同时接触，故C错误;D、含铅、汞等重金属的废旧电池需要回收，既能节约金属资源，又能减少环境污染，故D错误。故选A。
课堂典例
例4、下列措施中，不能防止钢铁生锈的是( )
A.在钢铁表面涂油
B.存放在潮湿的空气中
C.在钢铁表面刷漆
D.制成耐腐蚀的合金如不锈钢
课堂典例
【答案】B
【解析】A.在钢铁表面涂油，能够隔绝氧气和水，能够防止钢铁生锈，不符合题意;
B.存放在潮湿的空气中，钢铁能够与氧气、水分接触，容易生锈，符合题意;
C.在钢铁表面刷漆，能够隔绝氧气和水，能够防止钢铁生锈，不符合题意;
D.制成耐腐蚀的合金如不锈钢，能够隔绝氧气和水，能够防止钢铁生锈，不符合题意;
故选B。
模块二 废金属的回收利用
探究新知
任务五
废金属的回收利用
废金属的种类：
废金属主要指冶金工业、金属加工业产生的金属碎屑和碎块，以及日常生活中锈蚀和报废的金属器具等。
废金属的危害：
造成资源浪费而且占用土地，和环境污染，如镉、汞等有毒金属对环境的污染。
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任务五
废金属的回收利用
报废汽车
废电器
废电池
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任务五
废金属的回收利用
金属回收利用的意义
将废钢铁回收冶炼成钢，与用铁矿石冶炼钢相比，可以节约大量的煤和铁矿石，同时减少产生污染空气的悬浮颗粒物。2022 年，我国有超过2亿吨粗钢是通过冶炼废钢生产的。废金属回收还可以减少环境污染。2021年，我国废金属回收的总价值达到10402.1亿元，相较2013年增长了256%，以铜、铝、铅、锌为代表的有色金属回收利用水平已进入世界先进国家的行列。
探究新知
金属资源保护途径途径
废旧金属回收、利用
大量开发和使用代用品，如塑料
防止金属锈蚀，表面覆涂层
合理开采矿物等
改进结构制成合金
任务五
废金属的回收利用
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任务七
合金及其应用
课后作业：
请同学们思考，在非供暖期，铁制供暖设施中仍需要充满水，目的是什么
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总结
例5、垃圾是放错了地方的“宝藏”，为了节约资源和保护环境，应实施垃圾分类回收。生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜线等可以归为一类加以回收，它们属于( )
A、金属和合金
C、氧化物
B、化合物
D、非金属
课堂典例
【答案】A
【解析】铁锅、铝制一拉罐、铜线为金属制品废弃物，属于金属材料，观察选项，故选A。
实 验 ②：碳酸钙与盐酸反应
例6、下列做法不能有效保护金属资源的是( )
A.防止金属腐蚀
B.回收利用废旧金属
C.寻找金属的代用品
D.肆意开采金属矿物
【答案】 D
【解析】A、防止金属腐蚀，能有效保护金属资源，故选项错误。
B、寻找金属代用品，可以节约金属资源，有利于保护金属资源，故选项错误。
C、回收利用废旧金属，能有效保护金属资源，故选项错误。
D、肆意开采金属矿物，不利于保护金属资源，故选项正确。
故选D。
课堂典例
模块五 练习与实践
1、“中国制造”、“一带一路”的基础建设都需要用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是( )
A.氧化铝属于金属材料
B.台金中只含金属元素
C.生锈的铁制品没有回收价值
D.合金的熔点一般比组成它的纯金属低
随堂检测
【答案】C
【解析】A、氧化铝是一种金属氧化物，不属于金属材料，A选项错误;B、合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金中不是只含金属元素，还可能含有非金属元素，B选项错误;C、生锈的铁制品可以回收炼铁，节约资源、保护环境，C选项错误;D、合金的熔点一般比组成它的纯金属低，D选项正确。故选D。
2、如图所示，某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。
(1)四天后, (填字母序号)试管中铁钉有明显锈迹。
(2)由此实验可以得出铁生锈的条件是 。
随堂检测
【答案】(1)a;(2)与氧气、水充分接触。
【解析】(1)a试管中的铁钉能与氧气、水充分接触;试管中的铁钉只能与干燥的空气接触;。试管的铁钉只能与水接触;四天后，“试管中的铁钉生锈，另外两支试管的铁钉没有生锈。
(2)a试管中的铁钉能与氧气、水充分接触 ;试管中的铁钉只能与干燥的空气接触;。试管的铁钉只能与水接触;四天后，a试管中的铁钉生锈，另外两支试管的铁钉没有生锈，由此实验可以得出铁生锈的条件是与氧气、水充分接触。
随堂检测
3、2022年3月23日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站给青少年带来“天官课堂”第二课。空间站的建设过程中使用了大量的金属材料，下列有关金属材料的说法不正确的是( )
A.由于合金是混合物，所以合金中至少含有两种金属
B.地壳和海洋中，大多数金属都是以化合物的形式存在
C.真金不怕火炼说明金的化学性质不活泼
D.铁生锈的条件是与空气中的氧气和水接触
随堂检测
【答案】A【解析】A、合金是金属和金属或非金属熔合而成具有金属特性的混合物，不一定含有两种金属。故A错误:B、地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属(如金、银等)以单质形式存在外，大多数金属以化合物的形式存在，故B正确;C、真金不怕火炼说明金的化学性质不活泼，故正确;D、铁生锈的条件是与空气中的氧气和水接触，故D正确。故选A。
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