人教版九年级下册第八单元课题3《金属资源的利用和保护》教学设计

第八单元
金属和金属材料
课题3
金属资源的利用和保护
丰台八中
滕朝辉
【指导思想和理论依据】
金属这一部分内容是学生在生活和社
( http: / / www.21cnjy.com )会中经常接触到的化学物质，与人类进步和社会发展密切相关。选取身边的物质，作为化学启蒙教育的素材，能够激发学生的探究欲，培养良好的学习习惯。金属的冶炼原理及金属的生锈条件是初中化学的重要内容，在中考中的位置也很重要，重在运用已有知识解决生活中的实际问题。而初三学生已经具备了一定的发现问题、分析问题、解决问题的能力，因此本课设计重在总结原理、总结探究实验，培养学生运用金属冶炼原理和锈蚀条件解决金属锈蚀的问题，进一步拓展到如何保护金属资源。培养学生讨论交流、归纳总结的能力和科学探究的能力，并且深刻体会到化学源自于生活，服务于生活，学化学有所用。
【教学背景分析】
教学内容分析
本节课内容选自人教版初三化学第八单
( http: / / www.21cnjy.com )元《金属和金属材料》的课题3金属资源的利用和保护。在课程标准中属于身边的化学物质中的金属与金属矿物。本单元分三个课题，金属材料、金属的化学性质、金属资源的利用和保护。金属材料是从生活的视角来认识金属；金属的化学性质是从学科的视角来研究金属；而金属资源的利用和保护是从社会的视角来关注金属。因此本单元教学可以紧扣从生活走向化学，从化学走向社会的设计思路。
由于本课内容需要大量的前期工作，提
( http: / / www.21cnjy.com )前布置学生利用对比实验的方法探究金属生锈的条件，搜集查找大量的有关金属制品、金属锈蚀、金属保护方面的材料，内容呈现方式多采用录像、图片、讲解等。因此本节课教学的关键定位于引导学生用科学的语言阐述个人观点，探究不同实验仪器的条件下，现象结论不同。用化学的语言阐明实验步骤、描述实验现象、总结实验结论，通过讨论交流、自我评价，分析实验成败的关键。培养学生运用已有知识解决实际问题的能力和科学探究能力。
2．学生情况分析
本单元教学前进行学生调查：
( http: / / www.21cnjy.com )学生对金属的认识程度，是否清楚铁的冶炼原理，如何看待金属锈蚀对金属资源的影响，如何应用对比实验对化学知识进行探究。
通过调查了解到学生虽然熟悉金属这些物质
( http: / / www.21cnjy.com )，但缺乏深入了解，也不曾从化学的视角去研究。实验能够激发学生的学习兴趣，通过观察、知识归纳总结进行教学；从学生已有经验出发，启发学生从新角度对已有知识再认识，从生活走向化学；根据所学知识进行猜想、交流合作，体验成功，增强学习化学的兴趣，从感性认识上升到理性认识。用探究的方法来认识金属这些物质，是一件很有意义的工作，初三学生具备了一定的发现问题、分析问题、解决问题的能力，本节课教学采用探究式学习中的应用式探究方法。
【教学目标】
1、通过收集材料，观看课件
( http: / / www.21cnjy.com )、视频，了解一些常见的金属制品。知道金属生锈和废弃金属造成严重的金属损失和环境污染，认识回收金属的重要性。
2．通过观看录像，讨论模拟实验，总结金属铁的冶炼原理。培养学生思维的有序性和良好的学习习惯，体会化学与生活密切联系。
3．通过探究实验，对比总结金属生锈的条件及防止金属锈蚀的简单方法。
4．通过观看录像，展示图片，体会学习化学的价值，增强热爱祖国的情感，树立
为中华民族复兴和社会进步学习化学的志向。
5．通过探究实验金属生锈的条件使学生保持和增强对生活中化学现象的好奇心和
探究欲，发展学习化学的兴趣，树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
【教学重点、难点】
重点：1、通过模拟实验总结金属铁的冶炼原理。
2、通过探究实验总结金属锈蚀的条件。
难点：1、应用金属生锈的原理解决生活中金属锈蚀的问题。
2、在讨论与实践过程中培养学生科学探究的能力。
理论、背景分析、教学目标制定自我评析：
理论分析准确到位，金属这部分知识源
( http: / / www.21cnjy.com )自于生活，服务于生活。教学中使学生充分体会学习化学的价值，利用丰富的素材为学生创设学习情景，激发学生的学习兴趣，引导学生主动学习。
通过教学背景的详细分析，从学生熟悉的生活情景
( http: / / www.21cnjy.com )和社会实践出发，学习新知识。收集钢铁锈蚀造成经济损失的资料，唤起学生的社会责任感；设计铁制品锈蚀的实验探究方案，认识铁制品生锈的原因和防锈方法，从中体会化学变化对人类生活的影响，启发学生应用化学知识来造福人类；充分利用各种课程资源，培养学生的实验探究能力和实践能力。设计适应学生的探究活动，通过讨论探究学习金属冶炼的原理；培养学生有序思维和良好的学习习惯。
思路清晰，理论与内容紧密结
( http: / / www.21cnjy.com )合，教学内容和学情分析准确到位，教学目标的制定符合课标要求和学生的实际学情。全面体现了三维目标，知识与技能、过程与方法、情感态度价值观，并且关注了学生的学习过程和学习活动，教学目标准确、具体、可行。通过教学能够完成预期目标。
五、教学流程示意图
本节课的大致流程如下：
阶段1
教师活动
学生活动
教学意图
创设情境引出学生猜想
创设情境：
( http: / / www.21cnjy.com )课件展示各种金属制品及有关金属的材料，我们了解了金属的各种性质，性质决定用途，那么金属有哪些用途呢？金属又是如何冶炼的呢？今天我们就来学习一下。
展示学生收集的各种金属制品，说说金属的各种用途，讨论交流金属在生产生活中的应用。
从学生身边熟悉的事物引出本节课学习的内容，激发学生的兴趣，感受身边处处有化学。
探究金属铁的冶炼原理
合作探究：金属用途如此广泛，但是金属通常以化合态存在于自然界中，那么如何冶炼金属呢？展示各种金属矿石图片展示图片：古代炼铁图，上海宝钢公司炼铁高炉播放录像：现代冶铁录像教师点评学生的实验方案，明确操作步骤及实验注意事项投影展示实验室利用一氧化碳还原氧化铁的实验装置图教师，解答实验问题板书：铁的冶炼原理
3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2高温条件下，利用CO还原氧化铁制备单质铁
猜想观看录像设计实验方案，讨论交流选择最佳方案模拟实验自我评价实验方案，阐述实验步骤，描述实验现象，得出实验结论。学生提出很多问题：为什么必须采用这样的实验装置？为什么实验前先通入一氧化碳，后点燃酒精灯？如何检验产物铁和二氧化碳？尾气如何处理等？记笔记：1.采用气固反应装置且需检验产物二氧化碳。2.实验前先通入CO排除导管中的空气，防止CO与氧气混合加热的条件下发生爆炸。3.产物铁的检验：红色的氧化铁变为黑色的单质铁；产物二氧化碳的检验：澄清的石灰水变浑浊。4.尾气CO有毒，可以点燃、回收，防止污染环境。
使学生开阔视野，增强探究欲。通过讨论交流培养学生表达能力、设计实验能力、科学探究能力。学习金属铁的冶炼原理，增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴，社会进步学习化学的志向，体会学习化学的价值。通过各种方法处理尾气，防止污染环境，树立环保意识。
阶段2
教师活动
学生活动
教学意图
创设情景，引出猜想
情境深化：课件展示因锈蚀浪费的各种金
( http: / / www.21cnjy.com )属制品播放录像：金属的锈蚀全世界每年因锈蚀而浪费的钢铁约占全世界每年钢铁生产总值的1/4，也就是说全世界每年要拿出40亿美元用于钢铁除锈，那么金属生锈的原理是什么呢？
展示学生收集的各种锈蚀的金属制品，猜想金属生锈与哪些因素有关呢？
金属锈蚀造成金属损失严重，大量的感官材料激起学生的兴趣，激发其探究欲，探究金属生锈的原理
探究金属生锈条件
小组探究：提前一周布置作业，利用对比实验的方法探究金属生锈的原理，提前讲解什么是对比试验，如何应用对比试验进行科学探究。展示学生设计的各种实验装置图，总结金属生锈条件的实验
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( http: / / www.21cnjy.com )教师点评，总结金属生锈的条件板书金属生锈条件1.
与氧气接触2.
与水（或水蒸气）接触知识拓展，知道了金属生锈的原理，那么生产生活中如何防止金属生锈呢？总结金属防锈的方法：1.改变金属的本质（制成合金钢，如不锈钢）2.形成保护层（刷油漆、涂油、烧制搪瓷、电镀、化学方法）　3.改善腐蚀环境等等（保持铁制品表面干燥和洁净）
展示一周后的实验结果，畅所欲言观察到的现象，分析得到的结论以及对现象结论的解释。相互评价各小组的实验效果、结论和解释是否合理。推选一组进行自主评价，从不同侧面谈谈本次探究实验的成败的关键。最后总结出金属生锈条件是要与水和氧气同时接触。通过探究铁钉生锈条件同时能探究空气中氧气含量，发散思维还可探究金属生锈速率与哪些因素有关(氧气含量、水含量、盐)。推广到工业、农业和各种生产生活中如何防止金属生锈。讨论总结生活中常见金属的防锈方法。
通过探究实验培养学生动脑思考设计实验，动手操作实施实验的能力，学习对比试验在化学知识学习上的重要性。通过交流讨论和指导评价使学生保持增强学
( http: / / www.21cnjy.com )生对生活中化学现象的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣，树立珍惜资源，爱护环境，合理使用化学物质的观念。从学生身边熟悉的事物入手，感受身边处处有化学，化学与生产生活密切联系
阶段3
教师活动
学生活动
教学意图
深入拓展：如何保护金属资源
情境拓展：展示矿石可供开采年限坐标分析图，通过网页展示金属回收公司情况简介和回收的各种金属制品，使学生意识到金属回收是非常好的保护金属资源的方法。展示word文档，废旧电池的污染与防治，废旧电池污染严重，我们应该合理利用和处理
学生讨论交流，储量最丰富的铝也只能用100多年，那么100多年以后我们怎么办呢？学生总结保护金属资源的方法：防止金属锈蚀蚀、回收利用废旧金属、合理开采金属资源、寻找金属替代品等
通过图片展示唤起学生的忧患意识，增强热爱祖国的情感，树立珍惜资源，爱护环境，合理开采矿物，合理利用金属资源的观念应用已有知识解决生产生活中的实际问题，理论联系实际，体会化学与生活的密切联系。化学源自于生活，服务于生活。
总结提升
总结提升：请同学从知识、实验、技能、自己的体会等方面谈谈收获。教师补充归纳。
1.总结金属铁的冶炼原理：3CO+Fe2O3==2Fe+3CO22.总结金属生锈的条件，并运用已有知识解决生活中金属锈蚀的问题。3.
如何保护金属资源、防止金属生锈、回收利用废旧金属、合理开采金属资源、寻找金属替代品等4.学会应用对比试验进行科学探究的方法5.体会到化学与生活密切联系
反思归纳学习重点、学科方法、科学技术的密切关系。增强学生的民族自信心与自豪感
课后作业
撰写小论文或调查报告选题：（1）金属的应用与保护；（2）你身边的金属制品；（3）铜壶为什么也生锈？（4）废旧干电池还有可利用的价值吗？
使学生开阔视野，到实际生活中去探寻化学的奥秘。培养学生动手动脑能力、写作能力。
【教学反思】（宋体
小4号字，800~1000字）
教学过程紧紧围绕化学源自于生
( http: / / www.21cnjy.com )活，服务于生活展开。从生活中常见的金属制品引入，探究金属冶炼的原理；从生活中金属制品的锈蚀引入，探究金属生锈的条件；从生活中金属资源的使用引入，总结如何保护金属资源。教学中采用丰富的情景素材，紧密联系生活实际和学生已有经验，利用真实而有意义的情景，采用多样化的教学方式和手段，提高课堂教学的有效性。教学设计环节清晰，环环相扣，层层深化，每一个环节中，学生参与的深度和广度都很高，充分调动学生的积极性，培养了学生的探究能力和创新精神，使学生树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。教学活动中，学生合作探究、自主探究、自我评价，能够清楚的表达自己的想法，培养了良好的学习习惯，充分体现教师为主导，学生为主体的教学理念。符合课程标准要求，符合学生的认知发展规律。
本课教学的前期工作较多，引导学生
( http: / / www.21cnjy.com )设计金属生锈的各种探究方案和展示实验结果，需要一定的时间。通过相关知识检测，学生能够掌握金属生锈的条件，金属冶炼的原理，并用于解答相关问题。本课教学在一定程度上培养了学生的实验探究能力和实践能力，培养了学生分析问题、解决问题的能力，培养了学生的科学素养。科学素养的发展是一个持续进步的过程，因此在后续教学中要不断培养学生有序思维，根据课程目标、课程内容、结合学生已有经验制定科学合理、可行的教学设计，提升学生的科学素养。
自我评析：
教学过程紧紧围绕化学源自于生活，服
( http: / / www.21cnjy.com )务于生活展开。教学中采用丰富的情景素材，紧密联系生活实际和学生已有经验，利用真实而有意义的情景，采用多样化的教学方式和手段，提高课堂教学的有效性。教学设计环节清晰，环环相扣，层层深化，每一个环节中，学生参与的深度和广度都很高，充分调动学生的积极性，培养了学生的探究能力和创新精神，使学生树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。教学活动中，学生合作探究、自主探究、自我评价，能够清楚的表达自己的想法，培养了良好的学习习惯，充分体现教师为主导，学生为主体的教学理念。符合课程标准要求，符合学生的认知发展规律。
本课教学在一定程度上培养了学生
( http: / / www.21cnjy.com )的实验探究能力和实践能力，培养了学生分析问题、解决问题的能力，提升了学生的科学素养。科学素养的发展是一个持续进步的过程，因此在后续教学中要不断培养学生有序思维，根据课程目标、课程内容、结合学生已有经验制定科学、合理、可行的教学过程，提升学生的科学素养。
化学实验记录表（第八单元
课题3）第一组
姓名
、
、
、
实验名称：
探究铁钉生锈的原理
实验装置图
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试管1
试管2
试管3
实验步骤
取三支洁净的铁钉，分别放入干燥
( http: / / www.21cnjy.com )的试管中，试管1中加入水没过铁钉，用植物油液封。试管2中加入少量水没过铁钉的一半，试管3
内部为干燥的空气，直接用胶塞塞紧。
猜想
一周以后，试管2中铁钉表面变红，试管1
和试管3
中铁钉没有变化。
实验现象
一周以后，试管2中铁钉表面变红，试管1
和试管3
中铁钉没有变化。
实验结论
铁钉与氧气和水同时接触会生锈。
化学实验记录表（第八单元
课题3）第二组
姓名
、
、
、
实验名称：
探究铁钉生锈的原理
实验装置图
试管1
试管2
试管3
试管4
实验步骤
取四只试管分别放入铁钉，试管1加入干燥剂，试管2加水没过铁钉一半，试管3加水没过铁钉，试管4加入食盐水至没过铁钉的一半。
猜想
一周以后，试管1中铁钉无变化，试管2、3、4中铁钉表面均变红，但生锈程度不同。
实验现象
一周以后，试管1中铁钉无变化，试管2、3、4中铁钉表面均变红，但生锈程度：试管4>试管2>试管3。
实验结论
（1）铁钉生锈要与氧气和水同时接触。（2）盐溶液更易使铁钉生锈，所以试管4中铁钉生锈程度〉试管2；（3）氧气浓度越大，生锈程度越大，所以试管2中铁钉生锈程度〉试管3。
化学实验记录表（第八单元
课题3）第三组
姓名
、
、
、
实验名称：
探究铁钉生锈的原理
实验装置图
( http: / / www.21cnjy.com )
实验步骤
取螺旋状铁丝固定在试管底部，将试管如图倒扣在盛有水的烧杯中，标记试管内水位。
猜想
一周后，铁丝表面会会变红，试管内水位会变化。
实验现象
一周后，铁丝表面变红，试管内水位上升
实验结论
（1）铁丝与氧气和水同时接触生锈。（2）铁丝生锈消耗氧气和水，试管内压强减下，试管内水面上升。
展示学生收集的各种金属材料及金属制品图片引入
激发探究欲：金属如此重要，与人们生存和社会发展息息相关，那么用什么方法冶炼金属呢呢？
感
知
播放录像、模拟实验、讨论交流总结铁的冶炼原理
观看录像，分析讨论，动脑思考设计实验，动手操作实施实验，从化学的角度发现问题，用化学的语言阐述问题，得出科学的化学结论
理解
运用
实验探究金属的生锈条件
通过观看录像、展示网页、图片，指导学生应用所学知识解决实际生活中的简单问题
知识拓展，讨论总结保护金属资源的方法
1、金属铁的冶炼原理2、金属生锈的条件
3、应用金属生锈原理解决金属锈蚀的问题。
4、学会对比实验的方法，培养科学探究能力。
小结学习内容、方法
总结
高温
刷油漆
涂油
镀铬
高温
干燥空气
水中
水中
食盐水中