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课题3金属资源的利用和保护
（第2课时）
（人教版）九年级
下
第八单元
01
教学目标
02
新知导入
03
新课讲授
04
对点练习
05
延伸拓展
06
课堂小测
07
课堂总结
01
教学目标
01.通过了解金属锈蚀的条件，知道防止金属生锈的简单方法。
02.通过分析金属腐蚀实验的相关现象，说明金属腐蚀的条件，举例说明废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。
03.在收集与整理资料、设计方案、控制实验条件等过程中，感受金属材料与生活、生产的关系及保护金属的重要性。
02
新知导入
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。
但是，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。
03
新课讲授
一、铁生锈的条件
03
新课讲授
一、铁生锈的条件
铁：Fe
铁锈主要成分Fe2O3·xH2O
增加了H、O
与H2O、O2有关？
形成假设：
铁钉容易生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O)。那么，铁钉生锈需要哪些条件呢
问题：
................................................................................................................
03
新课讲授
一、铁生锈的条件
假设一：仅有空气存在即可生锈
假设二：仅有H2O存在即可生锈
假设三：既有空气又有H2O才可生锈
想一想：两种可能的因素，你能提出几种有关铁生锈条件的假设呢？
猜想与假设：
铁生锈可能与 有关。
水、空气
03
新课讲授
一、铁生锈的条件
1. 实验中为什么要用煮沸过的蒸馏水？
2. 实验②在水面上加一层植物油的目的是什么？
3.实验③氯化钙干燥剂的作用？
除去水中溶解的氧气
隔绝氧气
① ② ③
保持试管干燥
03
新课讲授
一、铁生锈的条件
................................................................................................................
实验：
① ② ③
仅有空气 仅有H20 空气和H2O
03
新课讲授
一、铁生锈的条件
................................................................................................................
03
新课讲授
一、铁生锈的条件
实验现象：
现象 分析 结论
试管① 铁与水、氧气同时接触 铁生锈是铁与空气中的_______________发生化学反应
试管② 铁只与水接触 试管③ 铁只与氧气接触 氧气、水蒸气
①
②
③
铁钉生锈
铁钉无明显变化
铁钉无明显变化
03
新课讲授
一、铁生锈的条件
A
D
铁生锈
B
铁未生锈
C
铁未生锈
浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈
E
铁钉严重锈蚀
在有酸性和盐条件下会加快生锈速率。
03
新课讲授
反思交流：
铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢
不能，因为铁锈疏松多孔、易吸水，不能阻碍里层的铁与氧气、水蒸气反应。如不及时除去，会加快铁制品的生锈，使铁全部被腐蚀。
一、铁生锈的条件
04
对点练习
某同学用如图所示装置进行铁锈蚀条件的探究。两个透明塑料瓶中均装满冷开水(煮沸后迅速冷却的水)，并将其放在阳光下照射(已知小苏打溶液在升高温度后会分解产生二氧化碳)。下列说法错误的是( )
A. 将水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中
溶解的氧气
B. 一段时间后观察到甲中铁钉出现锈迹
C. 金鱼藻的作用是进行光合作用产生氧气
D. 该实验可证明铁锈蚀的条件之一是与水接触
D
05
延伸拓展
①利用铁粉缓慢氧化放热制成防寒暖贴；
②利用铁生锈吸收氧气和水蒸气制成铁粉双吸剂，即食品中的防腐剂和干燥剂。
铁生锈原理的应用
03
新课讲授
二、如何防止金属锈蚀
防止铁制品锈蚀的原理:
破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气或水。(只要破坏其中一个条件，铁就不能生锈)
防止菜刀锄头生锈：
洗净擦干。
03
新课讲授
二、如何防止金属锈蚀
防止铁制品锈蚀的原理:
破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气或水。(只要破坏其中一个条件，铁就不能生锈)
防止铁栅栏生锈：
刷漆。
03
新课讲授
二、如何防止金属锈蚀
防止铁制品锈蚀的原理:
破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气或水。(只要破坏其中一个条件，铁就不能生锈)
防止自行车链条生锈：
涂油。
03
新课讲授
二、如何防止金属锈蚀
防止铁制品锈蚀的原理:
破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气或水。(只要破坏其中一个条件，铁就不能生锈)
镀铝
合金不锈钢
在铁制品表面涂一层保护膜或者制成合金。
03
新课讲授
二、如何防止金属锈蚀
思考与讨论：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？
胶套、镀铬
车龙头
车架
烤漆
辐条
制成不锈钢或镀锌
车链及齿轮
涂油
03
新课讲授
三、金属资源的保护
（1）防止金属 ；
（2） 废旧金属；
（3）有计划、合理地 ；
（4）寻找金属的 。
腐蚀
回收利用
开采金属矿物
代用品
1. 有效途径：
03
新课讲授
三、金属资源的保护
2. 回收利用金属的意义：
(1)可节约金属资源；
(2)可节约能源；
(3)降低金属使用成本；
(4)可减少重金属对水体和土壤的污染。
回收一个铝制的易拉罐比制造一个新的铝制的易拉罐要便宜20%，而且还可以节约金属资源和95%能源。
03
新课讲授
徐光宪和他的团队提出了稀土分离技术，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。
我国的稀土储量居世界第一位。
稀土资源是不可再生的，过度开采会面临枯竭。
稀土资源的利用和保护
应用于新能源、新材料、航空航天、电子信息等尖端科技领域。
科学·技术·社会
1.金属防锈既可以节约资源，又能美化环境。下列钢铁制品经过如下处理后，防锈效果最差的是( )
A.经常在表面涂油的大型钢制机械
B.涂上防锈漆后的“辽宁”号航母舰体外壳
C. 擦洗干净后长期存放在室外的大型铁制农机具
D.经过“烤蓝”，在表面形成致密氧化膜的钢制枪管
06
课堂小测
C
06
课堂小测
2.下列关于回收铝饮料罐说法不正确的是( )
A.回收铝饮料罐可以节约金属资源
B.回收铝饮料罐可以节约能源
C.回收铝饮料罐可以减少对环境的污染
D.回收一个铝饮料罐比制造一个铝饮料罐要贵
D
06
课堂小测
3.下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法错误的是（ ）
A.①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水
B .③中附着在棉花上的干燥剂的作用是使试管里没有水分
C .①中甲、乙、两三处比较，生锈最明显的地方是甲
D .四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉
C
07
课堂总结
课题3第2课时
金属资源的利用和保护
铁生锈的条件
铁与水氧气共同作用
如何防止金属锈蚀
刷漆、涂油等。
保护金属资源
防止金属的腐蚀;
回收利用废旧金属;
有计划、合理地开采矿物;
寻找金属的代用品。
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课题3第2课时《金属资源的利用和保护》教学设计
课题 课题3第2课时 单元 第八单元 学科 化学 年级 九年级
课标分析 本课时是人教版九年级化学下册第八单元课题 3 的核心内容，承接前一课时金属矿物的冶炼，聚焦金属锈蚀与资源保护的实际问题。教材以铁生锈的条件探究为核心，通过实验设计、现象分析推导防锈原理，进而延伸到金属资源保护的具体途径，既体现了化学学科 “实验探究→原理分析→实际应用” 的逻辑主线，又紧密联系生活生产实际，让学生认识化学在解决资源问题中的重要价值，是培养学生探究能力和环保意识的重要载体。
素养目标 01.通过了解金属锈蚀的条件，知道防止金属生锈的简单方法。 02.通过分析金属腐蚀实验的相关现象，说明金属腐蚀的条件，举例说明废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。 03.在收集与整理资料、设计方案、控制实验条件等过程中，感受金属材料与生活、生产的关系及保护金属的重要性。
重点 难点 1.铁生锈条件的探究实验设计与控制变量法的灵活运用。 2.防锈措施与金属锈蚀条件的对应逻辑（理解 “破坏锈蚀条件” 的核心原理）。 3.从微观原理到宏观应用的转化，如结合生活实例选择合适的防锈方法。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 展示三组对比图片 —— 崭新的铁钉与生锈的铁钉、完好的铁栅栏与锈蚀的铁栅栏、铝制易拉罐与废弃金属堆，补充数据 “世界每年因金属腐蚀报废的金属设备占总产量的 20%-40%”，提问：“为什么金属会生锈？如何阻止金属‘衰老’？废弃金属该如何处理？” 观察图片、倾听数据，结合生活经验交流见过的金属锈蚀现象，初步思考问题答案。 通过直观对比和震撼数据，激发学生的探究兴趣，建立 “金属锈蚀是普遍且严重的问题” 的认知，自然引入本节课核心内容。
讲授新课 铁生锈的条件 1.引导学生根据铁锈成分（Fe2 O3.xH2 O），猜想铁生锈可能涉及的物质（水、氧气），梳理出三个假设（仅空气、仅水、空气 + 水）。 2.展示探究实验装置，讲解关键设计：煮沸的蒸馏水除去溶解氧、水面植物油隔绝氧气、氯化钙干燥剂吸收水分，强调控制变量法的运用。 3.组织学生观察实验现象（提前准备的实验装置或课件动画），引导分析表格中 “现象—分析—结论” 的逻辑关系。 分组讨论猜想，明确三个假设的合理性。 记录实验装置细节，理解控制变量的目的。 结合表格分析试管①（生锈）、②（无变化）、③（无变化）的差异，得出 “铁生锈需要水和氧气共同作用” 的结论。 通过猜想—实验 —分析的流程，培养学生的科学探究思维，掌握控制变量法的实验设计思路，直观理解铁生锈的核心条件。
防止金属锈蚀的方法 1.提出问题： “既然铁生锈需要水和氧气，如何破坏这个条件来防锈？”，引导学生从 “隔绝空气”“隔绝水”“改变金属结构” 三个方向思考。 2.展示生活实例（刷漆的铁栅栏、涂油的自行车链条、镀铬的车龙头、不锈钢餐具），讲解每种方法的原理和适用场景。 3.补充说明：铁锈疏松多孔，不能保护内层铁，因此生锈后需及时处理。 1.结合防锈原理，分组讨论不同金属制品（菜刀、农机具、钢制品）的合适防锈方法。 2.对比不同防锈方法的异同，总结 “只要破坏一个锈蚀条件即可防锈” 的核心逻辑。 建立 “原理 — 应用” 的对应关系，让学生学会根据实际场景选择防锈方法，体现化学知识的实用性。
三、金属资源的保护 1. 引导学生思考 “除了防锈，还有哪些方式能保护金属资源？”，结合课件梳理四大途径（防止腐蚀、回收利用、合理开采、寻找代用品）。 2.展示数据 “回收一个铝制易拉罐可节约 95% 的能源，便宜 20%”，讲解回收金属的经济和环境意义。 3.补充稀土资源的重要性与保护现状，强化 “不可再生资源需合理利用” 的意识。 1. 计算 “回收 100 个铝罐相当于节约多少能源”，直观感受回收价值。 2.分组讨论生活中保护金属资源的具体做法（如分类回收废旧金属、合理使用金属制品）。 拓宽学生视野，从 “防锈” 延伸到 “资源保护” 的全局视角，培养环保意识和社会责任感。
课堂小结 铁生锈条件（水 + 氧气）→ 防锈原理（破坏锈蚀条件）→ 防锈方法（刷漆、涂油等）→ 金属资源保护途径（防腐蚀、回收、合理开采、找代用品）
板书设计
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课题3第2课时《金属资源的利用和保护》分层练习
【基础练习】
一、选择题
1.下列有关资源和能源的叙述正确的是
A．海水中含有80多种化学物质
B．防止金属腐蚀是保护金属资源的唯一途径
C．煤、石油、天然气、沼气都是不可再生的能源
D．地球上金属资源广泛地存在于地壳和海洋中
2.推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。下列措施与此理念不相符的是
A．农业上杜绝施用农药，防止污染自然环境
B．减少使用一次性木筷，倡导低碳生活
C．生活污水集中处理、排放，防治水污染
D．废旧金属回收利用，保护金属资源
3.湖南已建成自然资源全要素市场平台，通过AI智能分析有效破解了供需信息壁垒。下列有关自然资源的说法正确的是
A．空气有自净能力，无需监测
B．大量使用化石燃料对环境没有污染
C．有计划、合理地开采矿产资源
D．回收废旧金属不能节约金属资源
4.2024年11月珠海航展上众多新装备、新技术、新成果首发首秀，折射出我国在金属材料领域技术迅猛发展。下列关于金属材料的说法正确的是
A．只有金属与金属之间才能形成合金
B．合金的熔点一般比其组成金属的高
C．金属资源储量有限，而且不能再生，人们要保护金属资源
D．钢铁在干燥的空气中更容易生锈
5.金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是
A．纯铜的硬度比黄铜的大 B．钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C．铁制品刷漆可防止生锈 D．回收废旧金属可实现资源再利用
二、填空探究题
1.回答下列问题：
(1)目前已制得的纯金属有几十种。
现有如下金属：①镁②汞③铅④金⑤锌⑥铜⑦铁⑧银。
根据“反应时是否有氢气产生”，可以将金属进行分类。你的分类依据是： 金属；包括的物质有 (写序号)。
(2)金属材料在人类生活和社会发展中起到了重要作用。
如何保护金属资源，已成为迫在眉睫的问题。下面是一些常见保护金属资源的事例：
①铁制品表面镀上铬、镍等金属
②把某些金属制成合金
③禁止不顾国家利益乱采矿
④用完铁锅后应洗净擦干
⑤把喝完饮料的易拉罐卖给废品收购站
⑥用塑料管来替代金属管
请你从保护金属资源有效途径的角度，能和事例①铁制品表面镀上铬、镍等金属归为一类的事例序号是 ；分类的标准是均为 。
2.金属材料应用广泛。
(1)铁制品锈蚀的过程实际上是铁与空气中的 反应，防止自行车链条生锈，可以采取的保护措施是 。保护金属资源的有效途径有（请列举出任意两点）： 、 。
(2)河南某市的“水氢动力汽车”成为新闻的热点，再度吸引人们对新能源开发应用的关注。氢气作为新能源，越来越受到人们的重视。
①氢气作为燃料与正在广泛使用的化石燃料相比，有什么优点？ （任写一条）。
②你还能举出另一种新能源的例子吗？ 。
3.实验研究铁锈蚀影响因素，记录如表。请回答相关问题。
实验装置 序号 其他试剂 200s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
(1)对比实验 (填序号)可得出食盐能够加快铁的锈蚀。
(2)设计对比实验①和②的目的是 。
(3)除了防止金属锈蚀，请你再写一条保护金属资源的有效措施： 。
【拔高训练】
选择题
1.下列四支试管中，铁钉锈蚀最快的是( )
2.“中国制造”“一带一路”的基础建设都需要用到大量钢铁，下列有关钢铁的说法正确的是( )
A.钢是纯净物，生铁是混合物 B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈
C.生铁的熔点应比纯铁高 D.生锈的钢铁制品没有回收价值
3.小明发现月饼盒里的脱氧剂部分呈红褐色，查阅资料得知脱氧剂中含有铁粉和活性炭。他猜想这包脱氧剂中可能含有:①Cu和C ②Fe2O3和C ③Fe3O4和C ④Fe3O4、C和Fe ⑤Fe2O3、C和Fe 其中猜想合理的是( ）
A.①③⑤ B.②④⑤ C.②⑤ D.④⑤
4.下列关于金属的说法正确的是( )
A.波尔多液的配制可以在铁制容器中进行
B.铝制品抗腐蚀能力较铁制品强
C.用FeSO4溶液、Cu和Ag三种物质可以验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱
D.铁制品生锈产生的铁锈主要成分是Fe3O4
5.如图，通过实验探究铁钉锈蚀的条件。下列说法不正确的是( )
A．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是丙
B．①②中使用煮沸的蒸馏水，目的是除去水中的氧气
C．②中植物油的作用是隔绝空气，③中氯化钙的作用是作干燥剂
D．①②③对比实验，得出结论：铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触
二、填空与探究
1.金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了重大作用。
(1)铝具有很好的抗腐蚀性能，原因是_________________________________。
(2)一氧化碳的还原性可用于冶金工业，写出一氧化碳和氧化铜反应的化学方程式：_______________。
(3)向含有硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，滤渣中含有的物质是________。
(4)下列保护金属资源的做法不正确的是_______(填字母序号)。
A．任意开采矿物
B．回收利用废旧金属
C．铁制品存放在潮湿的环境中
D．用塑料代替金属材料制造管道
2.在学习了金属的相关知识后，老师告诉同学们硫酸铜溶液是初中化学学习中的一种常用试剂，于是同学们对其性质产生了兴趣，开展了如下探究。
【查阅资料】氧化铜和稀盐酸的反应
实验1：探究硫酸铜和金属的反应
(1)向三支试管中加入少量的硫酸铜溶液（如图），观察到试管A中的铁片上有红色固体析出溶液逐渐变成浅绿色，说明铁与硫酸铜溶液发生了反应：试管B中无明显现象，则X可能是 。
(2)写出试管C中发生反应的化学方程式： 。
(3)实验前要对金属片表面用砂纸打磨，其目的是 。
有同学在做实验A时，仔细观察到铁片表面刚开始有红色物质析出，一段时间后又附着较多黑色固体，于是进行了进一步探究。
实验2：探究铁与硫酸铜反应生成的黑色固体
(4)【进行猜想】猜想1：氧化铜；猜想2：铁粉；猜想3：铁粉和氧化铜。
【设计并进行实验】
组别 实验方案 实验现象 实验结论
甲 取该黑色固体晾干、研细，然后用磁铁充分吸引 猜想3成立
乙 向甲组实验后的黑色固体中加入足量稀盐酸
【实验反思】铜在常温下不易被氧化，同学们认为生成氧化铜是由于铁与硫酸铜反应 （填“吸热”或“放热”）使生成的铜被氧化。
实验3：影响铁与碳酸铜反应生成黑色固体的因素
(5)小组同学称量5份3g无水硫酸铜固体，加入不同质量的水溶解，取3mL配制好的溶液于试管中，分别加入等质量的铁钉，实验现象如下：
CuSO4：H2O 3：10（有固体未溶） 3：30 3：50 3：70 3：90
实验现象 生成红色固体，溶液颜色无变化 生成红色固体，溶液颜色无变化 生成红色固体，溶液颜色无变化 生成红色固体，溶液变为绿色 生成黑色固体，溶液变为浅绿色
①根据上述实验现象可得出的实验结论是为 （写一条）。
②为进一步探究生成黑色固体的出现是否与硫酸铜溶液中的有关，请设计实验方案进行探究 。
分层练习答案
【基础练习】
选择题
1.D 2.A 3.C 4.C 5.A
填空与探究
1.(1) 能反应产生氢气（或不能反应产生氢气） ①③⑤⑦（或②④⑥⑧）
(2) ②④ 防止金属锈蚀
2.(1) 水和氧气 涂油 回收利用（合理即可） 寻找替代品（合理即可）
(2) 燃烧产物只有水，无污染 太阳能（合理即可）
3.(1)②③
(2)探究水是铁锈蚀的条件之一
(3)回收利用废旧金属
【拔高训练】
选择题
1.D 2.B 3.C 4.B 5.A
二、填空与探究
1.常温下铝与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化
（2）CuO＋CO加热Cu＋CO2
（3）铁、铜
（4）AC
2.(1)银片
(2)
(3)去除金属表面的氧化物
(4)有部分固体被磁铁吸引 固体溶解，溶液变为蓝色 放热
(5)硫酸铜浓度较低时，其与铁反应会生成黑色固体 可将硫酸铜溶液换成等浓度的硫酸银溶液进行实验，如果利用硫酸银进行实验不出现黑色固体，说明和铜离子有关。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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