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 金属的锈蚀与防护 教案

第八单元 课题3 金属的锈蚀与防护
科目
化学
班级
初三
时间
教师
地点
使用教材版本
人民教育出版社《化学 九年级下册》
教材分析
1. 本课题内容属于九年制义务教育课程标准中一级主题“身边的化学物质”中的二级主题“金属与金属矿物”的知识范畴。
2. 本课题的核心内容是设计实验探究金属锈蚀的条件，并讨论防止锈蚀的方法。主要体现了课程标准中以下要求：能在教师指导下或通过小组讨论，根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案，并具有控制实验条件的意识；能在教师的指导下或通过讨论，对探究学习活动进行反思，发现自己和他人的长处与不足，并提出改进的具体建议。
3. 本节课通过解决实际生活中的具体问题，利用实验探究的一般程序，加深学生对于化学原理的理解，并学习设计实验方案的方法。
学情分析
学生已有的知识基础是了解了金属的物理性质与化学性质。
已有的认识水平：学习了空气、氧气、水等具体物质以及金属这一类物质的性质，知道认识物质的化学性质要以实验为突破口。
如何严格控制变量进行实验方案设计是学生学习的难点，并进一步增强学生将化学知识与生活经验相结合来思考与分析实际问题的意识。
教学目标
知识与技能
1. 了解金属锈蚀的条件；
2. 了解铝具有良好的抗腐蚀性的原因；
3. 了解防止金属锈蚀的简单方法。
过程与方法
1. 通过铁钉锈蚀条件的探究实验学习利用控制变量法设计对比实验的方法；
2. 通过解决生活中的实际问题，加深对于化学原理的认识，并能有意识地将化学知识与生活经验相结合来思考与分析问题；
3. 在实际问题解决过程中体验实验探究的过程：提出问题－查阅资料－猜想与假设－设计方案－进行实验－反思与评价。
（三）情感、态度与价值观
1. 体会科学实验对科学研究的作用；
2. 体会化学原理在实际生活中的广泛应用；
3. 能辩证、全面地看待事物。
教学重点和难点
（一）教学重点
铁锈蚀的条件 铝具有良好的抗腐蚀性 金属的防护方法
（二）教学难点
实验设计
教学过程设计
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入
[视频] 钢铁生锈及其危害
[板书] 金属的锈蚀与防护
[观看与思考]
创设问题情境，让学生带着问题进入本课的学习。
探究铁钉锈蚀的条件
[投影] 【提出问题】、【查阅资料】、【猜想与假设】、【设计方案】
[提问] 针对问题，依据资料，提出你的猜想与假设，并说明理由。
[板书] Fe + O2 + H2O → Fe2O3?xH2O
[提问] 如何设计实验方案证明你的猜想？（提供的实验器材有洁净无锈的铁钉、试管，其他物品自选）
[板书] 控制变量法设计实验方案的表格
[视频] 探究铁钉锈蚀条件的实验。
[提问] 通过观察实验现象能得出什么实验结论？
[讲述] 铁锈的主要成分是氧化铁，它是一种红色的固体。铁生锈对于日常生产与生活有严重的危害，但铁锈并不是毫无用处的，烘干的铁锈（Fe2O3）可以用作红色涂料或油漆。
[提问] 采用上述实验设计方案进行实验已经可以得出实验结论，但请反思依据控制变量法的原理设计的对比实验是否足够？如何能更加严谨？
[投影] 炒菜的铁锅如果没有及时清洗，过一天就会出现铁锈。
[提问] 推测是什么因素导致了铁锅的锈蚀被加速，并设计实验方案予以证明。
[投影] 相关实验方案示意图与实验现象照片
[提问] 采用试管实验的方案要观察到明显的实验现象可能仍然耗时较长，如何设计实验装置能在较短时间内达到实验目的？如何根据压强原理设计出简单的实验装置进行验证？（若铁丝足量，通过观察液面高度的变化，此实验装置还能达到什么实验目的？）
[投影] 相关实验方案示意图与实验现象照片
[实物展示] 实验现象
[作业] 根据铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。推测铜是与什么物质发生反应而锈蚀，并设计实验方案予以证明。
[回忆] 实验探究的一般程序
[思考与交流] 铁与氧气、水共同作用生成了铁锈。
[分组讨论与汇报] 在学案上绘制实验装置图，选代表在黑板上展示
[讨论与交流] 不断完善对实验方案的设计
[观看、思考与记录] 观察并记录实验现象
[思考与交流] 铁与氧气、水反应生成了铁锈。（或铁在潮湿空气中容易生锈。）
[倾听与思考]
[思考与交流] 应增加同时排除氧气和水的对比实验。（将铁钉完全浸入植物油中）
[思考与交流] 可能的回答：①温度升高，②食盐、食醋等作料。
[观看与思考]
[思考与交流] 代表在黑板上展示（粗略测定空气中氧气的含量）
复习巩固实验探究的一般程序。
培养学生利用元素守恒思想分析化学问题的能力，并能根据生活经验分析与判断某些实际问题。
培养学生利用控制变量法设计实验方案的能力，并根据已学知识、生活经验等对实验方案进行完善，从而理解控制变量法的内涵。
利用视频实验记录与反映课上很难完成的耗时较长的实验探究活动。
培养学生辩证地看待事物的意识。
培养学生设计实验方案的严谨性，进一步理解控制变量法。

培养学生根据生活常识与已学知识分析与判断某些实际问题的能力。
使学生进一步理解实验装置中的压强原理，能根据装置原理分析与设计简单的实验装置。
既关注金属这类物质的共性，又关注不同金属性质间的差异。复习与巩固元素守恒法分析问题及控制变量法设计实验方案。
探究铝具有良好的抗腐蚀性的原因
[提问] 铁、铝、铜是生活中最常见的金属，铝是否也会被锈蚀呢？
[投影] 铝锅与铝壶的图片
[讲述] 铝不会锈蚀是由于铝与氧气在常温下反应从而在铝的表面生成了一层致密的氧化膜。
[提问] 铝箔表面生成氧化膜是不易观察到的，如何设计简单实验方案证明氧化膜的存在？
（【资料】 熔点：Al 660℃，Al2O3 2050℃）
[视频] 加热铝箔实验。
[提问] 分析产生该实验现象的原因。
[展示] 塑料袋兜住一定量的水
[投影] 铝具有良好的抗腐蚀性能。
[提问] 铁锈为什么不能保护内部的铁？
[思考与交流]
[思考与交流] 加热铝箔实验
[观看与思考]
[思考与交流]
[观察与思考]
[思考与交流] 铁锈疏松
培养学生根据生活常识分析与判断某些实际问题的能力。
利用视频实验清晰地展示出教师演示实验中学生不易观察到的细节。
培养学生结合相关信息，分析实验现象的能力。
通过该实验视频及形象化的说明，使学生从直观上认识到铝表面存在的致密氧化膜。
关注不同金属性质之间的差异性。
金属的防护方法
[过渡] 金属的腐蚀给生产生活带来严重的危害，因此对于金属进行防护具有重大的意义。
[板书] 金属的防护
[提问] 依据金属腐蚀的条件，列举一些防止金属锈蚀的方法。
[板书] 1、覆盖上保护层；2、改善腐蚀环境；3、改变自身内部结构（耐蚀合金）
[提问] 自行车的不同构件分别采取了哪些具体的防锈措施？
[过渡] 金属生锈也可能给生活带来便利。
[投影] 暖宝宝的使用方法与原材料
[讲述] 钢铁生锈的实质是铁与氧气、水等物质发生复杂的化学反应，属于缓慢氧化，是放热反应。在高中化学中将进一步学习相关的原理。
[思考与交流]
[思考与交流]
[倾听与思考]
注意紧扣金属锈蚀的条件使学生理解金属防护的原理。（结合铁钉锈蚀试管实验装置图及铝表面的致密氧化膜进行分析与引导。）
结合生活实例，将一般方法具体化。
培养学生辩证地看待事物的意识。
提出有待进一步探究的问题，激发学生的求知欲，并与高中化学中相关内容的学习做好衔接。
板书设计
金属的锈蚀与防护
一、金属的锈蚀 二、金属的防护
【猜想与假设】Fe + O2 + H2O → Fe2O3?xH2O 1、覆盖上保护层
（元素守恒、生活经验） 2、改善腐蚀环境
【设计方案】（控制变量法） 3、改变自身内部结构
（耐蚀合金）
①
②
③
④
O2
√
√
×
×
H2O
√
×
√
×