化学沪教版第3节 金属防护和废金属回收教学设计

金属防护和废金属回收

一、教材分析

1、《金属防护和废金属回收》是中学化学沪教版九年级上册第五章《金属的冶炼与利用》的第三课。

2、本单元是在研究了“认识化学变化”的内容基础上，对金属的性质进一步探究。

3、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、自主探究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。

二、教学目标

1.知识与技能目标：

  （1）.知道钢铁锈蚀的条件

  （2）.了解防止金属锈蚀的简单方法

  （3）.知道废弃金属对环境的污染，认识金属回收的重要性

2.过程和方法：

    过程：探究铁生锈的原因→防止铁生锈的办法→废金属的回收利用

    方法：阅读、讨论、实验探究法、问题探究法

3.情感态度与价值观目标：

  （1）.认识到金属生锈给国家带来的损失、对环境的污染。

  （2）.让学生知道学习化学的重要性，培养学生探究知识的欲望以及学生的环保意识、树立学生的爱国热情。 

三、重点和难点

       重点：铁生锈的条件和金属的防腐。

       难点：铁生锈的原因及过程。

四、教学过程

1．创设情境，导入新课 

    观看幻灯片《小铁钉生病》进入课题（ppt有图片展示）。展示铁制品锈蚀图及有关金属锈蚀的数据图，全世界每年被腐蚀的钢铁，约占全年钢铁产量的1/10，本节课研究的主要内容就是铁生锈的原因和防治方法。

    让学生观看阅读后谈谈自己的感想，使学生感受到金属锈蚀的严重性和  保护金属资源的重要性，从而激发学生对本节课的兴趣。

［设计意图：利用生活中金属锈蚀的实例和金属因腐蚀而造成损失的惊人数据，给学生以极大的震撼，由此更强烈地引起探究的欲望：铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？］

（一）、钢铁的腐蚀及其防护

[活动与探究一] （学生分组合作探究：3~4人一小组）

    铁钉的锈蚀： （取5枚洁净无锈的铁钉，分别放入5支试管中进行实验）

          试管：①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，塞紧橡皮塞；       

                ②注满迅速冷却的沸水使铁钉完全浸没，塞紧橡皮塞；

                ③加入少量蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中；            

                ④加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去去溶液；

                ⑤加入氯化钠溶液，使铁钉的一半浸没在溶液中。

 将观察到的实验现象记录（完成书上实验记录表）

（此实验小分组提前在课外进行，完成后课堂上交流讨论。教师图片展示立即观察、一天后、三天后、一周后观察到的实验现象并完成书上的表格）

    小组交流讨论：使铁发生锈蚀的主要因素有哪些？

 小结：铁锈蚀，是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一  系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠会加速铁的锈蚀 。

[活动探究二]：（学生分组合作探究：3~4人一小组）
金属的防护:
      在浸过食盐水的铁质品同一面选相近的三处进行下列实验：      

       一处用湿棉球润湿；

       二处干布擦干；

       三处用干布擦干后涂上一层食物油。

交流讨论：观察的实验现象。（实验在课前一周布置完成，课堂学生交流讨论）

小结：铁锈成分复杂，主要是Fe2O3  

交流讨论：如何才能防止钢铁锈蚀？请同学说出自己的看法和你所知道的各种防锈方法，与同学交流讨论。

拓展：铁生锈的利与弊 铁生锈——放热（暖宝宝）；

      铁粉吸收袋中的水分和氧气防潮、防氧化。例如：食品包装盒内常有一小袋铁粉（瓜子）

（二）、防止钢铁锈蚀的措施 :

       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

       3、保护方法和措施 (ppt有图片展示）： 

           （1）保持铁制品表面的洁净和干燥          

           （2）在钢铁表面覆盖保护 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

           （3）改变内部结构：如加入铬、镍制成不锈钢等。

过渡讲解：由于金属易受腐蚀，造成了金属的浪费。如工业排放的某些废水中含有银离子，即造成环境的污染又浪费金属；钢铁暴露在空气中会生锈，特别是潮湿的空气中浪费更大。

视野拓展：铝的“自我保护”
    铝与空气中的氧气反应，生成的氧化铝可以形成一层致密而结实的  膜覆盖在铝的表面，防止铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。
（三）、废金属的回收利用

     (1)、什么是废金属？举例。

     (2)、废金属会对环境产生哪些危害？

     (3)、可以让学生说生锈的事实，学生讨论“你有什么方法回收废金属呢？”。

     (4)、指导学生阅读P128-129，使学生了解废金属回收的意义

1、废金属的危害：

(1)浪费资源；

(2)污染环境.铁制品的锈蚀程度太深，已经不能使用，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;

(3)金属大量腐蚀使冶炼金属的成本提高。比如说既消耗能源，又浪费矿物，还可能产生大量的废气危害人类健康;

(4)使金属制品的寿命缩短;

(5)作为量器，将影响到其精确度;

(6)若高科技领域所用金属制品锈蚀，如在火箭上，将会失之毫厘，谬以千里，其带来的损失不可估量;

(7)金属制品锈蚀，会影响其美观程度。

2、保护金属资源的有效途径:

      （1）防止金属的腐蚀；

      （2）回收利用废旧金属;

      （3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家的利益乱采矿；

      （4）研制新材料，寻找金属代用品。如使用塑料制品代替金属制品。

 人类的生产生活离不开金属。我国虽属矿产资源大国，但人均拥有量却很小，因此要科学使用并做好回收利用工作。

3、废金属的回收利用

            如果将废钢铁回炉冶炼成钢，跟用铁矿石冶炼钢相比，既可以节约大量的煤和铁矿石，又能减少污染空气的悬浮颗粒物。可见，回收利用废金属，有着巨大的社会效益和经济效益。  指导学生阅读P129.

4、我国在回收废金属方面的情况以及认识金属回收标志            

           我国废旧金属的回收再利用已经被许多发达国家政府高度重视。我国铜的再生利用率在1992年、1994年和1996 年间分别占当年精炼铜产量的36％、35.8％和61％，与发达国家相近。但铝的平均回收率不足3％，锌的回收率不足5％。随着我国金属用量的不断增加，再生利用废旧金属对于缓解资源短缺具有重要作用，意义深远。

5、废金属的回收利用意义

           金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，为了减少损失，需要探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用。据估计，全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢铁产量的十分之一。

（四）、课堂小结，交流收获

     谈谈通过本课的学习得到哪些收益，还有什么疑惑？教师答疑解惑。小结本课内容（投影）。

课堂巩固

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

2.为了防止钢铁制品锈蚀，下列措施不当的是（     ）

         A、在铁制品表面镀上一层锌

         B、在车船的表面喷涂油漆

         C、将使用后的菜刀用布擦干

         D、用洗涤剂把铁制品表面的油膜洗净

教后反思

   本节课的教学设计力求关注学生的学习兴趣和需要，积极构建教学 情境，在师生互  动中生成教学过程、教学内容，促进学生主动构建知识、技能，获得相应的学习经验。

  在教师引导下，学生以自主学习和合作学习的方式探究知识。

  学生在实验方案的设计、现象的描述、分析过程中，体验科学探究的方法，逐步形成科学探究的能力。

四、板书设计

金属防护和废金属回收

一、钢铁的锈蚀条件：①与氧气接触； ②与水接触。（两个条件同时具备）

二、钢铁的防锈 

“洁身身好”      “穿外衣”          “增强体质”             

改变腐蚀环境    加层保护膜    改变内部结构（合金）钢      

三、废金属回收利用

                    1、什么是废金属         

                    2、废金属的污染    

                    3、废金属的回收