4.3金属材料的锈蚀与防护学案-九年级化学鲁教版（五四制）全一册

第三节金属材料的锈蚀与防护班级_________姓名_________素养目标1.知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能。2.以铁生锈为例，了解防止金属腐蚀的常用方法；了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。3.认识金属矿物是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。评价任务1.完成学习任务一（检测目标1）2.完成学习任务二（检测目标2）3.完成学习任务三（检测目标3）课前学习任务一、导致钢铁锈蚀的因素1.钢铁锈蚀的条件：钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的______、______等物质发生化学反应的结果。2.影响因素：钢铁的_____、环境的_______、______和________。3.铁锈的危害：铁锈（主要成分是______）疏松多孔，不仅不能阻止钢铁制品与空气和水接触，还会把空气和水分保留在钢铁制品表面，进一步加速钢铁锈蚀。因此，钢铁制品表面生锈时，应及时_____并做______处理。二、减缓钢铁锈蚀的方法1.在金属表面覆盖保护层（涂刷_______或_______，覆盖搪瓷或塑料等）。2.镀上一层不易锈蚀的金属或用“烤蓝”等方法形成致密保护层。3.改变金属的组成和结构（制成合金）。三、废旧金属的回收利用1.废旧金属的产生：金属制品的锈蚀、损坏和自然淘汰，导致废旧金属的产生。2.废旧金属的危害：既造成了__________又浪费了有限的__________。3.回收利用废旧金属的意义：既可以___________，又能___________和___________。答案：一、1.氧气水蒸气2.成分温度湿度酸碱度3.氧化铁防锈防锈二、1.矿物油油漆三、2.环境污染金属资源3.保护环境节约资源能源课堂学习任务学习任务一:导致钢铁锈蚀的因素(阅读课本内容，分组展示课前预习的实验探究成果，完成思考题组——指向目标1)实验探究:分组展示科学探究获得的数据，完善下列实验报告。调查分析:调查生活中钢铁制品锈蚀的情况，上网查阅铁锈的主要成分；提出问题:影响钢铁铁生锈的因素是什么?做出假设:钢铁的生锈与空气中的和有关，其他也有可能影响；设计方案进行实验:思考题组:1请解释每个试管实验中想要探究的是哪种因素的影响?。2.本实验采用了化学实验中著名的___________法，实验条件不同，所得到的结论可能不同，让我们深刻体会了探究过程中实验条件控制的重要性。3.让我们再明确:钢铁锈蚀的条件是；铁锈的主要成分是；铁锈的特点是。4.钢铁生锈后要及时处理，否则将进一步加速锈蚀，请思考并说出铁锈去除的方法:。(提示:可以从物理和化学方法角度思考回答)。答案：1.（1）水（2）氧气（3）水和氧气（4）酸（5）盐2.控制变量3.铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果氧化铁疏松多孔4.物理方法：砂纸打磨化学方法：盐酸除锈【评价练习一】1在下列情况下钢铁制品最容易发生锈蚀的是()A.干燥的空气中B.稀盐酸中C.潮湿的空气中D.纯水中2下列有关铁生锈的叙述错误的是()A.沙漠地区的铁制品锈蚀较慢B.铁生锈时，铁发生了缓慢氧化C.铁生锈就是铁与氧气反应生成氧化铁D.铁生锈会有难以察觉的热量放出3.某实验小组设计如图所示装置，将铁粉置于锥形瓶底部，塞紧瓶塞，滴加适量食盐水，开始测量容器内压强的变化，压强与时间变化关系如图所示:(1)请预测一下此实验的现象为；(2)实验中食盐的作用是；(3)锥形瓶内压强下降的原因是_；(4)钢铁生锈正能量的应用有(举一例)。答案：1.C2.C2.C3.（1）黑色粉末变化红色（2）加速铁锈蚀的速率（3）铁锈蚀有氧气参与（4）暖宝宝学习任务二:减缓钢铁锈蚀的方法(阅读课本内容，完成思考题组指向目标2)活动天地:分组进行活动，将老师准备的物品进行防锈方法的分类，给下列物品防锈方法找到家。思考题组:1钢铁生锈的条件是铁与空气中的氧气和水同时接触，故减缓钢铁锈蚀的原理是使钢铁制品或；2.减缓锈蚀的方法:(1)在金属表面覆盖保护层(如或或等)；(2)镀上一层或用等方法形成致密保护层；(3)改变金属的组成和结构(如制成合金等)。3.“越王勾践剑”没有生锈的原因是什么?。答案：1.与氧气隔绝与水隔绝2.刷漆涂油搪瓷不活泼金属3.其表面进行硫化处理，形成一层致密的保护层，再就是密封性好、空气少且地下水基本为中性【评价练习二】1.下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是()A在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观B.用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀C.用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀D.切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈2.金属腐蚀造成的损失巨大，钢铁防腐尤为重要，下列钢铁制品的防护措施合理的是（）A．在车船的表面喷涂油漆B．将使用后的菜刀用布擦干C．在铁制品表面镀上一层锌D．脸盆上烧涂搪瓷E．公交车扶手上涂防锈油答案：1.A2.ABCD2.学习任务三:废旧金属的回收和利用(阅读课本内容，完成思考题组——指向目标3)思考题组:1.我们周围有哪些废弃的金属制品?这些废弃的金属制品对我们的生存环境有什么影响?。2.废金属的回收利用有何意义?。3.如何保护有限的金属资源?。【评价练习三】1.从保护环境和垃圾资源化的角度考虑，我们必须对城市的各种垃圾进行分类回收，下列垃圾属于同类物质的是()A.玻璃瓶塑料瓶B.铝锅盆易拉罐C.废报纸废橡胶D.废电池废钢铁2.废电池必须回收集中处理，首要的原因是()A.回收电池里的石墨电极B.利用电池外壳的金属材料C.不使电池的浸出液腐蚀其他物品D.防止电池中的汞等元素污染土壤和水源3.如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答:(1)从“①”、“②”、“③”中，选出一定发生化学变化的是(填序号);(2)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是(用化学方程式表示);(3)废旧金属“循环利用”的意义是(写一点即可)。答案：1.B2.D2.D3.（1）①（2）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu（3）可节约金属资源、节约冶炼金属消耗的能源、可以减少对环境的污染等本课小结请根据本课所学内容，画出你的思维导图吧！课后任务A组（巩固学习）1.下列标志表示可回收利用的是（）2.（2022阜新）“垃圾是一种放错地方的资源”。垃圾的分类回收既可以节约资源又可以减少对环境的污染。含铅、镍、镉、汞的废旧电池属于（）A．有害垃圾 B．其他垃圾 C．可回收垃圾 D．厨余垃圾3.（2024深圳）以下实验现象，正确的是（）

A．如图甲，大海同学通入硫酸铜溶液后，可以用铁把铜析出B．反应后电子秤的示数为230.5gC．对比实验乙的①③：可以探究接触空气是否是铁生锈的条件之一D．图乙一周过后，②铁钉产生的铁锈最多4.（2024辽宁）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（）A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀5．（2022阜新）下图是有关化学实验的装置及操作。(1)实验一验证二氧化碳与水的反应。步骤一中两支试管溶液均变为紫色。步骤二将其中一支试管静置，向另一支试管中通入二氧化碳，观察到的现象为________，并与静置的试管中溶液颜色进行对比，证明二氧化碳与水发生了反应。(2)实验二探究铁钉锈蚀条件。一段时间后，对比①②③证明铁钉生锈的主要条件是______直接接触；对比_______(填序号)证明食盐能加快铁钉的锈蚀。6．（2024长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至510分钟，改进后的装置如图2所示（夹持装置已略去）。（1）图1实验中，对比

（填序号）可知，铁生锈与氧气有关。（2）图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为

。（3）图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是

。（4）图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处

（答一条即可）。B组（拓展学习）7．（2022·黑龙江绥化）现有已部分锈独的生铁粉末(成分为碳、铁、氧化铁)，化学兴趣小组欲测定该生铁粉末在锈蚀前的含碳量以及锈蚀的程度，设计了如下探究过程。实验步骤一：取a克上述生铁样品放入一洁净干燥烧杯中，进行如下实验。（1）生铁出现锈蚀现象的原因是_____。（2）实验中所得滤渣需要用蒸馏水洗涤、干燥后再称量，确定滤渣已经洗涤干净的方法是____。滤液甲在以下实验中已不需要，将其倒入废液缸。实验步骤二：另取a克该生铁样品，进行如图所示实验，实验装置气密性良好。（3）A装置瓶中盛放的试剂是_____。(填物质名称)（4）为防止装置内氢气不纯，加热时可能发生爆炸，实验前要打开弹簧夹K，先通入一会儿氢气，再点燃酒精灯加热，待完全反应后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭弹簧夹K。确定装置内氢气已经纯净的方法是_____，实验结束后，C装置内浓硫酸的质量增加了0.54克。实验步骤三：小组同学取实验步骤二中B装置硬质玻璃管内反应后所得全部黑色粉末进行了如下实验，所用装置和滤渣已略去，（5）通过以上实验可得出，生铁中已锈蚀的铁的质量是____，生铁粉末锈蚀前的含碳量是____，有同学认为，由上述实验得出的已锈蚀的铁的质量可能存在误差，理由是____。（6）实验小组取部分滤液乙于烧杯中，加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥，所得滤渣的质量与加入镁粉的质量相等，则所取溶液中参加反应的溶质的质量比是____。(填最简整数比)8.（2023安徽）某兴趣小组进行铁锈蚀的实验探究。【知识回顾】铁是一种化学性质较活泼的金属，常温下能与稀盐酸、氧气等物质反应。（1）铁与稀盐酸反应的化学方程式是________。（2）铁锈的颜色是_______。【实验探究】该小组利用如下装置对铁钉锈蚀的条件进行探究、一段时间后，在A和B中没有观察到明显现象，C和D中铁钉有锈蚀。（3）B中将蒸馏水煮沸的目的是________。（4）ABD对比，说明铁钉锈蚀需要物质是_____；C中的铁钉比D中的锈蚀更严重，原因是__________。【拓展探究】（5）为进一步探究铁钉锈蚀过程中气态物质的变化，该小组按示意图E所示装置完成以下实验。恒温下，向锥形瓶中加入少量稀盐酸，同时测量锥形瓶内气体压强随时间的变化，直至反应完全。①测量过程中要保待恒温，理由是________。②请在图F中绘制整个反应过程中锥形瓶内气体压强的变化趋势______。参考答案1.C2.A3.B4.C5.【答案】(1)溶液变红(2)与空气和水③④/④③6．【答案】1）AB。（2）左边铁丝生锈，右边铁丝没有生锈。（3）能够提供充足的氧气。（4）没有对比试