4.3金属材料的锈蚀与防护学案--2025-2026学年九年级化学鲁教版（五四制）全一册

该初中化学导学案聚焦金属材料的锈蚀与防护，围绕铁生锈条件、防锈方法及废旧金属回收三大核心知识点展开，通过课前任务引导学生自主探究锈蚀因素，课堂任务设计实验对比与生活案例分析，课后习题强化知识迁移与应用，形成“问题驱动—实验验证—实践反思”的学习支架，层层递进构建科学认知体系。 本资料突出化学观念、科学思维与科学探究的深度融合，以“控制变量法”实验深化物质结构决定性质的认知，借助真实情境问题培养证据推理与模型建构能力，习题设计紧扣中考命题趋势，涵盖分类辨析、现象解释与综合应用，尤其在废旧金属回收环节体现科学态度与责任，引导学生树立资源节约与环境保护意识，真正实现从知识到素养的转化。

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.C 2.C 3.（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.A 2.ABCD 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.B 2.D 3.（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230.5g C．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5-10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.C 2.A 3.B 4.C 5.【答案】(1)溶液变红 (2) 与空气和水 ③④/④③ 6．【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）没有对比试验 7．【答案】 生铁属于铁合金，铁易与空气中氧气和水蒸气结合生成疏松多孔的铁锈 往最后一次洗涤液中加入氢氧化钠，看是否会产生沉淀 浓硫酸 在装置尾部干燥管后面收集气体，点燃气体，若听到轻微的爆鸣声，则氢气已纯 1.12g 4% 实验步骤二中可能有碳与氧化铁反应 49:57/57:49 8.（1） （2）红褐色（或棕褐色） （3）除去水中溶解的氧气，防止干扰实验（答案合理即可） （4）氧气和水（或O2和H2O） C中的铁钉与氧气和水充分接触（或C中的铁钉接触的氧气量比D中的多，答案合理即可） （5）①防止温度变化影响气体压强的测定（答案合理即可） ② 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $