第三节 金属材料的锈蚀与防护（教学设计） 化学鲁教版五四学制2024九年级全一册

第三节 金属材料的锈蚀与防护 一、知识目标 1.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法。 2.掌握利用控制变量法探究金属锈蚀的条件。 3.知道废旧金属对环境的污染，以及回收废旧金属对环境污染及金属资源保护的重要性。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观现象观察钢铁锈蚀的情况，从微观层面理解铁与氧气、水等物质的化学反应导致锈蚀的本质。 2.科学探究与创新意识：通过设计并实施探究钢铁锈蚀因素的实验，培养科学探究能力和创新思维。 3.科学态度与社会责任：认识到金属锈蚀造成的经济损失和废旧金属对环境的污染，增强保护环境和节约资源的意识。 一、教学重点 钢铁锈蚀的因素及防锈方法。 二、教学难点 金属锈蚀因素的探究。 本节教学内容出自鲁教版初中化学教材第四单元第三节《金属材料的锈蚀与防护》。金属材料在日常生活和工业生产中有着广泛的应用，而金属的锈蚀与防护是金属材料使用过程中的重要问题，这部分内容对于学生了解金属的性质、合理使用金属材料以及培养资源保护和环境保护意识具有重要意义。 教材首先通过生活中常见的铁质工具生锈和不锈钢雕塑保持本色的对比，引发学生的思考，自然地引入课题。接着安排了“活动探究4 - 7”，让学生通过设计实验方案探究影响钢铁锈蚀的因素，培养学生的科学探究能力和控制变量的思想。在得出钢铁锈蚀的主要因素后，介绍了铁锈的成分和特点，强调及时除锈和防锈的重要性。然后探讨了减缓钢铁锈蚀的方法，包括保持表面洁净干燥、涂覆保护层、镀不易锈蚀金属、改变金属组成和结构等。最后阐述了废旧金属对环境的污染以及回收废旧金属的重要意义。通过这些内容的学习，学生能够系统地了解金属材料的锈蚀与防护知识，形成科学的资源观和环境观。 教学对象是初中阶段的学生，他们在日常生活中对金属的锈蚀现象有一定的感性认识，但对于金属锈蚀的本质原因和影响因素缺乏深入的了解。在知识储备方面，学生已经掌握了一些金属的基本性质和化学反应，如铁与氧气的反应，但对于如何运用控制变量法进行实验探究还不够熟练。 在思维能力上，初高中学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的实验现象比较感兴趣，但在分析实验结果、归纳总结规律等方面还需要教师的引导和培养。在学习方法上，学生习惯被动接受知识，缺乏自主探究和合作学习的能力。 基于以上学情，在教学过程中，教师应充分利用学生已有的生活经验，通过生动有趣的实验和案例，激发学生的学习兴趣。引导学生积极参与实验探究活动，培养他们的科学探究能力和创新思维。同时，注重知识的形成过程，帮助学生逐步建立起科学的思维方法和学习方法，提高学生的学习能力和综合素质。在教学中，要关注学生的个体差异，鼓励学生积极发言，及时给予肯定和鼓励，让每个学生都能在化学学习中有所收获。 教学环节一 课堂导入 【展示生活场景】同学们，老师先给大家展示一些生活中的画面。大家看，这是家庭中使用的铁质工具，隔了一段时间没用，就变得锈迹斑斑；再看这张照片，街心广场矗立的不锈钢雕塑，历经风霜雪雨却总能保持本色。大家在生活中有没有注意到类似的现象呀？可以和身边的同学交流一下。（给学生一些交流时间） 【提出问题引导思考】现在请大家结合生活经验想一想，为什么同样是金属制品，有的容易生锈，有的却不容易生锈呢？哪些因素可能导致钢铁锈蚀呢？ 【引入越王勾践剑故事】其实，在历史上也有和金属锈蚀相关的神奇事件。1965年，考古工作人员在湖北江陵发掘楚墓时，出土了两把寒光闪闪的宝剑，其中一把剑上有“越王勾践自作用剑”8个字，这就是著名的春秋时期的越王勾践剑。这两把宝剑埋藏在地下已有2000多年，出土时依然光彩夺目、锋利无比，几乎没有丝毫锈蚀。这就更奇怪了，为什么这把剑能历经千年而不生锈呢？带着这些疑问，让我们一起走进今天的学习——金属材料的锈蚀与防护。 设计意图 1.激发学生兴趣：展示生活中常见的金属生锈和不生锈的场景，能让学生迅速将化学知识与生活实际联系起来，激发他们对金属锈蚀原因的好奇心和探索欲望，提高学生参与课堂讨论的积极性。 2.联系历史文化：讲述越王勾践剑的故事，为课堂增添了神秘色彩和历史文化氛围，使抽象的化学知识变得生动有趣，进一步吸引学生的注意力，培养学生对化学学科的兴趣和热爱。 3.引发思考，导入新课：通过展示生活现象、提出问题以及讲述历史故事，引发学生对金属锈蚀因素的思考，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习方向，带着问题去探索新知识，提高学习的主动性和积极性。 教学环节二 了解导致钢铁锈蚀的因素以 活动一：生活中的金属锈蚀 【引入】同学们，在生活中我们会发现一些有趣的现象，家庭使用的铁质工具，隔一段时间不用就变得锈迹斑斑，而街心广场矗立的不锈钢雕塑，几经风霜雪雨却总能保持本色。这是为什么呢？结合生活经验，大家先思考一下，哪些因素可能导致钢铁锈蚀呢。 设计意图 通过生活中常见的现象引发学生的好奇心和思考，自然地引入本节课的主题——钢铁锈蚀的因素。 【师生活动】 教师展示家庭铁质工具生锈和不锈钢雕塑的图片，提出问题。 学生观察图片，积极思考并举手发言，分享自己认为可能导致钢铁锈蚀的因素，如潮湿的空气、水等。 【对应训练1】生活中下列钢铁制品最容易生锈的是（ ） A. 放在干燥空气中的铁钉 B. 涂满防锈漆的护栏 C. 浸泡在水中的轮船 D. 潮湿环境中的铁锅 【答案】D 【解析】钢铁生锈的条件是与氧气和水同时接触 A.干燥空气中缺少水，不易生锈，A选项错误； B.涂满防锈漆隔绝了氧气和水，不易生锈，B选项错误； C.轮船浸泡在水中，但如果水中含氧量低等情况，生锈速度不一定最快，C选项错误； D.潮湿环境中的铁锅同时接触了氧气和水，最容易生锈，D选项错误。 活动二：探究影响钢铁锈蚀的因素 【问题】我们通过生活经验有了一些关于钢铁锈蚀因素的猜想，那钢铁的锈蚀到底与哪些因素有关呢？小明同学设计了如下实验方案，大家一起来看一下。 实验1：将洁净的铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口； 实验2：将洁净的铁钉全部浸没在盛满煮沸过的蒸馏水的试管中，用橡皮塞密封试管口； 实验3：将洁净铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置； 实验4：将洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置； 实验5：将用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置。 请大家思考每个实验要探究的影响因素是什么。 设计意图 引导学生分析实验方案，理解控制变量法在探究金属锈蚀条件中的应用，培养学生的科学思维和实验分析能力。 【师生活动】 教师详细介绍小明的实验方案，提出问题。 学生分组讨论每个实验要探究的影响因素，小组代表发言。 教师总结并完善学生的回答，明确每个实验探究的因素： 实验1探究氧气的影响； 实验2探究水的影响； 实验3探究氧气和水共同的影响； 实验4探究氧气、水和氯化钠的影响； 实验5探究氧气、水和酸的影响。 【对应训练2】在探究钢铁锈蚀条件的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 实验1中铁钉不生锈，说明铁生锈不需要氧气 B. 实验2中铁钉不生锈，说明铁生锈不需要水 C. 实验3中铁钉生锈，说明铁生锈需要氧气和水同时存在 D. 实验4和实验5没有必要做 【答案】C 【解析】A.实验1中铁钉不生锈，只能说明在没有水的情况下，仅氧气不能使铁生锈，不能说明铁生锈不需要氧气，A选项正确； B.同理，实验2只能说明在没有氧气的情况下，仅水不能使铁生锈，B选项正确； C.实验3中铁钉一半浸入水中，一半暴露在空气中，生锈了，说明铁生锈需要氧气和水同时存在，C选项正确； D.实验4和实验5分别探究了氯化钠和酸对钢铁锈蚀的影响，是有必要的，D选项正确。 【问题】四天后得到了实验结果，根据这些结果，大家分析一下钢铁锈蚀与哪些因素有关呢。 设计意图 让学生根据实验结果进行分析总结，得出钢铁锈蚀的因素，培养学生的归纳总结能力。 【师生活动】 教师展示四天后的实验结果图片。 学生仔细观察图片，分析实验结果，思考并回答钢铁锈蚀与哪些因素有关。 教师总结学生的回答，得出结论：钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。钢铁的成分以及环境的温度、湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。钢铁锈蚀后会生成铁锈（主要成分是氧化铁Fe2O3）。 【对应训练3】下列关于钢铁锈蚀的说法正确的是（ ） A. 钢铁锈蚀只与氧气有关 B. 铁锈的主要成分是四氧化三铁 C. 钢铁在潮湿的环境中更容易生锈 D. 钢铁锈蚀是物理变化 【答案】C 【解析】A.钢铁锈蚀与氧气和水等多种因素有关，不是只与氧气有关，A选项错误； B.铁锈的主要成分是氧化铁Fe2O3，不是四氧化三铁，A选项错误； C.潮湿环境中同时具备了氧气和水，钢铁更容易生锈，A选项正确； D.钢铁锈蚀有新物质铁锈生成，是化学变化，A选项错误。 活动三：反思交流及拓展 【问题】小明为什么这样设计实验呢？除了我们实验探究的这些因素，还有哪些因素也可能造成钢铁的锈蚀呢？大家查阅相关资料并思考一下。 设计意图 引导学生深入思考实验设计的原理，培养学生的反思能力和拓展思维，让学生了解更多影响钢铁锈蚀的因素。 【师生活动】 教师提出问题，引导学生思考。 学生分组讨论小明实验设计的原因，查阅资料寻找其他可能导致钢铁锈蚀的因素，如大气中的有害气体与杂质、包装材料、微生物、金属的表面状态、工业生产因素等。 各小组代表发言，分享讨论和查阅资料的结果。 教师总结学生的发言，对学生的表现进行评价和补充。 教学环节三 了解减缓钢铁锈蚀的方法 活动一：如何减缓钢铁锈蚀 【问题】我们知道了钢铁锈蚀的因素，那如何减缓钢铁锈蚀呢？原理是什么？ 设计意图 在了解钢铁锈蚀因素的基础上，引导学生思考如何解决钢铁锈蚀的问题，培养学生运用知识解决实际问题的能力。 【师生活动】 教师提出问题，引导学生结合钢铁锈蚀的因素思考减缓锈蚀的方法。 学生思考并举手发言，提出自己认为可以减缓钢铁锈蚀的方法，如保持干燥、涂漆等。 教师总结学生的回答，并补充完善：减缓钢铁锈蚀的原理是避免钢铁与氧气、水接触。 具体方法有（1）保持钢铁制品表面洁净、干燥； （2）在金属表面涂覆保护层(涂刷矿物油、油漆，覆盖搪瓷、塑料)； （3）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，例如镀锡、镀锌、镀铬等； （4）改变金属的组成和结构[制成合金,如钢铁中加入铬、镍（不锈钢）]等。 【对应训练4】下列措施中，能有效减缓钢铁生锈的是（ ） A. 将钢铁制品放在潮湿的环境中 B. 在钢铁制品表面刷一层油漆 C. 用湿布擦拭钢铁制品 D. 把钢铁制品放在露天环境中 【答案】B 【解析】A.潮湿环境会加速钢铁生锈，A选项错误； B.在钢铁制品表面刷油漆可以隔绝氧气和水，能有效减缓生锈，B选项正确； C.用湿布擦拭会使钢铁接触更多的水，加速生锈，C选项错误； D.露天环境可能会使钢铁接触氧气和水等，加速生锈，D选项错误。 教学环节四 知道回收废旧金属对环境污染及金属资源保护的重要性 活动一：废旧金属的现状及污染 【引入】金属制品使用过程中的新旧更替现象是必然的，每年会产生大量废旧金属。据中国钢铁协会、再生资源回收协会统计，目前我国可以回收而没有回收利用的再生资源价值达300亿 - 350亿元，每年约有500万吨的废钢铁、20多万吨废有色金属没有回收利用。那废旧金属会对环境造成哪些影响呢？ 设计意图 通过具体的数据让学生了解废旧金属的现状，引发学生对废旧金属污染问题的关注。 【师生活动】 教师展示相关数据和废旧金属堆积的图片，提出问题。 学生观察图片，思考废旧金属可能对环境造成的影响。 教师讲解废旧金属对环境的影响，如有些废旧电池中含有铅、镍、汞、镉、锰等重金属，它们在自然界里不会消失，只能迁移，会对生物造成慢性中毒，最终可能导致生物体死亡。 【对应训练5】废旧电池对环境的污染主要是因为（ ） A. 电池外壳的塑料污染 B. 电池中的重金属污染 C. 电池中的电解液污染 D. 电池的包装纸污染 【答案】B 【解析】废旧电池对环境的主要污染是其中含有的重金属，如铅、镍、汞等，这些重金属会在自然界迁移，对生物造成危害。 活动二：回收废旧金属的意义 【引入】既然废旧金属对环境有这么大的污染，那回收利用废旧金属有什么意义呢？ 设计意图 引导学生思考回收废旧金属的积极意义，培养学生的环保意识和资源节约意识。 【师生活动】 教师提出问题。 学生思考并发言，如保护环境、节约资源等。 教师总结学生的回答，并补充：回收利用废旧金属既可以保护环境，又能节约资源和能源。例如，回收一个废弃的铝质易拉罐要比制造一个新易拉罐节省大约20%的成本，还可节约90% - 97%的能源。回收1t废钢铁可炼得好钢0.9t，与用矿石冶炼相比，可节省大约一半的成本，还可减少空气污染、水污染和固体废弃物对土壤的污染。 【对应训练6】下列关于回收废旧金属的说法不正确的是（ ） A. 回收废旧金属可以减少对环境的污染 B. 回收废旧金属可以节约金属资源 C. 回收废旧金属可以节约能源 D. 回收废旧金属没有任何意义 【答案】D 【解析】回收废旧金属具有多方面的意义，如减少环境污染、节约金属资源、节约能源等，所以D选项说法不正确。 一、钢铁锈蚀因素 1.主要因素：氧气、水蒸气 2.其他因素：钢铁成分、环境（温度、湿度、酸碱性等） 二、减缓钢铁锈蚀方法 1.保持洁净干燥 2.涂覆保护层：矿物油、油漆、搪瓷、塑料 3.镀不易锈蚀金属：镀锡、镀锌、镀铬 4.制成合金：不锈钢 三、废旧金属 1.污染：重金属危害 2.回收：保护环境、节约资源能源 1.下列说法错误的是（ ） A．铁钉是由铁合金制成的 B．根据甲图，铁钉生锈过程中O₂体积不变 C．根据甲图，铁钉在潮湿环境更容易生锈 D．根据乙图，铁钉生锈过程中温度升高 【答案】B 【解析】A. 生活中的铁钉一般是铁合金制成的，因为纯铁较软，制成合金可增加其硬度等性能，A选项正确； B. 铁钉生锈是铁与氧气、水发生化学反应，会消耗氧气，所以铁钉生锈过程中O₂体积会减小，B选项错误； C. 从甲图中可以观察到在潮湿环境中铁钉生锈明显，说明铁钉在潮湿环境更容易生锈，C选项正确； D. 从乙图中温度计读数上升，可说明铁钉生锈过程中温度升高，即该反应是放热反应，D选项正确。 2.实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不正确的是（ ） 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% A．②③中O₂含量减少表明铁已锈蚀 B．①②证明水对铁锈蚀有影响 C．②③证明食盐能加快铁锈蚀 D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响 【答案】D 【解析】A. 铁锈蚀会消耗氧气，②③中O₂含量减少，说明铁与氧气发生了反应，即铁已锈蚀，A选项正确； B. ①中放干燥剂，铁处于干燥环境，O₂含量不变，②中加入10滴水，铁处于潮湿环境，O₂含量减少，说明水对铁锈蚀有影响，B选项正确； C. ②中加入10滴水，③中加入10滴水和1.0g食盐，③中O₂含量减少更多，说明食盐能加快铁锈蚀，C选项正确； D. 该实验中并没有涉及炭粉相关的变量设置，所以无法证明炭粉对铁锈蚀有影响，D选项错误。 3.利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装置气密性良好）。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶。实验数据如下表。下列说法不合理的是（ ） A．铁的锈蚀是放热反应 B．使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀 C．此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与 D．计算得出空气中氧气的含量约为19.7% 【答案】C 【解析】A. 实验1min后温度计读数上升，说明铁的锈蚀过程中放出热量，即铁的锈蚀是放热反应，A选项合理； B. 由前面实验可知，氯化钠能加快铁的锈蚀，所以使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀，B选项合理； C. 该实验中没有设置无水的对照实验，所以不能推断出铁的锈蚀需要水的参与，C选项不合理； D. 进入锥形瓶内水的体积就是消耗氧气的体积，消耗氧气的体积为(100.0mL-51.5mL=48.5mL)，空气中氧气的含量为(48.5mL/246mL=×100%≈19.7%)，D选项合理。 4.如图所示，将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法不正确的是（ ） A．甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等 B．甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 D．丙中，导管内上升一段水柱 【答案】C 【解析】A. 甲中植物油隔绝了氧气，铁钉锈蚀消耗氧气少，乙中氧气能与铁钉充分接触，铁钉锈蚀消耗氧气多，所以甲、乙中气体含氧气的体积分数不相等，A选项正确； B. 甲中植物油内的部分铁钉与氧气隔绝，不能满足铁锈蚀的条件，所以没有锈蚀，B选项正确； C. 乙中，铁钉在空气和水的界面处，既与氧气接触又与水接触，锈蚀最严重，而不是水面下部分，C选项错误； D. 乙中氧气被消耗，压强减小，丙中导管内会上升一段水柱，D选项正确。 5.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、丙三处比较，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 【答案】C 【解析】A. ①中铁钉与空气、水接触生锈，②中铁钉只与水接触不生锈，说明铁生锈需要空气；①中铁钉与空气、水接触生锈，③中铁钉在干燥环境不生锈，说明铁生锈需要水，A选项正确； B. ③中附着在棉花上的干燥剂能吸收水分，使试管里没有水分，B选项正确； C. ①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是乙，因为乙处既与氧气接触又与水接触，C选项错误； D. ④中既有水又有食盐，食盐能加快铁的锈蚀，所以四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉，D选项正确。 6.对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是（ ） A．对比①②可探究：接触氧气是否为铁生锈的条件之一 B．对比②③可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一 C．对比①④可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一 D．对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一 【答案】C 【解析】A. ①②中都有氧气，且都有水，变量不唯一，不能探究接触氧气是否为铁生锈的条件之一，A选项错误； B. ②③中都有水，且都有氧气，变量不唯一，不能探究接触水是否为铁生锈的条件之一，B选项错误； C. ①中铁在常温下不燃烧，④中铁在高温下能燃烧，对比①④可探究温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一，C选项正确； D. ③④中都有氧气，变量不唯一，不能探究接触氧气是否为铁燃烧的条件之一，D选项错误。 7.我国的矿物种类比较齐全，储量很丰富，但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是（ ） A．废旧金属不需要回收利用 B．矿物资源无限，可以任意开采 C．寻找金属代用品 D．将铁钉放置于潮湿的空气中 【答案】C 【解析】A. 回收利用废旧金属可以节约资源和能源，保护环境，所以废旧金属需要回收利用，A选项错误； B. 矿物资源是有限的，且不能再生，不可以任意开采，B选项错误； C. 寻找金属代用品可以减少对金属资源的依赖，从而保护金属资源，C选项正确； D. 将铁钉放置于潮湿的空气中会加速铁钉的锈蚀，浪费金属资源，D选项错误。 8.柳州市被称为“桥梁博物馆”，刚建成的凤凰岭大桥成为“桥梁博物馆”的新成员，大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是（ ） A．经常用浓盐酸清洗金属材料 B．在金属材料表面刷油漆 C．在金属材料表面镀保护层 D．改变金属内部结构制成防腐合金 【答案】A 【解析】A. 浓盐酸会与金属材料发生反应，腐蚀金属材料，所以经常用浓盐酸清洗金属材料不能起到保护作用，A选项不正确； B. 在金属材料表面刷油漆可以隔绝氧气和水，防止金属生锈，B选项正确； C. 在金属材料表面镀保护层可以隔绝氧气和水，防止金属生锈，C选项正确； D. 改变金属内部结构制成防腐合金可以提高金属的抗腐蚀性能，D选项正确。 9.我国倡导垃圾分类投放。铝质饮料罐应投入的垃圾桶是（ ） A．可回收物 B．厨余垃圾 C．有害垃圾 D．其它垃圾 【答案】A 【解析】铝质饮料罐可以回收再利用，属于可回收物，应投入可回收物垃圾桶，A选项正确； 厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，B选项错误； 有害垃圾是指对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害的生活废弃物，C选项错误； 其它垃圾是指除可回收物、有害垃圾、厨余垃圾以外的其它生活废弃物，D选项错误。 10.下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（ ） A．用湿布擦拭 B．在表面涂油 C．在表面刷漆 D．在表面镀铬 【答案】A 【解析】A. 用湿布擦拭金属制品会使金属制品表面保持潮湿，更易与氧气发生反应而生锈，不能防止金属制品锈蚀，A选项符合题意； B. 在金属表面涂油可以隔绝氧气和水，防止金属生锈，B选项不符合题意； C. 在金属表面刷漆可以隔绝氧气和水，防止金属生锈，C选项不符合题意； D. 在金属表面镀铬可以形成一层致密的保护膜，隔绝氧气和水，防止金属生锈，D选项不符合题意。 11.人类文明进步与材料发展关系十分密切。 （1）铁锅用于炒菜，主要利用铁具有的______性质。 （2）铝合金被广泛用于航天工业。铝合金的硬度比纯铝的硬度______。 （3）一种新型材料氮化铝（AlN）应用于新能源汽车。工业上用氧化铝、焦炭和氮气在高温条件下制得氮化铝，并生成一氧化碳，该反应的化学方程式是______。 （4）世界最大跨径拱桥﹣广西天峨龙滩特大桥在建造过程中使用了大量钢材。在钢材表面刷漆可防锈，其原因是______；建造过程中产生的废钢材可回收利用，其意义是______（写一条即可）。 【答案】（1）导热；（2）大；（3）Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO；（4）漆能隔绝氧气和水；节约金属资源 【解析】（1）铁锅用于炒菜，是利用铁具有良好的导热性，能将热量传递给食物； （2）合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，所以铝合金的硬度比纯铝的硬度大； （3）氧化铝、焦炭和氮气在高温条件下反应生成氮化铝和一氧化碳，化学方程式为Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO； （4）在钢材表面刷漆可防锈，是因为漆能隔绝氧气和水，防止钢材与氧气、水接触而生锈；回收利用废钢材可以节约金属资源，减少对矿石的开采等。 12.兰州市中山桥南侧的“将军柱”（铸造材质主要是铁），距今已有630年的历史，它与中山桥一起组成了“兰州铁路”一景，近日“将军柱”商标获得国家批准。 （1）“将军柱”表面已出现较多锈迹，其主要原因是铁与______等物质共同作用的结果，生活中常用稀硫酸除去铁制品表面的铁锈，其反应的化学方程式为______； （2）废旧金属的回收利用是保护金属资源的重要途径，请你再写出一条保护和节约金属资源的有效方法或途径：______。 【答案】（1）水和氧气；Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；（2）防止生锈 【解析】（1）铁生锈是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质共同作用的结果；铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O； （2）保护和节约金属资源的有效方法或途径除了回收利用废旧金属，还可以防止金属生锈，减少金属的腐蚀等。 在本次教学中，通过生活实例引入课题，激发了学生的学习兴趣。在探究钢铁锈蚀因素的实验环节，学生积极参与讨论和设计实验，培养了他们的科学探究能力和思维能力。但在教学过程中，也存在一些不足之处。例如，对于一些抽象的概念，部分学生理解起来有困难，在今后的教学中应多结合实例进行讲解。另外，课堂时间把控不够精准，导致后面废旧金属回收部分讲解略显仓促。在今后的教学中，我会更加合理地安排教学时间，提高教学效率，同时关注学生的学习反馈，及时调整教学方法，以更好地实现教学目标。 7 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $