9.3金属材料的锈蚀与防护教案--2025-2026学年九年级化学鲁教版下册

第三节金属材料的锈蚀与防护 教案

一、教学目标

（一）化学观念

认识钢铁锈蚀的条件，理解铁锈蚀是铁与氧气、水等物质发生化学反应的过程，能写出铁锈主要成分的化学式Fe₂O₃。

了解减缓钢铁锈蚀的常用方法，知道废旧金属回收利用的意义。

（二）科学思维

通过“影响钢铁锈蚀的因素”探究实验，学习控制变量法，能根据实验现象分析得出钢铁锈蚀的条件，形成对比分析、证据推理的思维方法。

能结合钢铁锈蚀的条件，推理防锈措施的原理，建立“条件—原理—措施”的关联思维。

（三）科学探究与实践

完成“影响钢铁锈蚀的因素”探究实验，规范记录实验现象，分析实验结论，提升实验操作与数据处理能力。

能结合生活实际，调查并交流常见金属制品的防锈措施，开展废旧金属回收利用的讨论，提升实践与交流能力。

（四）科学态度与责任

认识金属锈蚀带来的资源浪费与经济损失，树立节约资源、合理利用金属材料的意识。

了解废旧金属对环境的影响，增强环保意识，树立资源循环利用与可持续发展的观念。

二、教学重难点

教学重点：钢铁锈蚀的条件；减缓钢铁锈蚀的方法；废旧金属回收利用的意义。

教学难点：利用控制变量法设计并分析钢铁锈蚀条件的探究实验，理解各因素对锈蚀的影响。

三、教学准备

实验器材：洁净铁钉、试管、橡皮塞、蒸馏水、食盐、食醋、试管架等。

教学素材：课本图片（铁钉锈蚀实验、金属烤蓝、越王勾践剑、金属材料循环利用）、多媒体课件。

四、教学过程

（一）情境导入（3分钟）

展示生活实例：家庭中久置的铁制工具锈迹斑斑，而街头的不锈钢雕塑却能长久保持本色。
提出问题：为什么铁制品容易生锈，而不锈钢制品不易生锈？钢铁锈蚀与哪些因素有关？如何防护金属材料？由此引出本节课主题——金属材料的锈蚀与防护。

（二）探究活动：影响钢铁锈蚀的因素（15分钟）

1.提出问题

观察生活中钢铁制品的锈蚀情况，思考：哪些因素可能导致钢铁锈蚀？

2.猜想与假设

结合生活经验与已有知识，猜想：水和氧气是导致钢铁锈蚀的主要因素；温度、酸碱性、盐溶液也可能影

响锈蚀速率。

3.设计并实施实验方案（控制变量法）

按课本方案完成实验，实验装置及条件如下：

实验序号	实验条件	实验目的
1	洁净铁钉放入干燥试管，橡皮塞密封	探究只有氧气（无水分）时，铁钉是否锈蚀
2	洁净铁钉全部浸没在煮沸过的蒸馏水中，橡皮塞密封	探究只有水（无氧气）时，铁钉是否锈蚀
3	洁净铁钉一半浸入煮沸过的蒸馏水中，试管敞口放置	探究水和氧气同时存在时，铁钉是否锈蚀
4	洁净铁钉一半浸入食盐水中，试管敞口放置	探究食盐对铁钉锈蚀速率的影响
5	用食醋浸湿的铁钉放在干燥试管中，试管敞口放置	探究酸对铁钉锈蚀速率的影响

4.形成结论（结合四天后的实验结果分析）

实验1、2中铁钉无明显锈蚀，说明仅有氧气或仅有水时，铁不易生锈；

实验3中铁钉锈蚀明显，说明铁锈蚀需要同时接触氧气和水；

实验4、5中铁钉锈蚀速率比实验3更快，说明食盐、酸等环境因素会加快钢铁的锈蚀。

补充说明：钢铁锈蚀的主要反应是铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应，生成铁锈，其主要成分为氧化铁，化学式为Fe₂O₃。铁锈疏松多孔，不能阻止内部的铁继续与氧气、水接触，反而会加速锈蚀，因此铁制品生锈后需及时除锈并防锈。

5.反思交流

实验设计采用控制变量法，每个实验只改变一个变量，探究单一因素对锈蚀的影响：实验1控制“无水分”，实验2控制“无氧气”，实验3为对照组，实验4、5分别控制“食盐”“酸”变量。

其他影响因素：温度、钢铁的成分（如含碳量）、表面状态等，可通过对比不同温度下的锈蚀速率、不同钢材的锈蚀情况进一步验证。

（三）减缓钢铁锈蚀的方法（10分钟）

金属锈蚀的危害：世界各国每年因金属锈蚀造成的经济损失约占国民生产总值的3%~5%，全球每年因钢铁锈蚀损失约6万亿元，因此防锈具有重要意义。防锈原理：破坏铁锈蚀的条件，即隔绝氧气或水。

常见防锈措施及实例、原理对照表