内容正文:
《课题 3 防止金属腐蚀的措施 - 第二课时》导学案
版本
沪科版(五四学制)- 初中化学 – 九年级全一册
化学观念:明晰金属防腐核心是破坏锈蚀条件,认知各类防腐措施的本质原理。
科学思维:结合锈蚀规律,分类归纳防腐方法,建立条件与防护的逻辑关联。
科学探究:依托实例辨析、对比分析探究不同防腐措施的适用场景。
科学态度与责任:认识金属防腐的社会价值,树立节约金属资源、绿色保护资源的责任意识。
二、教学重点与难点
重点:掌握生活、生产中常用的金属防腐措施,理解表面防护、结构改性、环境防护三类核心方法的应用。
难点:区分不同防腐措施的原理差异,结合实际场景精准选择适配的防腐方式,辨析各类防腐手段的优缺点及适用范围。
三、教学内容设计
课前预习
(一)预习填空
1. 金属发生锈蚀的必备条件是同时接触________和________,防止金属腐蚀的核心思路是________锈蚀发生的条件。
2. 日常最简单的金属防腐方式是保持金属制品表面的________和________。
3. 在金属表面覆盖保护膜是工业常用防腐手段,常见方式有喷漆、________、________、搪瓷、烤蓝等。
4. 通过改变金属内部结构实现防腐的主要方式是________,生活中常见的________就是典型的防腐合金。
(二)预习判断
1. 只要隔绝空气中的氧气,就能完全防止铁制品锈蚀。()
2. 不锈钢制品不易生锈,是因为改变了金属的内部组成结构。()
3. 自行车链条涂油,既可以润滑又能起到防腐作用。()
4. 所有金属的锈蚀条件和防锈方法都完全相同。()
(三)预习简答
结合生活观察,列举三种家里铁制品的防锈做法,并简单说明对应的防锈原理。
教学过程:课中探究案
探究一:金属防腐核心原理探究(基础习题)
1. 单项选择题:下列关于铁制品锈蚀与防腐的说法,正确的是()
A. 铁制品在干燥的空气中更容易发生锈蚀
B. 潮湿的环境会加速铁制品的腐蚀速率
C. 隔绝空气无法阻止铁制品生锈
D. 铁生锈后无需处理,不会继续腐蚀内部金属
2. 单项选择题:防止金属腐蚀的根本原理是()
A. 改变金属的颜色和外观
B. 破坏金属锈蚀所需的环境条件
C. 增加金属的质量和体积
D. 提高金属的硬度和韧性
3. 填空题:铁制品长期放置在潮湿的墙角容易生锈,是因为墙角环境同时存在________和________;若将铁制品放置在干燥密闭的柜子中,锈蚀速率会大幅减慢,原因是________。
4. 判断题:环境湿度越大、空气流通性越好,铁制品的腐蚀速度越快。()
5. 简答分析题:为什么洗净擦干的铁锅长期放置不易生锈,而残留水渍的铁锅隔夜就会出现锈迹?请结合金属锈蚀条件简要分析。
6. 情境辨析题:南方梅雨季节铁器易生锈,北方干燥冬季铁器不易生锈,请从环境角度说明两地金属腐蚀差异的原因。
本探究板块习题总结:金属腐蚀的核心诱因是氧气和水分的共同作用,所有防腐措施都是通过隔绝氧气、隔绝水分、改变金属结构三种思路,破坏锈蚀条件,阻断腐蚀过程,这是本节课所有防腐方法的核心依据。
探究二:常见金属防腐措施分类探究(重点习题)
结合教材知识,金属防腐措施主要分为三大类:改善腐蚀环境、金属表面覆盖保护膜、改变金属内部结构。本部分习题分类探究各类措施的特点、实例与应用场景,突破教学重点。
(一)改善腐蚀环境类习题
1. 单项选择题:下列防腐方法中,属于通过改善环境实现防锈的是()
A. 制作不锈钢餐具
B. 擦干菜刀表面水渍
C. 栏杆表面喷漆
D. 水龙头镀铬
2. 填空题:存放金属工具、机械零件的仓库需要保持________、________,通过减少环境中的水分和空气杂质,降低金属腐蚀概率。
3. 应用分析题:工厂储存钢铁原材料时,会将钢材垫高、覆盖防水篷布,请说明该操作的防锈原理。
(二)表面覆盖保护膜类习题
表面防护是生活生产中应用最广泛的防腐方式,通过在金属表面形成致密隔离层,隔绝氧气和水分,细分喷漆、涂油、电镀、搪瓷、烤蓝等多种方式。
1. 单项选择题:户外桥梁、铁塔、外墙栏杆等大型钢铁结构,最常用的防腐方式是()
A. 涂油
B. 喷漆
C. 电镀
D. 制成合金
2. 单项选择题:自行车链条、机械轴承等转动摩擦类金属部件,适宜的防腐方式是()
A. 喷漆
B. 涂油
C. 搪瓷
D. 镀银
3. 单项选择题:厨房水盆、水龙头、门把手等日用品,表面常采用的防腐工艺是()
A. 烤蓝
B. 电镀铬、锌
C. 涂油
D. 刷漆
4. 填空题:搪瓷工艺常用于铁锅、脸盆等厨具,其原理是在金属表面形成________的无机保护层,隔绝外界腐蚀介质;枪械、精密零件常用的烤蓝工艺,可在金属表面生成________的氧化保护膜,实现防锈。
5. 匹配题:将金属制品与对应的最佳防腐方式一一匹配
金属制品:汽车外壳、缝纫机零件、搪瓷水杯、户外铁门
防腐方式:涂油、喷漆、搪瓷、喷漆防锈
6. 辨析题:为什么喷漆的金属制品磕碰掉漆后,掉漆部位会更快生锈?
(三)改变金属内部结构类习题
该类方式属于主动防腐,通过冶炼过程中添加其他金属或非金属,改变金属内部组成,从根本上提升金属的抗腐蚀能力。
1. 单项选择题:不锈钢具有良好的抗腐蚀性能,其核心原因是()
A. 表面有天然保护膜
B. 改变了金属内部结构,添加了特定金属成分
C. 隔绝了空气和水分
D. 金属本身不会发生锈蚀
2. 填空题:工业上通过________的方式制备防腐合金,常见的防腐合金有不锈钢、耐候钢等,这类金属无需额外防护,自身具备________的能力。
3. 对比分析题:普通铁锅长期使用易生锈,不锈钢锅长期使用不易腐蚀,请从金属结构角度分析二者的差异。
探究三:防腐措施场景应用与择优探究(提升习题)
不同场景的金属制品,使用环境、功能需求不同,适配的防腐措施也存在差异。本部分习题侧重实际应用,锻炼科学思维,突破教学难点。
1. 单项选择题:下列防腐措施中,适合长期户外露天使用、抗风吹雨淋的是()
A. 单纯涂油
B. 表面喷漆
C. 擦干放置
D. 临时遮盖
2. 单项选择题:精密仪器的金属部件,优先选择的防腐方式是()
A. 厚层喷漆
B. 涂抹防锈油
C. 搪瓷处理
D. 随意放置
3. 多项选择题(多选):下列关于金属防腐方式选择的说法,合理的是()
A. 家用小件铁器优先选择保持干燥清洁的方式防锈
B. 大型钢结构建筑适合喷漆长效防腐
C. 摩擦频繁的机械部件适合涂油防腐
D. 所有金属制品都可以用喷漆的方式防锈
4. 情境应用题:新建小区的阳台护栏、楼道扶手、地下车库钢架,分别需要采用什么防腐方式?请说明选择理由。
5. 对比分析题:涂油和喷漆都能形成保护膜,二者的适用场景有何区别?为什么不能用喷漆的方式处理自行车链条?
6. 拓展思考题:船舶船体长期浸泡在水中,腐蚀环境恶劣,单纯喷漆无法实现长效防腐,结合本节课知识,分析船体需要采用哪些复合防腐措施。
参考答案
(一)课前预习案答案
1. 预习填空
(1)氧气;水分;破坏 (2)洁净;干燥 (3)涂油;电镀 (4)制成合金;不锈钢
2. 预习判断
(1)× (2)√ (3)√ (4)×
3. 预习简答
示例:①菜刀用完擦干,保持干燥,隔绝水分;②铁门喷漆,形成保护膜,隔绝氧气和水分;③自行车链条涂油,形成隔离层,阻断腐蚀介质接触。
(二)课中探究案答案
探究一:金属防腐核心原理探究
1. B 2. B
3. 氧气;水分;隔绝了水分,破坏了锈蚀条件,减缓腐蚀
4. √
5. 铁锅洗净擦干后,表面无残留水分,无法满足铁锈蚀的条件,因此不易生锈;残留水渍的铁锅,同时接触氧气和水分,满足锈蚀条件,会快速生锈。
6. 南方梅雨季节空气湿度大、水分充足,易满足金属锈蚀条件,加速腐蚀;北方冬季气候干燥,空气中水分含量低,难以满足锈蚀条件,金属腐蚀速率慢。
探究二:常见金属防腐措施分类探究
(一)改善腐蚀环境类
1. B
2. 干燥;通风
3. 垫高钢材隔绝地面潮湿水汽,篷布遮盖隔绝雨水和潮湿空气,保持钢材表面干燥,破坏锈蚀条件,实现防锈。
(二)表面覆盖保护膜类
1. B 2. B 3. B
4. 致密稳定;致密坚固
5. 汽车外壳—喷漆;缝纫机零件—涂油;搪瓷水杯—搪瓷;户外铁门—喷漆防锈
6. 掉漆部位的金属基体直接暴露在空气中,同时接触氧气和水分,没有保护膜的隔离作用,锈蚀条件充分满足,因此生锈速度更快。
(三)改变金属内部结构类
1. B
2. 合金化炼制;抗腐蚀
3. 普通铁锅为纯铁材质,内部结构单一,易与氧气、水分发生腐蚀反应;不锈钢通过添加其他金属改变了内部结构,自身具备抗腐蚀能力,不易生锈。
探究三:防腐措施场景应用与择优探究
1. B 2. B 3. ABC
4. 阳台护栏、楼道扶手:电镀或喷漆,美观且耐日常磨损、防潮防锈;地下车库钢架:加厚喷漆,地下环境潮湿,喷漆可长效隔绝潮湿空气,防止腐蚀。
5. 区别:涂油适合摩擦、转动的精密部件,兼具防锈和润滑作用;喷漆适合固定、户外大型构件,防护层坚固持久。自行车链条需要转动摩擦,喷漆易脱落且会阻碍运转,因此不适合喷漆,仅适合涂油。
6. 船体可采用复合防腐方式,表面喷涂专用防腐漆隔绝海水和空气,同时搭配金属合金改性工艺,提升船体金属自身抗腐蚀能力,双重防护延长使用寿命。
学科网(北京)股份有限公司
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