9.3金属材料的锈蚀与防护第一课时导学案-2025-2026学年九年级化学鲁教版下册

金属材料的锈蚀与防护（第一课时）导学案 鲁教版 九年级化学下册 第九单元 第三节 一、学习目标（核心素养） 化学观念：认识钢铁锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果，知道铁锈主要成分及疏松多孔的特点，形成物质变化需要条件的观念。 科学思维：通过铁钉锈蚀探究，学习控制变量法，能由实验现象推理出结论。 科学探究：设计铁钉在不同条件下的对比实验，观察并解释实验现象。 科学态度与责任：认识防锈与回收废旧金属的意义，树立节约资源、保护环境的意识。 二、学习重难点 重点：钢铁锈蚀的条件，即铁同时与氧气、水接触时发生变化；减缓钢铁锈蚀的常用方法。 难点：运用控制变量的思想设计探究铁生锈条件的对比实验，并能根据锈蚀条件逆向推理出防锈的原理。 三、课前预习案 【预习任务一】知识梳理 1. 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. 铁锈是＿＿＿＿（填“纯净”或“混合”）物，颜色为＿＿＿＿，主要成分是＿＿＿＿。铁锈结构＿＿＿＿，不仅不能保护里层的铁，还会把空气和水分＿＿＿＿在制品表面，进一步＿＿＿＿锈蚀。 3. 钢铁的成分和环境的＿＿＿＿、＿＿＿＿、酸碱性等，都是影响钢铁锈蚀快慢的因素。 4. 减缓钢铁锈蚀的常用方法有：保持制品表面＿＿＿＿；在金属表面覆盖＿＿＿＿（如刷漆、涂油、覆盖搪瓷或塑料、镀上不易锈蚀的金属等）；改变金属的组成和结构，制成＿＿＿＿。 5. 废旧金属的随意丢弃既浪费＿＿＿＿，又会＿＿＿＿环境，因此回收利用废旧金属具有重要意义。 6. 铝在空气中与氧气反应，表面会生成一层＿＿＿＿的氧化铝薄膜，能阻止里层的铝继续反应，因此铝比铁更耐腐蚀。 7. 回收废旧金属，不仅可以节约＿＿＿＿和能源，降低生产成本，还可以减少＿＿＿＿，保护环境。 【预习任务二】预习自测 1. 下列环境中，铁钉最容易发生锈蚀的是（ ） A. 放在干燥、密封的空气中 B. 浸没在经煮沸迅速冷却的蒸馏水中，并在水面上油封 C. 一半露出水面、一半放在潮湿的空气中 D. 放在装有干燥剂的密封瓶中 2. 下列关于铁锈的说法，正确的是（ ） A. 铁锈是纯净物 B. 铁锈结构致密，能保护里层的铁不再生锈 C. 铁锈主要成分是氧化铁，呈红褐色 D. 铁锈疏松多孔对铁制品没有危害 3. 下列做法中，不能起到防锈作用的是（ ） A. 在铁栏杆表面刷油漆 B. 自行车链条上定期涂油 C. 把菜刀留在潮湿的案板上不擦干 D. 用不锈钢制作餐具 4. 下列防锈措施中，主要是通过改变金属内部组成和结构来防锈的是（ ） A. 钢质栏杆表面刷漆 B. 自行车链条涂油 C. 把铁制成不锈钢 D. 铁质脸盆表面覆盖搪瓷 5. 埋在地下的铸铁管道，在下列哪种环境中锈蚀得最慢（ ） A. 在潮湿、疏松、透气的土壤中 B. 在干燥、致密、不透气的土壤中 C. 在沿海潮湿、含盐的土壤中 D. 在呈酸性的潮湿土壤中 四、课中探究案 【探究点一】探究铁生锈的条件 提出问题：铁生锈与哪些物质有关？ 设计实验：取三根洁净、无锈的铁钉，分别放入三支试管。①试管内放入干燥剂并塞紧橡皮塞，铁钉只接触干燥空气；②铁钉浸没在经煮沸迅速冷却的蒸馏水中，水面上再加一层植物油，铁钉只接触水、几乎不接触氧气；③铁钉一半浸入蒸馏水中、一半露出水面，铁钉同时接触水和空气。 观察记录：放置一段时间后，试管＿＿＿＿中的铁钉明显生锈，试管①②中的铁钉几乎不生锈。 得出结论：铁生锈是铁与＿＿＿＿和＿＿＿＿共同发生作用的结果，二者缺一不可。 对照分析：试管①与试管③对照，唯一的不同是＿＿＿＿，说明铁生锈需要＿＿＿＿；试管②与试管③对照，唯一的不同是＿＿＿＿，说明铁生锈需要＿＿＿＿。这种每次只改变一个条件、保持其他条件都相同的研究方法，叫做＿＿＿＿法。 思考讨论：铝在空气中也能与氧气反应，为什么铝制品却比铁制品更耐用？（提示：铝表面生成的薄膜致密，能阻止里层继续反应；而铁锈疏松多孔，不能起保护作用。） 【探究点二】影响铁生锈快慢的因素 观察比较：取三支相同的洁净铁钉，分别放入潮湿的空气、潮湿的食盐水中、加有少量食醋的环境中，其他条件保持一致。 归纳：在其他条件相同时，环境越潮湿、温度越高、越偏酸性或有盐类存在，铁生锈越＿＿＿＿；反之则越慢。这说明铁生锈的快慢还与环境的＿＿＿＿、＿＿＿＿和酸碱性等有关。 讨论交流：海边的铁制品往往比内陆更容易生锈，原因是海边空气＿＿＿＿，并含有较多的＿＿＿＿，会加快铁生锈的速率。由此推断，切过咸菜而不擦干的菜刀比切过清水的菜刀生锈更＿＿＿＿。 【探究点三】减缓钢铁锈蚀的方法 联系生活：自行车链条要经常＿＿＿＿，钢质栏杆表面要＿＿＿＿，铁质脸盆表面覆盖一层＿＿＿＿，医疗器械表面可“烤蓝”处理，不锈钢餐具是在铁中加入铬、镍等制成的＿＿＿＿。 归纳防锈思路：要么把铁制品与氧气或水＿＿＿＿开来，破坏生锈的条件；要么改变金属内部的＿＿＿＿，增强其抗锈蚀能力。 即时填空：钢铁表面“烤蓝”或镀锌，共同目的是在铁表面形成一层＿＿＿＿，把铁与＿＿＿＿和＿＿＿＿隔绝开，从而达到防锈的目的。 【迁移应用】 1. 非供暖期间，铁制供暖管道中仍充满水，其目的是＿＿＿＿，防锈原理是＿＿＿＿。 2. 菜刀切完咸菜后若不洗净擦干，往往比切完青菜后生锈更快，原因是＿＿＿＿。 3. 下列防锈措施各利用了什么原理？（1）给塑料衣架内部的铁丝喷塑；（2）在轮船外壳和车厢表面刷漆；（3）把铁制成不锈钢。 4. 有人认为：“铁制品表面生了锈，多一层保护层，反而更不容易继续生锈。”这种说法对吗？为什么？ 5. 下列防锈做法中：①擦去菜刀表面的水渍；②自行车车架刷漆；③铁制栏杆表面镀锌；④铁锅用完后擦干并涂少量食用油。其中属于“保持表面洁净干燥”的是＿＿＿＿，属于“在表面覆盖保护层”的是＿＿＿＿。 6. 据统计，每年因锈蚀而报废的钢铁设备约占钢铁年产量的四分之一。请结合本节课所学，写出两条保护金属资源、防止铁制品生锈的合理建议。 7. 判断并说明：有人说“在自行车车圈上镀锌，是改变了金属的组成和结构来防锈”。这句话对吗？你的理由是＿＿＿＿。 【当堂检测】 1. 铁生锈的过程属于（ ） A. 物理变化 B. 化学变化 C. 既不是物理变化也不是化学变化 D. 无法判断 2. 下列铁制品在使用和保存时的做法，不合理的是（ ） A. 故意保留铁制品表面的铁锈作保护层 B. 用过的铁锅洗净擦干后再存放 C. 自行车链条定期上油 D. 铁门表面刷漆 3. 为防止家中铁锅生锈，请写出一条具体做法：＿＿＿＿。 4. 下列有关金属资源利用与保护的说法，错误的是（ ） A. 回收利用废旧金属可以保护环境 B. 地球上的金属资源是取之不尽、用之不竭的 C. 防止金属锈蚀是保护金属资源的有效途径之一 D. 有计划、合理地开采矿物也是保护金属资源 5. 铁生锈是铁与＿＿＿＿和＿＿＿＿等物质共同作用的结果；写出一种减缓铁制品生锈的具体方法：＿＿＿＿。 6. 分析说明：为什么沙漠地区的铁制品比沿海地区的铁制品锈蚀得更慢？请简要说明理由。 7. 下列做法中，既防止了铁制品生锈，又利用了“隔绝氧气和水”原理的是（ ） A. 把铁制成不锈钢 B. 在铁栏杆表面刷漆 C. 回收废旧钢铁重新冶炼 D. 用砂纸把表面的铁锈打磨掉 五、板书设计 第三节 金属材料的锈蚀与防护（第一课时） 一、钢铁锈蚀的条件 铁在氧气和水同时存在时生锈；铁锈为红褐色混合物，主要成分是氧化铁，疏松多孔，不能保护内层铁。 影响快慢：湿度、温度、酸碱性、盐分等。 二、减缓锈蚀的方法 1. 保持表面洁净干燥；2. 表面覆盖保护层（刷漆、涂油、搪瓷、镀金属、烤蓝）；3. 制成合金，改变组成和结构。 三、废旧金属的回收利用——节约金属资源，保护环境。 六、参考答案 【预习任务一】知识梳理 1. 氧气；水（水蒸气） 2. 混合；红褐色；氧化铁；疏松多孔；保留（吸附）；加速（加快） 3. 湿度；温度 4. 洁净干燥；保护层；合金 5. 金属资源；污染（破坏） 6. 致密 7. 金属资源；环境污染 【预习任务二】预习自测 1. C 2. C 3. C 4. C 5. B 【探究点一】 观察记录：③；得出结论：氧气；水（二者不可缺） 对照分析：试管①与③——水分（水）；水；试管②与③——氧气（空气）；氧气（空气）；控制变量。 思考讨论：铝表面生成的氧化铝薄膜致密、紧贴表面，能阻止内层铝继续与氧气反应；而铁锈疏松多孔，不但不能保护内层铁，还会吸附水分和氧气，使锈蚀继续向内发展，故铝制品更耐腐蚀。 【探究点二】 快；湿度；温度 讨论交流：潮湿（水汽含量高）；盐分；快。 【探究点三】 涂油；刷漆；搪瓷；合金；隔绝；组成和结构 即时填空：致密保护层；氧气（空气）；水。 【迁移应用】 1. 隔绝空气（氧气），防止管道生锈；用水把管道内的空气排走，使铁不与氧气接触。 2. 咸菜中含有食盐，形成盐溶液，会加快铁生锈的速率，故不擦干时生锈更快。 3.（1）喷塑属于表面覆盖保护层，隔绝氧气和水；（2）刷漆在表面形成保护层，隔绝氧气和水；（3）制成不锈钢是改变金属的组成和结构，增强抗锈蚀能力。 4. 不对。铁锈疏松多孔，不仅不能阻挡氧气和水，还会把它们吸附在表面，加速内层铁继续锈蚀，因此应及时除去铁锈并做好防锈处理。 5. 属于“保持洁净干燥”的是①④；属于“覆盖保护层”的是②③。 6. 示例：保持铁制品表面洁净干燥；在表面刷漆、涂油或镀上一层不易锈蚀的金属；回收利用废旧金属；合理开采和使用金属矿物等（任写两条合理即可）。 7. 不对。镀锌是在铁表面覆盖一层金属保护层，使铁与氧气、水隔绝，属于“表面覆盖保护层”，而不是改变金属内部的组成和结构。 【当堂检测】 1. B 2. A 4. B 7. B 3. 示例：每次用完后洗净并擦干（或擦干后涂少量食用油），放在干燥通风处。 5. 氧气；水（水蒸气）；示例：刷漆（或涂油、保持干燥、制成不锈钢等，合理即可）。 6. 沙漠地区气候干燥、空气湿度小，缺少铁生锈所需的水分；而沿海地区空气潮湿并含有盐分，同时具备氧气和水，锈蚀更快，故沙漠地区铁制品锈蚀更慢。 学科网（北京）股份有限公司 $