内容正文:
课题2 铁的锈蚀与防腐(第二课时)导学案
仁爱科普版·初中化学·九年级下册·单元8 再识金属与金属材料
一、学习目标(四维核心素养)
化学观念:认识铁锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果,防锈即破坏锈蚀条件。
科学思维:通过对比归纳,建立从锈蚀条件推证防锈方法的逻辑。
科学探究:能设计、评价防锈方案并验证其有效性。
科学态度与责任:树立保护金属资源、节约资源的意识与责任感。
二、学习重难点
重点:防止铁锈蚀的原理——隔绝氧气(空气)或隔绝水;常见防锈方法及其分类;保护金属资源的途径。
难点:运用“隔绝氧气和水”的防锈原理,解释生活中各种防锈措施的原理,并设计实验方案验证防锈方法的有效性。
三、课前预习案
【预习任务】
阅读教材课题2第二课时内容,回顾第一课时探究的铁锈蚀条件,结合生活经验,思考“怎样才能防止铁生锈”,完成以下预习检测。
【预习检测·填空题】
1.铁制品锈蚀的本质,是铁与空气中的____和____等物质发生化学反应生成铁锈的过程。
2.铁锈是一种____、____的物质,其主要成分是____。由于氧气和水能穿过铁锈的孔隙,铁锈对内部的铁____(填“能”或“不能”)起到保护作用。
3.防止铁锈蚀的原理,是____铁锈蚀所需的条件,即隔绝____或隔绝____。
4.常见的防锈措施有:保持铁制品表面____和____;在铁制品表面____(如刷油漆、涂机油、镀金属等);改变铁的____,制成合金(如不锈钢)。
5.保护金属资源的途径主要有:防止金属____;回收利用____金属;有计划、合理地____矿物;寻找金属的____。
【预习自测·判断题】
1.铁在干燥的空气中不易生锈,在潮湿的空气中容易生锈。( )
2.铁锈疏松多孔,能阻挡氧气和水,对内部铁有保护作用。( )
3.在铁制品表面镀上一层金属,也能起到防锈作用。( )
4.只要隔绝空气,或只要隔绝水,就能防止铁生锈。( )
5.不锈钢之所以耐腐蚀,是因为其组成结构发生了改变。( )
【预习思考·选择题】
1.下列环境中,铁制品最容易生锈的是( )
A.干燥的空气中 B.潮湿的空气中 C.隔绝空气的水中 D.涂了油漆的表面
2.下列措施中,属于“改变铁的内部结构”来防锈的是( )
A.菜刀用后擦干 B.铁栏杆刷油漆 C.用不锈钢做水壶 D.链条涂机油
3.生活中给铁制物品“烤蓝”(生成一层致密氧化膜)防锈,其防锈原理是( )
A.改变铁的组成 B.隔绝空气和水 C.降低铁的活动性 D.增强铁的硬度
四、课中探究案
【探究一】从锈蚀条件到防锈原理
思考:铁生锈需要同时接触氧气和水,那么破坏其中一个条件即可防锈。请判断下列做法分别破坏了哪个条件。
1.雨天淋湿的自行车,应及时擦干并晾干,其防锈原理是____。
2.给自行车的链条和齿轮涂上机油,其防锈原理是____。
3.选择题:下列做法中,不能防止铁制品生锈的是( )
A.铁锅用后保持干燥并倒放 B.菜刀表面镀一层铬
C.铁制水龙头长期浸在潮湿的积水里 D.在铁栏杆表面刷油漆
4.生活分析:某同学把没擦干的铁菜刀直接放进铁质抽屉里,一段时间后菜刀和抽屉接触处都出现了锈斑。请用锈蚀条件解释为什么这两处都容易生锈。
【探究二】常见防锈方法的分类与原理
归纳填空:根据防锈原理,常见防锈方法可分为两类。一类是通过____隔绝空气和水,如刷油漆、涂机油、镀金属、搪瓷等;另一类是通过改变铁的____来防锈,如制成不锈钢等合金。
判断题:判断下列说法是否正确,并说明理由。
1.菜刀用完后擦干、放在干燥处,是利用“隔绝水”来防锈。( )
2.汽车外壳喷涂油漆,既能隔绝空气,也能隔绝水分。( )
3.铁钉表面镀锌,镀层能隔绝氧气和水,从而保护铁。( )
4.水龙头镀铬主要是为了美观,与防锈无关。( )
简答题:日常生活中,铁锅、菜刀、自行车、轮船等分别常采用哪些防锈方法?请各举一例并说明其防锈原理。
思考辨析:有人说“铁锈能保护铁,使铁不再继续生锈”,这种说法正确吗?请结合铁锈的特点说明理由。
选择题:下列防锈措施中,防锈原理与其他三项明显不同的一项是( )
A.铁门刷油漆 B.铁桶镀锌 C.用不锈钢制作餐具 D.自行车链条涂机油
生活连线:请将下列防锈做法与其主要防锈原理用线连起来。
(1)给铁水壶内壁搪瓷 —— 改变内部结构
(2)用不锈钢做厨具刀 —— 表面形成保护层,隔绝空气和水
(3)把粮食仓库的铁架保持干燥 —— 隔绝水分
【探究三】金属资源保护
填空题:保护金属资源的途径主要有:①防止金属____;②回收利用____金属;③有计划、合理地开采矿物;④寻找金属的____。
选择题:下列做法中,与保护金属资源无关的是( )
A.及时回收并利用废旧钢铁 B.用塑料制品代替部分金属制品
C.随意丢弃废弃的电池和金属零件 D.研发并推广新型耐腐蚀合金
判断题:判断下列说法是否正确。
1.回收利用废旧金属,既节约资源,又减少污染。( )
2.金属资源是可再生资源,不需要节约使用。( )
3.寻找并推广金属的代用品,也是保护金属资源的一种途径。( )
简答题:回收利用废旧金属有什么意义?请从节约资源、减少污染等角度进行说明。
拓展思考:想一想,生活中哪些做法体现了“防止金属腐蚀”的理念?请列举两到三例。
【综合应用】
1.思考题:为什么铁锅比不锈钢锅更容易生锈?请用铁锈蚀的条件加以解释。
2.生活探究:请设计一种简单的方法来验证“涂油能防锈”,写出你的设计思路和需要观察的现象。
3.应用判断:下列场景分别最可能采用哪种防锈方法?请填写序号。
( )大桥钢梁 ( )厨房菜刀 ( )水龙头 ( )自行车链条
备选:A.镀金属 B.涂机油 C.刷油漆 D.保持干燥并镀层
4.开放思考:结合“保护金属资源”的途径,你认为日常生活中每个人可以为保护金属资源做哪些事?
5.情境运用:小区的铁质健身器材因长期风吹雨淋而生锈。请你说出两种可行的防锈方法,并说明采用这些方法后器材不易生锈的原因。
五、参考答案
【课前预习案】
填空题:1.氧气 水(或水蒸气) 2.疏松 多孔 氧化铁 不能 3.破坏 氧气(空气) 水(水分) 4.洁净 干燥 涂保护膜 结构 5.锈蚀(腐蚀) 废旧 开采 代用品
判断题:1.√ 2.× 3.√ 4.√ 5.√
选择题:1.B 2.C 3.B(烤蓝生成的致密氧化膜能隔绝空气和水)
【课中探究案·探究一】
1.隔绝水(水分) 2.隔绝空气(氧气,同时隔绝水和空气) 3.C 4.菜刀没擦干,表面残留水分,与空气接触后具备了锈蚀条件;菜刀与铁抽屉接触处水分不易散失、长期潮湿,所以这两处更容易生锈。
【课中探究案·探究二】
归纳填空:表面保护膜(涂保护层) 结构
判断题:1.√ 2.√ 3.√ 4.×(镀铬主要利用镀层隔绝空气和水来防锈,同时兼顾美观)
简答题示例:铁锅——用后保持干燥(隔绝水);菜刀——用后擦干放好(隔绝水),或表面镀层;自行车——链条涂机油、车身刷漆(隔绝空气和水);轮船——船体刷漆并镀层(隔绝空气和水)。
思考辨析:不正确。铁锈疏松多孔,氧气和水能穿过铁锈的孔隙继续与内部的铁接触,所以铁锈不能保护铁,铁反而会继续生锈,甚至被完全锈蚀。
选择题:C(A、B、D都是通过隔绝空气和水来防锈,C是通过改变内部结构来防锈,原理不同)
生活连线:(1)搪瓷——表面形成保护层,隔绝空气和水;(2)不锈钢——改变内部结构;(3)铁架保持干燥——隔绝水分。
【课中探究案·探究三】
填空题:锈蚀(腐蚀) 废旧 开采 代用品
选择题:C
判断题:1.√ 2.× 3.√
简答题示例:回收利用废旧金属,可以减少对矿物的开采,节约资源;减少废弃金属对环境的污染;还能降低生产成本,促进资源循环利用。
拓展思考示例:铁栏杆定期刷油漆、汽车定期保养并保持表面干燥、铁制农具用后及时擦干收存、在金属表面镀层或制成合金等,都体现了防止金属腐蚀的理念。
【课中探究案·综合应用】
1.铁锅是纯铁或普通钢铁,与空气中的氧气和水接触后容易锈蚀;不锈钢因改变了组成结构而耐腐蚀,所以在相同条件下铁锅更容易生锈。
2.示例:取两支洁净铁钉,一支直接放在潮湿环境中,另一支先涂一层机油再放在相同潮湿环境中。观察一段时间后,发现涂油的铁钉不易生锈,未涂油的铁钉出现锈迹,从而验证涂油能隔绝空气和水、起到防锈作用。
3.大桥钢梁——C;厨房菜刀——D;水龙头——A;自行车链条——B。
4.示例:及时回收废旧金属,不乱丢废弃金属制品;减少不必要的金属浪费;发现铁制品生锈及时处理并做好防锈;向身边的人宣传保护金属资源的意义等。
5.示例:给健身器材刷油漆或在表面镀层,并定期保持表面干燥。刷漆、镀层能隔绝空气中的氧气和水,破坏铁锈蚀的条件,从而使器材不易生锈;保持干燥能减少水分与铁的接触,也能起到防锈作用。
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