6.3金属防护和废金属回收第一课时讲义-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

第3节 金属防护和废金属回收（第一课时）讲义 沪教版 · 九年级化学上册 · 第6章 金属资源综合利用 一、知识清单 1. 金属腐蚀现象普遍存在，钢铁生锈会造成资源浪费和安全隐患。 2. 铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，二者缺一一般不易生锈；食盐等物质会加快铁的生锈。 3. 铁锈呈红褐色，疏松多孔，能吸水透气，不能阻止内部铁继续锈蚀。 4. 铝在空气中表面易形成致密坚固的氧化膜，可保护内层铝不再被氧化。 5. 防锈的原理是使钢铁制品隔绝氧气，或者隔绝水。 6. 常用防锈方法：保持表面洁净干燥；刷漆、涂油、覆盖搪瓷、电镀、烤蓝等覆盖保护层；制成不锈钢等合金。 7. 回收废金属可节约金属资源、降低冶炼能耗、减少环境污染。 二、四维核心素养 化学观念：知道铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，体会物质变化与条件相联系。 科学思维：用控制变量法分析铁生锈条件，由条件归纳防锈原理。 科学探究：经历铁钉锈蚀对比探究，学习对照实验设计。 科学态度与责任：认识锈蚀危害，树立防锈与回收废金属、节约资源的意识。 三、重难点 重点：铁生锈的条件，以及防止金属锈蚀的原理和常用方法。 难点：用控制变量的对比实验分析铁生锈需要同时接触氧气和水；理解铁锈疏松多孔、易吸水透气与铝表面氧化膜致密坚固的差异，并据此说明二者对金属防护效果为何不同。 四、课堂练习 知识点一　金属的腐蚀与铁生锈的条件 【知识梳理】金属腐蚀现象十分普遍，钢铁制品在潮湿环境中容易生锈。通过对铁钉锈蚀条件的探究可知：铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，二者同时存在时才容易生锈。放在干燥空气中的铁钉因缺少水而不易生锈；浸没在经煮沸除去空气的水中、并用油封隔绝空气的铁钉因缺少氧气也不易生锈；只有既接触水又接触空气的铁钉才明显生锈。当水中溶有食盐等物质时，铁的生锈会加快。 1. 下列环境中，铁钉最容易生锈的是（　　） A. 放在干燥密封的试管中 B. 浸没在经煮沸迅速冷却的蒸馏水中，水面上加一层植物油密封 C. 一半浸入水中，一半暴露在潮湿空气里 D. 放入盛有干燥剂的密封试管中 2. 一根洁净无锈的铁钉放入试管中，向试管内加水，使铁钉一半露出水面。数天后观察，铁钉生锈最明显的部位是（　　） A. 完全浸没在水面以下的部位 B. 水面附近既接触水又接触空气的部位 C. 完全露在水面以上干燥处的部位 D. 铁钉各处生锈程度相同 3. 铁生锈属于（　　） A. 剧烈的发光发热的反应 B. 缓慢氧化 C. 物理变化 D. 与氧气和水都无关的变化 4. 下列关于铁生锈的叙述，正确的是（　　） A. 铁生锈只与氧气有关 B. 铁生锈只与水有关 C. 铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果 D. 铁生锈后生成的物质很坚硬，能保护铁 5. 为探究铁生锈的条件，某同学取三支洁净无锈的铁钉，分别放入三支试管：甲中加入经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，使蒸馏水浸没铁钉一半，并在水面上加一层植物油；乙中在试管底部放一团棉花，棉花上放干燥剂，再放入铁钉，塞紧橡皮塞；丙中加入蒸馏水浸没铁钉一半，敞口放置。一段时间后观察到：丙中铁钉明显生锈，甲、乙中铁钉基本不生锈。 （1）三支试管中，铁钉明显生锈的是______，说明铁生锈需要同时接触______和______。 （2）甲试管把水煮沸并在水面上加植物油，目的是______；乙试管放干燥剂并塞紧橡皮塞，目的是______。 （3）该实验通过设置对照来研究问题，这种方法叫做______实验。 6. 填空：钢铁制品的锈蚀，实际上是铁跟空气中的______和______共同作用的结果。防止铁制品生锈，除了保持其表面洁净干燥外，最常用的方法是在铁制品表面______。 7. 下列变化中，与铁生锈属于同一类变化的是（　　） A. 冰雪融化 B. 纸张燃烧 C. 水结成冰 D. 玻璃破碎 知识点二　铁锈的性质及与铝氧化膜的比较 【知识梳理】铁锈是一种红褐色的物质，质地疏松多孔。它不仅不能像铝表面的薄膜那样保护内部金属，反而容易吸收和保存水分，使内部的铁继续与氧气、水接触，因此铁制品生锈后若不及时处理，锈蚀会向内发展，甚至把制品全部蚀穿。铝在空气中表面会生成一层致密而坚固的薄膜，紧贴在铝表面，把空气和水挡在外面，保护内层铝不再被氧化，所以铝制品比铁制品更耐腐蚀。 8. 下列关于铁锈的说法，正确的是（　　） A. 铁锈结构致密，能像铝表面薄膜一样保护内层铁 B. 铁锈疏松多孔，能吸水，会加快铁的锈蚀 C. 铁锈是一层致密而坚固的薄膜 D. 铁生锈后体积几乎不发生变化 9. 铝制品比铁制品更耐腐蚀，主要原因是（　　） A. 铝的化学性质不如铁活泼 B. 铝表面生成的薄膜致密，能保护内层铝 C. 铝在空气中不与氧气反应 D. 铝的熔点比铁高 10. 下列说法正确的是（　　） A. 铁锈对铁制品有保护作用，不必除去 B. 铝在空气中表面会生成一层致密薄膜，对铝起保护作用 C. 铁生锈是铁与氧气单独接触发生的变化 D. 铝的抗腐蚀能力比铁差 11. 填空：铁锈是一种______色、______（填“疏松”或“致密”）多孔的物质，______（填“能”或“不能”）阻碍里层的铁继续生锈。 12. 简答：为什么铁制品表面的锈要及时除去，而铝制品表面的那层薄膜却不能用砂纸打磨掉？ 知识点三　金属的防护 【知识梳理】既然铁生锈需要同时接触氧气和水，防锈的思路就是设法使钢铁制品隔绝氧气，或者隔绝水。常用的方法有：保持钢铁制品表面的洁净和干燥，如菜刀用完后洗净擦干；在表面覆盖保护层，如车船和铁栏杆表面刷漆、链条和轴承涂油、脸盆表面覆盖搪瓷、在表面镀上一层不易生锈的金属，或进行烤蓝处理使其表面形成致密的氧化膜；还可以改变金属内部的组织结构，如把铁制成不锈钢等合金来增强抗锈蚀能力。 13. 下列防锈措施中，不属于在表面覆盖保护层的是（　　） A. 自行车链条表面涂油 B. 铁门表面刷油漆 C. 菜刀用完后洗净擦干 D. 搪瓷脸盆表面覆盖搪瓷层 14. 下列防锈方法中，利用“改变金属内部结构”这一原理的是（　　） A. 自行车车架表面刷漆 B. 手术刀用不锈钢制造 C. 铁栅栏表面涂防锈油 D. 栏杆表面镀上一层其他金属 15. 下列做法不合理的是（　　） A. 在车船表面喷涂油漆 B. 在铁制栏杆表面刷漆 C. 用钢丝球反复打磨铝壶表面 D. 把医用手术刀用不锈钢制造 16. 下列各种方法中，不能起到防锈作用的是（　　） A. 在金属表面刷油漆 B. 保持金属制品表面干燥洁净 C. 将铁制品长期浸泡在水中 D. 在金属表面镀一层耐腐蚀的金属 17. 填空：自行车的支架通常采用______的方法防锈，链条采用______的方法防锈，车圈采用表面镀上一层其他金属的方法防锈。这些防锈方法的共同原理是隔绝______或隔绝______。 18. 请为下列铁制品各写出一种常用的防锈方法。 （1）自行车链条：______； （2）自来水铁管：______； （3）埋在地下的钢铁输气管道：______； （4）医用手术器械：______。 19. 小明家的菜刀切过咸菜后没有及时清洗，第二天刀面上出现了锈斑。请回答： （1）菜刀容易生锈，是因为它同时接触了______和______； （2）咸菜中的食盐对菜刀生锈起了______作用； （3）为防止菜刀生锈，用完后应当______。 20. 填空：钢铁制品表面镀铬或镀锌，是在表面覆盖一层______，从而隔绝______和______，达到防锈的目的。 21. 简答：冬天用煤炉取暖时，铁制炉门的外表面容易生锈。请分析原因，并提出一条合理的防锈建议。 22. 简答：很多大型钢铁桥梁和钢结构厂房，除了在表面刷漆外，还会定期检查并及时补刷油漆。请说明为什么要这样做。 知识点四　废金属的回收利用 【知识梳理】废金属随意丢弃，既浪费宝贵的金属资源，又会占用土地、污染环境。回收利用废金属，可以重新冶炼得到金属，节约金属矿产资源，降低冶炼时的能源消耗，还能减少废金属对环境的污染。因此，生活中应做好废旧金属的分类回收。 23. 下列关于废金属回收的说法，错误的是（　　） A. 回收废金属可以节约金属资源 B. 回收废金属可以减少环境污染 C. 废金属没有利用价值，应当直接填埋 D. 回收废金属有利于保护有限的金属矿产 24. 填空：回收利用废金属，不仅可以节约______，降低冶炼能耗，还可以减少______。 25. 简答：在生活中你见到过哪些回收废旧金属的做法？回收废金属有什么意义？ 综合提升 26. 下列说法不正确的是（　　） A. 铁在潮湿的空气中容易生锈 B. 铝在空气中表面生成致密薄膜，不易锈蚀 C. 保留铁制品表面的铁锈，可以防止其进一步生锈 D. 回收废旧铁锅、铝制易拉罐有利于保护金属资源 27. 埋在地下的铸铁输气管道，在下列哪种土壤中被腐蚀得最慢（　　） A. 潮湿、透气的酸性土壤 B. 干燥、致密、不透气的土壤 C. 含食盐较多的潮湿土壤 D. 透气且经常积水的土壤 28. 分析题：沿海地区和多雨潮湿地区的钢铁制品，往往比干旱沙漠地区的钢铁制品更容易生锈。请结合铁生锈的条件加以解释，并提出两条可行的防锈建议。 29. 材料分析：据报道，每年因锈蚀而报废的钢铁设备和材料，占当年钢铁产量的相当大一部分。钢铁锈蚀不仅造成巨大的经济损失，还可能引发安全事故。请回答： （1）钢铁锈蚀后为什么会越来越严重？ （2）请你提出两条在日常生活中防止铁制品生锈的具体做法。 30. 简答：自行车是常用的代步工具。请你结合铁生锈的条件，说出自行车上至少两处防锈措施，并分别说明它们是通过什么原理防锈的。 31. 材料分析：某同学发现，洗完手后若不及时擦干，手上佩戴的铁质饰品更容易出现锈斑；而把洗净擦干的铁钉放在干燥的衣柜里，却很久都不生锈。请回答： （1）上述现象说明铁生锈与什么因素关系最密切？ （2）请据此提出两条防止家中铁制品生锈的建议。 32. 实验设计题：请设计一个简单实验，证明铁生锈既需要氧气又需要水。写出你的实验思路和预期现象即可。 五、参考答案 1. C。一半浸入水、一半暴露在潮湿空气中的铁钉同时接触水和氧气，最容易生锈；干燥环境、油封隔绝氧气、干燥剂密封都缺少生锈条件。 2. B。水面附近既接触水又接触空气，满足铁生锈的两个条件，生锈最明显。 3. B。铁生锈进行得很慢，属于缓慢氧化，同时是化学变化，需要氧气和水。 4. C。铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，只接触其一一般不生锈；铁锈疏松，不能保护铁。 5.（1）丙；氧气；水。（2）除去水中溶解的氧气，并隔绝空气；保持试管内干燥，除去水蒸气。（3）对照（对比）。 6. 氧气；水；覆盖保护层（如刷漆、涂油等）。 7. B。铁生锈是化学变化，纸张燃烧也是化学变化；冰雪融化、水结成冰、玻璃破碎都没有生成新物质，属于物理变化。 8. B。铁锈疏松多孔、能吸水，不能保护内层铁，反而加快锈蚀。 9. B。铝表面生成的薄膜致密坚固，能把空气和水挡在外面，保护内层铝。 10. B。铝表面的致密薄膜对铝起保护作用；铁锈无保护作用，铁生锈需要氧气和水，铝比铁更耐腐蚀。 11. 红褐；疏松；不能。 12. 铁锈疏松多孔，不能保护内层铁，反而吸水透气，使锈蚀继续向内发展，所以要及时除去，否则会加快腐蚀；而铝表面的薄膜致密坚固，能隔绝空气和水，保护内层铝不再被氧化，若用砂纸打磨掉，铝会继续被腐蚀，所以不能打磨掉。 13. C。菜刀洗净擦干是保持表面洁净干燥，不是覆盖保护层；涂油、刷漆、覆盖搪瓷都属于覆盖保护层。 14. B。用不锈钢制造是改变金属内部结构；刷漆、涂油、镀锌都是在表面覆盖保护层。 15. C。用钢丝球打磨铝壶会破坏铝表面的保护薄膜，加速铝的锈蚀。 16. C。将铁制品长期浸泡在水中，铁既接触水又接触溶解在水中的氧气，反而容易生锈，不能防锈。 17. 刷漆；涂油；氧气；水。 18.（1）涂油。（2）刷漆或镀锌。（3）涂沥青或包覆防腐层。（4）制成不锈钢。（合理即可） 19.（1）氧气；水。（2）加快。（3）洗净并擦干，保持表面干燥。 20. 保护层；氧气；水。 21. 原因：煤炉取暖时室内湿度较大，炉门外表面既接触空气，又容易受潮形成水膜，同时满足铁生锈需要氧气和水的条件；建议：在炉门表面刷防锈漆，或使用后及时擦净、保持干燥。 22. 刷漆是为了隔绝钢铁与氧气、水的接触，起防锈作用；时间久了漆层会磨损、剥落，使钢铁裸露接触空气和水而生锈，所以要定期检查、及时补刷，保持保护层完整。 23. C。废金属可以回收重新冶炼，有利用价值，不应直接填埋。 24. 金属资源（金属矿产）；环境污染。 25. 生活中如把废旧铁锅、铝制易拉罐、旧铁丝等分类收集后卖到废品收购站，或投入可回收物箱，由企业重新冶炼利用。意义：节约金属矿产资源，降低冶炼能耗，减少废金属对环境的污染。 26. C。铁锈疏松多孔，不能阻止铁继续生锈，保留铁锈反而会加快锈蚀。 27. B。干燥、致密、不透气的土壤中缺少水分和氧气，铁最不容易被腐蚀；潮湿、透气、含盐或积水的土壤都会加快腐蚀。 28. 沿海和多雨潮湿地区空气湿度大，钢铁制品表面容易形成水膜，同时接触空气中的氧气和水，满足铁生锈的两个条件，所以更容易生锈；干旱沙漠地区空气干燥、缺少水分，铁不易生锈。防锈建议：在钢铁制品表面刷漆或涂油；保持制品表面洁净干燥等。 29.（1）铁锈疏松多孔，能吸水透气，不能阻止内部铁继续与氧气、水接触，所以锈蚀会不断向内发展，越来越严重。（2）如菜刀用完洗净擦干；自行车链条涂油、车架刷漆等。（合理即可） 30. 如车架刷漆、车圈镀铬，都是在钢铁表面覆盖保护层，隔绝氧气和水；链条涂油，既隔绝氧气和水，又起润滑作用；这些措施都是通过隔绝氧气或水来防锈。（合理即可） 31.（1）说明铁生锈与水关系最密切：潮湿、手上有水时容易生锈，干燥、缺少水时不易生锈。（2）如保持铁制品表面干燥，洗净后及时擦干；在铁制品表面刷漆或涂油等。（合理即可） 32. 思路：取三支洁净无锈的铁钉。第一支放入盛有干燥剂的密封干燥试管中，只接触干燥空气、不接触水；第二支放入经煮沸冷却的水中，水面上加植物油密封，只接触水、不接触氧气；第三支一半浸入水中、一半暴露在潮湿空气中，同时接触水和氧气。预期现象：只有第三支铁钉生锈，前两支不生锈，说明铁生锈既需要氧气又需要水。 学科网（北京）股份有限公司 $