6.9.3防止金属腐蚀的措施（第2课时）导学案--2026-2027学年九年级化学沪科版（五四学制）全一册

防止金属腐蚀的措施 导学案 沪科版（五四学制）九年级全一册 · 专题9 化学反应的调控 · 课题3 · 第二课时 一、四维核心素养目标 通过本节课的学习，学生能够从化学观念层面认识金属腐蚀的本质是化学反应，理解防止金属腐蚀就是对反应条件的人为调控；在科学思维层面，通过归纳防锈措施的分类与原理，发展分类比较和因果推理能力；在科学探究层面，通过分析不同防锈方案的适用环境，提升实验方案设计与评价能力；在科学态度与责任层面，认识金属腐蚀的危害与防护的社会价值，树立节约金属资源、保护环境的可持续发展意识。 二、教学重难点 教学重点：金属防锈的常用方法及其对应的化学原理，能够举例说明生活中常见防锈措施的道理。教学难点：根据金属制品的使用环境和性能要求，合理选择防锈措施；理解通过改变金属内部结构和电化学保护法防止腐蚀的基本思路。 三、自主预习任务 （请同学们阅读教材相关内容，完成下列填空，课前自查） 1. 金属腐蚀的本质是金属与周围环境中的物质发生________而被损耗的过程。 2. 铁制品生锈主要是铁与空气中的________和________共同作用的结果。 3. 防止铁制品生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的________，使铁制品隔绝________或隔绝________。 4. 在金属表面覆盖保护层是常用的防锈方法，常见的保护层有________、________、________等。 5. 在钢铁表面镀上一层耐腐蚀的金属，如镀锌、镀铬，既可以隔绝空气和水，又能通过________保护法延缓钢铁腐蚀。 6. 将制成________是改变金属内部结构、增强抗腐蚀能力的重要途径，例如不锈钢中加入铬、镍等元素。 7. 保持铁制品表面的________和________是最简单的防锈方法，如用过的菜刀及时洗净擦干。 8. 金属资源是有限的，防止金属腐蚀是________金属资源的重要途径之一。 四、课中探究案 探究活动一　防锈原理的归纳与判断 1. 下列常见铁制品的防锈方法中，主要通过“保持表面洁净干燥”来达到防锈目的的是（　　） A. 自行车车架表面喷涂油漆 B. 菜刀用完后洗净擦干放置 C. 公交车扶手表面镀上一层金属铬 D. 医疗手术器械制成不锈钢 2. 下列关于金属防锈的说法中，正确的是（　　） A. 只要隔绝氧气，金属就一定不会生锈 B. 保持金属表面洁净干燥可以减缓金属腐蚀的速率 C. 喷油漆只能起到美观作用，不能防锈 D. 金属制品表面的锈迹可以不处理，因为锈层能阻止进一步腐蚀 3. 判断题（正确的打“√”，错误的打“×”） （1）金属腐蚀只与空气中的氧气有关，与水分无关。（　　） （2）在金属表面涂油脂可以隔绝空气和水分，起到防锈作用。（　　） （3）铝制品比铁制品更耐腐蚀，是因为铝的化学性质不如铁活泼。（　　） （4）自行车链条涂油不仅可以润滑，还能防锈。（　　） 4. 下列防锈措施与对应的防锈原理搭配正确的是（　　） 　① 铁栏杆刷油漆——覆盖保护层，隔绝空气和水 　② 自行车链条涂油——改变金属内部结构 　③ 制成不锈钢餐具——改变金属内部结构 　④ 菜刀用完后擦干——覆盖油膜，隔绝空气和水 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 探究活动二　生活中的防锈措施分析 5. 为什么沙漠地区的铁制品锈蚀速率比沿海地区慢？请结合金属锈蚀的条件加以解释。 答： 6. 博物馆里通常将出土的铁质文物放置在干燥、充有惰性气体的展柜中保存。请分析这种保存方式运用了哪些防锈原理。 答： 7. 小黄同学发现家里的不锈钢勺子长期使用后依然光亮如新，而普通铁制勺子容易生锈。请从材料组成的角度解释这一现象。 答： 8. 下列措施中，不属于覆盖保护层防锈的是（　　） A. 给钢制水管外壁涂上沥青 B. 在脸盆表面烧制搪瓷 C. 将钢轨与锌块连接在一起 D. 给机器零件表面喷塑 探究活动三　防锈实验方案设计与评价 9. 某化学兴趣小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”，设计了如下实验方案：取四枚洁净无锈的铁钉，分别放入四支试管中进行如下处理： 　甲：试管中加入少量蒸馏水，使铁钉一半浸没在水中； 　乙：试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，浸没铁钉后在水面上注入一层植物油； 　丙：试管中保持干燥，放入干燥剂后塞紧橡皮塞； 　丁：试管中加入少量食盐水，使铁钉一半浸没在食盐水中。 请回答下列问题： （1）乙试管中注入植物油的目的是什么？ （2）丙试管中放入干燥剂的作用是什么？ （3）一周后观察，哪支试管中的铁钉锈蚀最明显？该现象说明了什么？ （4）甲和丁对比，可以得出什么结论？ 10. 请你设计一个简单的实验方案，证明“铁制品生锈需要同时接触氧气和水”。写出实验思路和预期现象。 答： 探究活动四　金属资源保护与社会意义 11. 下列关于金属资源保护的说法中，错误的是（　　） A. 防止金属腐蚀可以有效节约金属资源 B. 回收利用废旧金属可以减少对环境的污染 C. 地球上的金属资源是取之不尽、用之不竭的 D. 合理开采矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径 12. 据报道，全世界每年因金属腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的很大一部分。请结合本节课所学知识，谈谈防止金属腐蚀有哪些重要意义。 答： 13. 下列措施中，既能防止金属腐蚀，又属于节约金属资源的是（　　） A. 将废旧铁锅回收冶炼 B. 给自行车链条涂油 C. 用塑料管代替金属水管 D. 提高金属矿物的开采量 探究活动五　综合应用与拓展提升 14. 选择填空（填字母）：A. 涂油漆　B. 涂油脂　C. 镀锌　D. 制成不锈钢　E. 保持干燥 （1）汽车外壳通常采用________的方法防锈。 （2）精密仪器零件通常采用________的方法防锈。 （3）家用菜刀通常采用________的方法防锈。 （4）海底输油管道通常采用在表面________并附加牺牲阳极的方法防锈。 （5）外科手术器械通常采用________的方法防锈。 15. 简答题：小明家的自行车链条生锈了，他想给自己家的自行车做好防锈。请你结合本节课所学知识，给小明提出三条合理的防锈建议，并说明各自的防锈原理。 答： 16. 材料分析题： 　材料一：铁生锈后表面生成的铁锈结构疏松多孔，不仅不能阻碍里层的铁继续与氧气、水反应，反而能够吸水和容纳氧气，加速铁的锈蚀。 　材料二：铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜可以阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝制品具有良好的抗腐蚀性。 请回答： （1）为什么铁生锈后需要及时除锈，而铝制品表面的氧化膜不能打磨掉？ （2）结合上述材料，谈谈你对“金属表面形成的保护层结构不同，防锈效果也不同”这一观点的理解。 17. 下列各种情况中，埋在地下的铸铁管道被腐蚀速率最慢的是（　　） A. 在潮湿、疏松、透气的土壤中 B. 在含铁元素较多的酸性土壤中 C. 在干燥、致密、不透气的土壤中 D. 在含沙粒较多、潮湿透气的土壤中 18. 工业上常采用“牺牲阳极法”保护钢铁设备，即在钢铁表面连接一种比铁更活泼的金属（如锌块）。当发生腐蚀时，活泼金属先被腐蚀，从而保护了钢铁。请结合本节课所学知识回答： （1）这种方法是通过什么原理来保护钢铁的？ （2）为什么选择锌块而不是铜块作为牺牲阳极？ （3）这种保护方法在实际应用中需要注意什么问题？ 19. 下列家庭小实验的设计中，不能达到预期目的的是（　　） A. 用白醋除去水壶中的水垢 B. 将铁钉浸没在植物油中来探究铁生锈是否需要氧气 C. 用淬火后的钢针制作鱼钩 D. 用加热的方法给聚乙烯塑料袋封口 20. 学完本节课后，同学们对金属防锈有了更深入的认识。请你总结一下：防止金属腐蚀的思路可以归纳为哪几大类？每一类各举一个生活中的实例。 答： 五、参考答案 （一）自主预习任务参考答案 1. 化学反应（或氧化反应） 2. 氧气；水蒸气（顺序可互换） 3. 条件；氧气；水（顺序可互换） 4. 涂油漆；涂油脂；电镀（或搪瓷、喷塑等合理答案均可） 5. 牺牲阳极（或电化学） 6. 合金 7. 洁净；干燥（顺序可互换） 8. 保护 （二）课中探究案参考答案 1. B 　　解析：菜刀洗净擦干是通过保持表面干燥来防锈；A、C属于覆盖保护层，D属于改变金属内部结构。 2. B 　　解析：金属生锈需要氧气和水同时存在，A错误；保持干燥可以减少水分，减缓腐蚀速率，B正确；喷油漆既能美观又能隔绝空气和水，C错误；铁锈疏松多孔，不能保护内部金属，D错误。 3.（1）× 　　解析：金属腐蚀既与氧气有关，也与水分有关，二者共同作用。 （2）√ 　　解析：涂油脂可以在金属表面形成油膜，隔绝空气和水分。 （3）× 　　解析：铝比铁更活泼，但铝表面能形成致密氧化膜阻止进一步氧化。 （4）√ 　　解析：链条涂油既可以润滑减小摩擦，又可以隔绝空气和水防锈。 4. B 　　解析：铁栏杆刷油漆属于覆盖保护层，①正确；链条涂油是覆盖油膜防锈，不是改变内部结构，②错误；不锈钢是改变金属内部结构，③正确；菜刀擦干是保持表面干燥，不是覆盖油膜，④错误。 5. 沙漠地区空气干燥，水蒸气含量很低，铁制品缺少生锈所需的水分条件，因此锈蚀速率慢；沿海地区空气潮湿，水蒸气充足，铁制品容易与水和氧气同时接触，锈蚀速率快。 6. 干燥环境减少了水分，充入惰性气体隔绝了氧气，二者共同破坏了铁制品锈蚀的条件，从而达到防锈目的。 7. 不锈钢中加入了铬、镍等元素，改变了金属的内部组成和结构，使其表面能形成致密稳定的氧化保护膜，增强了抗腐蚀能力；普通铁制品表面不能形成这样的保护膜，因此容易生锈。 8. C 　　解析：将钢轨与锌块连接属于牺牲阳极法（电化学保护），不属于覆盖保护层。 9.（1）注入植物油是为了隔绝空气（氧气），防止氧气溶于水后与铁钉接触。 （2）干燥剂的作用是吸收试管内的水分，保持试管内干燥，探究没有水分时铁是否生锈。 （3）丁试管中的铁钉锈蚀最明显。说明食盐（电解质）的存在会加快铁制品的锈蚀速率。 （4）甲和丁对比，丁中铁钉锈蚀更严重，说明食盐水能够加快铁制品的生锈速率。 10. 实验思路：取三支试管，①中将铁钉一半浸入蒸馏水中（既有水又有空气）；②中将铁钉浸没在经煮沸冷却后的蒸馏水中并油封（只有水无氧气）；③中将干燥铁钉放入盛有干燥剂的干燥试管中密封（只有空气无水）。预期现象：①中铁钉明显生锈，②和③中铁钉基本不生锈，说明铁生锈需要同时接触氧气和水。 11. C 　　解析：地球上的金属资源是有限的，不是取之不尽的。 12. 防止金属腐蚀可以减少金属设备和材料的损耗，延长金属制品的使用寿命，节约有限的金属矿产资源；同时可以减少因金属腐蚀造成的经济损失和安全事故；还有利于减少冶炼金属所需的能源消耗和环境污染。 13. A 　　解析：回收废旧金属既防止了金属废弃后的腐蚀损耗，又节约了新的金属资源；B只防锈不直接节约资源；C是寻找代用品，D不合理开采反而浪费资源。 14.（1）A　（2）B　（3）E　（4）C　（5）D 15. 建议一：给链条涂油，原理是在链条表面形成油膜，隔绝空气和水分，同时润滑减小摩擦。建议二：车架定期擦拭并补漆，原理是保持漆膜完整，隔绝空气和水分。建议三：不用时放在干燥通风处，原理是保持自行车表面干燥，减少水分附着。（其他合理答案均可） 16.（1）铁锈疏松多孔，不能保护内部铁，反而吸水吸氧加速腐蚀，因此需要及时除锈并做防锈处理；而铝表面的氧化膜致密坚固，能够保护内部铝不再被氧化，打磨掉后反而会加速铝的腐蚀。 （2）金属表面保护层的结构是否致密、是否能牢固附着在金属表面，直接决定了防锈效果。疏松多孔的保护层不能有效阻隔水和氧气，甚至会加速腐蚀；致密连续的保护层才能有效隔绝腐蚀介质，起到良好的防锈作用。 17. C 　　解析：干燥、致密、不透气的土壤中既缺少水分又缺少氧气，同时土壤透气性差，铸铁管道腐蚀最慢。 18.（1）牺牲阳极法是利用活泼金属先被腐蚀，从而让被保护的钢铁设备不与腐蚀介质发生反应，属于电化学保护的思路。 （2）锌比铁活泼，发生腐蚀时锌先被腐蚀；而铜不如铁活泼，如果连接铜块，反而会加速铁的腐蚀。 （3）需要定期检查并更换被腐蚀消耗的锌块，保证锌块始终与钢铁设备保持良好的导电连接。 19. C 　　解析：淬火后的钢针硬度变大、变脆，柔韧性差，不适合制作鱼钩；鱼钩需要有一定的韧性。 20. 防止金属腐蚀的思路可分为四大类：一是保持金属表面洁净干燥，如菜刀用完后擦干；二是在金属表面覆盖保护层，如铁栏杆刷油漆、链条涂油、镀锌；三是改变金属内部结构，如制成不锈钢；四是采用电化学保护法，如在船舶外壳连接锌块。 学科网（北京）股份有限公司 $