初中化学新科粤版九年级下册6.4 金属的腐蚀教案（2025春）

6.4金属的腐蚀“金属的腐蚀”，重点是探究铁的锈蚀以及金属资源的保护措施相关内容。该活动与探究过程包括提出问题、形成假设、设计并实施实验、分析解释现象、形成结论、反思评价等多个步骤，对培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。关于金属资源的保护，教材中以图示的方法展示了金属废弃物的回收合理用，以及金属资源保护的重要性。教材中简要地介绍了加强废旧金属的回收和再利用，有计划、合理地开采资源等保护金属资源的措施。【素养目标】1.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。2.通过对铁生锈条件的探究，了解控制变量法在化学实验中的作用，并让学生初步学会这种研究问题的方法。3.从可持续发展的角度，让学生认识到金属资源是有限的，产生金属资源的危机意识，理解保护金属资源的重要性。4.学会保护和节约金属资源的基本措施。5.让学生学会节约金属资源，树立环保意识。【教学重点】探究铁锈蚀的原因。【教学难点】运用控制变量法进行实验探究。【教学准备】教学工具（多媒体设备、教学课件）、3枚铁钉、3支试管、铁架台、迅速冷却的沸水、棉花、橡胶塞、生石灰或其他干燥剂。【教学过程】一、导入新课小亮买了一辆漂亮的自行车，淋了几次雨后，自行车就变得锈迹斑斑了，为什么自行车淋雨后会生锈？如何防止铁制品锈蚀呢？上一节课我们学习了金属矿物与金属冶炼。自然界的金属资源是取之不尽的吗？人类不仅要重视金属矿产的开发和利用，冶炼出多种多样的金属和合金，还应当十分珍惜和保护金属资源。二、推进新课活动探究钢铁生锈的原因［资料展示］金属资源的利用对于人类社会的发展有着重要意义，世界上每年开采和消耗的金属矿物数以亿吨计。可惜的是，每年因锈蚀而报废的金属设备和材料的量高达当年金属产量的20%以上，其中最容易锈蚀的是产量最多的钢铁材料和设备。［思考］1.金属腐蚀可给我们带来哪些危害？2.金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么？［过渡］金属腐蚀和金属资源短缺是人类面对的严峻的挑战。保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。导致钢铁生锈有哪些因素呢？［提出问题］钢铁锈蚀的因素有哪些？［形成假设］铁在空气中容易氧化，据此推断：铁的生锈必然跟氧气有关。另外，在潮湿环境或在海水浸泡下，铁锈蚀的现象更加严重，由此推断：铁的生锈还可能与水分、盐分有关。［教师讲解］当在实验中可能有多个条件会影响钢铁生锈，而我们要研究其中的一个条件的影响时，就要控制其他条件保持不变这里运用了控制变量法。［学生阅读］指导学生阅读课本P22学生探究实验“设计并实施实验”部分。［布置任务］请同学们基于控制变量法的理论，将课本上的实验设计部分补充完整。实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ实验条件存在氧气和水只存在水只存在氧气4 实验步骤在一团湿棉花团上放铁钉将铁钉浸入迅速冷却的沸水内，塞紧胶塞。试管内放干燥剂，在一团干棉花团上放铁钉，塞紧胶塞。实验图示［学生实验］请同学们按照实验设计内容进行实验操作。（教师进行操作指导）［样品展示］教师提前准备实验进行一天后、三天后、一周后获得的铁钉样品，对学生进行展示并引导学生对不同铁钉的腐蚀程度进行对比。实验记录：片刻后无明显现象无明显现象无明显现象一天后无明显现象无明显现象无明显现象三天后无明显现象无明显现象无明显现象一周后表面开始生锈无明显现象无明显现象［分析解释］试管Ⅰ实验说明与水和空气接触，铁易生锈；试管Ⅱ实验说明只与水接触，不与空气接触，铁不易生锈；试管（4）实验说明只与空气接触，没有与水接触，则铁不易生锈。［形成结论］铁生锈的实质：就是铁与空气中氧气和水等物质相互作用，发生的一系列复杂的化学反应的结果。［讲师讲解］铁在氧气和水等物质存在的条件下，发生复杂的化学反应，生成铁锈，其主要成分是氧化铁。铁锈的成分比较复杂，它是一种疏松多孔的物质，水分子和氧分子能穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续与铁反应，直至铁全部锈蚀。当铁接触易与它发生反应的化学物质（如酸溶液等）时，就更容易锈蚀了。［反思拓展］根据以上结论，你认为铁锈蚀与湿度大小有何关系？请根据所学知识设计实验验证你的猜想吧。［讲师讲解］铁制品的锈蚀是需要具备一定条件的。如果破坏铁制品锈蚀的条件，使它们不再具备锈蚀的基础，就能防止铁制品锈蚀。依据铁制品生锈的条件，防止铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件。［课件展示］［讨论］自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？［学生讨论并回答］刷漆、涂油脂、镀其他金属等。［过渡］上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护。对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？知识点认识保护金属资源的重要性［启发］废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？［讨论］废弃金属的回收有什么意义？［教师讲解］据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20％，1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg，可见回收利用废金属，具有巨大的社会和经济效益。目前世界上已有50％以上的铁和90％以上的金属得到了回收和利用。一方面是因为自然界可提供给人类的金属资源是有限的，且不可再生；另一方面是因为金属资源会因为锈蚀而被消耗掉一部分；此外废旧金属的随意丢弃不仅会造成资源的浪费，还会造成环境污染，因此我们要保护和节约金属资源。废弃金属的回收再利用是保护金属资源的重要措施。［设问］你还知道保护金属资源的其他途径吗？［学生阅读］指导学生阅读课本P24“金属资源保护”4 内容，组织学生讨论并总结保护和节约金属资源的基本措施。［交流总结］保护和节约金属资源的有效途径：（1）从资源的采掘与开发方面①有计划、合理地开采资源；②开发研究金属代用品，如具有特殊性能的塑料；③加强废旧金属的回收和再利用；（2）从保护金属材料和制品方面———防止金属锈蚀①基本原理:破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品与空气(氧气)或水隔绝。［教师讲解］金属资源不可再生，我国随着经济的不断发展，金属资源呈日益短缺之势，故保护金属资源人人有责。希望大家能从身边做起，从自己做起，也希望大家能好好学习，且能在将来利用你的智慧找出更多的金属代用品，从而使我们的未来不再为金属资源的匮乏而发愁。［实践活动］学校走廊的铁栏杆生锈了，需要进行除锈翻新。请你为此设计一个具体方案，要求说明方案的根据、除锈翻新方法、需用材料、施工步骤、注意事项等。［方案设计］（由学生讨论确定方案）三、典例剖析例化学是一把双刃剑，有利也弊。您瞧！如图是某“暖宝宝”外包装的图片。该“暖宝宝”中发热剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热原理就是利用铁生锈时会放热。（1）发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与_______、_______等物质共同作用才会生锈；（2）推测发热剂成分中氯化钠的作用_______。（3）厨房中的切菜刀也是铁制品，写出防止其生锈的一种方_______。【解析】（1）发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与水、氧气等物质共同作用才会生锈。（2）发热剂成分中氯化钠的作用是加快铁粉的生锈速率。（3）菜刀用完后擦干，或擦干后涂一层植物油，都能够防止菜刀生锈。【答案】（1）水氧气（2）加快铁粉的生锈速率（3）用完后擦干四、课堂小结［提问］学完本课你有哪些收获？［小结］学完本课你应该知道：一、钢铁锈蚀的原因1.铁与空气中氧气和水等物质相互作用。2.在有盐和酸性条件下会加快生锈速率。3.影响钢铁锈蚀的其他因素：钢铁的纯度、环境的温度、湿度和酸碱性二、防锈1.防锈原理：隔绝氧气或水2.防止铁制品生锈的常见做法：（1）“穿外衣”——在铁制品表面覆盖保护层。(例如:喷涂油漆、涂防锈油、烧涂搪瓷等。)镀上其他金属作为保护层。(例如：镀锡、镀铬等……）（2）“增强体质”——制成合金：不锈钢、不锈铁。（3）保持铁制品的干燥和洁净。三、保护和节约金属资源的有效途径：（1）从资源的采掘与开发方面①有计划、合理地开采资源；②开发研究金属代用品，如具有特殊性能的塑料；③加强废旧金属的回收和再利用；（2）从保护金属材料和制品方面———防止金属锈蚀基本原理:破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品与空气(氧气)或水隔绝。4 五、布置作业完成“课后作业”练习，并预习下节的内容。4