(共18张PPT)
第三节 钢铁的锈蚀与防护
第四单元 金属
鲁教版（五四制） 化学 九年级
情景导入
情景导入
生锈的铁轨
生锈的铁钉
生锈的工具
锈蚀的汽车
生锈的铁锅
导致钢铁锈蚀
的因素
01
猜想与假设：
在氧气、水同时存在的环境中钢铁能锈蚀。
设计实验：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
实验条件 将洁净的铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口 将洁净的铁钉全部浸没在盛满煮沸过的蒸馏水的试管中，用橡皮塞密封试管口。 将洁净铁钉的一半没入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置 将洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置 将用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管放口放置
实验探究
实验探究
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
实验图示
实验现象
条件分析 只与____ 接触 只与____ 接触 与________ ______接触 与________ ______接触 与__________
接触
食盐水
蒸馏水
蒸馏水
干燥空气
浸有硫酸的铁钉
无现象
无现象
表面生锈
表面生锈
空气
无现象
氧气、水
水
盐、氧气、水
盐、氧气
实验探究
实验结论
实验探究
1、钢铁锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。
2、铁锈主要成分氧化铁，化学式Fe2O3。
除此之外，钢铁的纯度、环境的温度、湿度和酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。
家里用的铝壶为什么不容易锈蚀？
铝具有很好的抗腐蚀性能是因为铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步被氧化。
交流反思
铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？
不能。因为铁锈疏松多孔的，不仅不能阻止钢铁制品与空气和水的接触，还会把空气和水分包在钢铁制品的表面，进而加速了钢铁的锈蚀，因此当钢铁表面生锈时，要及时除锈。
思考
减缓钢铁锈蚀
的方法
02
氧气
水
生锈
原理：隔绝空气或水
根据钢铁锈蚀的因素分析，你认为防止钢铁锈蚀的基本原理是什么？
思考
减缓钢铁锈蚀的方法
（4）改变金属的内部组成和结构，制成合金，如不锈钢就是在钢中熔合铬、镍等金属，使钢铁的抗腐蚀能力大大加强。
防止金属锈蚀的方法
（1）保持金属制品表面洁净、干燥
（2）在金属表面覆盖保护层——使金属与空气、水隔绝，如：刷矿物油、油漆、覆盖塑料等。
（3）在金属表面镀上不易生锈的金属，如镀锌、镀银、镀金等。
废旧金属的
回收利用
03
废旧金属的回收利用
（1）防止金属腐蚀
（2）回收和利用废旧金属
（3）合理开采矿物
（4）寻找金属的代用品
（5）物尽其用
三、废旧金属的回收利用
解决金属资源短缺的措施方法
废旧金属的回收利用
（1）可节约__________________。 由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源。
（2）降低金属制品的__________________，可方便人们得到物美价廉的金属制品
（3）可减少金属对环境的_________
污染
回收利用废旧金属的意义
金属资源
生产成本
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第四单元 金属
第三节 钢铁的锈蚀与防护 教学设计
教学目标
1、了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法；
2、学会利用控制变量法探究金属生锈的条件；
3、知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属对环境及金属资源保护的重要性。
教学重难点
1、重点：
（1）钢铁锈蚀的原因；
（2）减缓钢铁锈蚀的方法
2、难点：设计探究钢铁生锈条件的实验方案。
教学过程
一、导入新课
[投影]展示图片：共享单车风靡全国，这些单车确实为百姓发热出行提供了便利，但时间一长……
[学生活动]观看、回答：铁生锈。
[提问]你还看到过类似的现象吗？
[投影]展示生活中常见的铁制品锈蚀的现象。
[导入]钢铁为什么会锈蚀呢？如何防止钢铁的锈蚀呢？我们一起来学习一下。
二、新课讲授
知识点一 导致钢铁锈蚀的因素
[过渡]钢铁锈蚀给人类带来了巨大的经济损失，为了减少损失，需要研究钢铁锈蚀的原因，从而有效地防止钢铁生锈。你认为铁生锈与哪些因素有关呢？
【实验探究】影响钢铁锈蚀的因素
[师]某化学活动小组对生活中钢铁制品锈蚀的情况和使用环境进行了调查。根据调查结果，同学们提出了以下观点，你赞成哪一种观点 你还有不同的见解吗
[投影]
（1）铁的化学性质比较活泼，钢铁锈蚀一定是铁与空气中的氧气发生化学反应造成的。
（2）自来水管因长期跟水接触而锈蚀，钢铁锈蚀肯定是铁与水发生化学反应造成的。
（3）用过的菜刀用水冲洗后擦干，几天也不会生锈，钢铁的锈蚀应与氧气无关。
（4）铁制的小船，天天浸泡在水中，多少年了也没锈穿，钢铁锈蚀绝对不会是跟水接触的缘故。
（5）雨水浇淋过的自行车更易锈蚀，钢铁锈蚀是空气、水与铁共同作用的结果。
（6）切过咸菜的菜刀，不及时清洗，一夜之后就锈蚀了，钢铁锈蚀还有其他的影响因素。
[提问]通过分析以上观点，你认为影响钢铁锈蚀的因素有哪些？
[生1]与氧气有关；
[生2]与水有关；
[教师活动]教师引导得出结论：铁生锈是铁与水、氧气共同作用的结果。
[引导]你能设计实验方案，验证你的猜想吗？请各小组讨论并完成实验方案。
[猜想与假设]在氧气、水同时存在的环境中钢铁能锈蚀。
[设计实验]
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
实验条件 将洁净的铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口 将洁净的铁钉全部浸没在盛满煮沸过的蒸馏水的试管中，用橡皮塞密封试管口。 将洁净铁钉的一半没入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置 将洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置 将用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管放口放置
实验图示 干燥空气 蒸馏水 蒸馏水 食盐水 浸有硫酸的铁钉
实验现象 ___________ __________ __________ __________ __________
条件分析 只与______接触 只与______接触 与________接触 与________接触 与________接触
[学生活动]观察现象，并填写学案。
[投影]展示实验结果。
[引导归纳]在氧气、水同时存在的环境中钢铁能锈蚀。铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。
[反思交流]家里用的铝壶为什么不容易锈蚀？
[提示]铝具有很好的抗腐蚀性能是因为铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步被氧化。
[追问]铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？
[生]不能。
[讲解]因为铁锈疏松多孔的，不仅不能阻止钢铁制品与空气和水的接触，还会把空气和水分包在钢铁制品的表面，进而加速了钢铁的锈蚀，因此当钢铁表面生锈时，要及时除锈。
知识点二 减缓钢铁锈蚀的方法
[过渡]据不完全统计：现在世界上每年因腐蚀而造成的经济损失约占国民生产总值的2% ~ 4%，全世界每年因金属腐蚀造成的损失超过7000亿美元。这是一个多么惊人的数字啊！
[师]铁一旦生锈，就会出现“锈吃铁”的现象，如何防微杜渐，有效防锈呢？
[学生活动]讨论并回答：隔绝水和氧气。
[师]你能根据铁生锈的原理，找到应对之法吗？
[学生活动]学生依据生活经验对防锈方法进行回答。
[投影并讲解]
（1）保持金属制品表面洁净、干燥
（2）在金属表面覆盖保护层——使金属与空气、水隔绝，如：刷矿物油、油漆、覆盖塑料等。
（3）在金属表面镀上不易生锈的金属，如镀锌、镀银、镀金等。
（4）改变金属的内部组成和结构，制成合金，如不锈钢就是在钢中熔合铬、镍等金属，使钢铁的抗腐蚀能力大大加强。
知识点三 废旧金属的回收利用
[过渡]据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20% ~ 40%。那么如何解决金属资源短缺的问题呢？
[投影并讲解]解决金属资源短缺的措施方法
（1）防止金属腐蚀
（2）回收和利用废旧金属
（3）合理开采矿物
（4）寻找金属的代用品
（5）物尽其用
[介绍]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%，而且还可节约金属资源和95%的能源。1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢，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。目前世界上已有50%以上的铁的90%以上的金得到了回收利用。
[提问]废弃金属的回收有什么意义呢？
[讲解]废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。
板书设计
第三节 钢铁的锈蚀与防护
一、导致钢铁锈蚀的因素
在氧气、水同时存在的环境中钢铁能锈蚀
二、减缓钢铁锈蚀的方法
1、防止铁生锈的原理
2、防止金属锈蚀的方法
三、废旧金属的回收利用
1、解决金属资源短缺的措施方法
2、回收利用废旧金属的意义
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