(共30张PPT)
第三章 金属
华师大版九年级上册
第2节 金属的活动性顺序（2）
－－－金属的锈蚀与防护
教学目标
科学观念：认识金属制品（铁）锈蚀的原因和防锈的方法；知道
废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性；
科学思维：建立反应条件对化学反应过程和结果有很大的影响的
观点。
探究实践：让学生能够自己操作一些简单的实验；培养学生实验
和总结的能力；
态度责任：通过金属锈蚀原因的探究和防锈方法的学习，体验化
学变化对人类生产、生活的影响，养成节约、保护金属材料
的意识。
讨论
铁生锈是生活中常见的现象。说一说，哪些地方、什么情况下容易出现金属锈蚀的现象？
自行车等在雨天或放在潮湿的地方容易出现生锈现象；
海边的轮船上的铁制部分总是锈迹斑斑的；
菜刀长时间不用易生锈；
切过咸菜的刀没洗干净、晾干，第二天发现生锈了；
钱币使用时间久了，失去光泽；
……。
那么，金属的锈蚀到底与什么物质有关？
新知导入
据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。
探究1、普通环境中，铁钉生锈的条件
1、取三根干燥、无油、无锈的新铁钉，分别放入A、B、C三个干净的试管中。
2、在A试管中注进蒸馏水，使铁钉一部分露出水面。
在B试管中注入煮沸过的蒸馏水，并水面上封上一层
植物油。将C试管用试管塞塞紧。
3、放置2～3天，仔细观察三个试管内的铁钉各发生了什么变化。你认为铁在什么条件下更容易被腐蚀而生锈？
现象：
A试管内铁钉生锈了，水面附近锈迹更明显。B和C试管内铁钉没有明显生锈。
说明：
有水有空气的地方，铁容易生锈。
探究2、 接触酸、盐溶液条件下，铁钉生锈的情况
1、取三根干燥、无油、无锈的新铁钉，分别放入A、B、C三个干净的试管中。
2、A试管中注入少量盐酸，使铁钉一部分露出；
在B试管中注入少量食盐水，使铁钉一部分露出；
在C试管中注入少量自来水，使铁钉一部分露出；
3、放置2～3天，仔细观察三个试管内的铁钉各发生
了什么变化。你认为铁在什么条件下更容易被腐蚀而
生锈？
现象：
三个试管中的铁钉都生锈，有盐酸和盐水的试管内铁钉生锈更明显。
说明：
有酸液有盐水的地方，铁更容易生锈。
视频：
视频：铁生锈的条件
（点击图片可播放）
新知讲解
一、铁锈蚀的条件：
1、铁锈蚀的原因：
生锈是铁与氧气和水共同作用的结果；且在酸性或盐溶液的环境下锈蚀的速度更快。
2、铁生锈的原理：
铁与氧气、水等物质直接接触，并发生化学反应。
4Fe + 3O2 + 2nH2O = 2Fe2O3.nH2O
新知讲解
3、铁锈：
铁锈的主要成分是Fe2O3，是一种疏松多孔的红棕色物质，能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。
讨论
大雪封路,为了使积雪迅速的融化,人们往地上撒盐(降低其凝固点),但是在许多钢制的桥梁上却只能用人工铲雪的方法,你能解释其中的原因吗？
钢是铁的合金，在同时接触氧气、水和盐溶液环境下，铁锈蚀的速度更快。所以钢制桥梁接触盐溶液时，对桥有破坏作用。
新知讲解
二、铜的锈蚀
1、铜也会生锈：
铜长时间裸露在潮湿的空气中也会失去光泽或生锈。
2、铜锈的主要成分：
铜锈的主要成分：Cu2（OH） 2 CO3 （绿色）
新知讲解
三、金属锈蚀的危害
1、金属的化学性质越是活泼，在自然界中越容易生成氧化物或相应的盐。
2、活泼金属在自然界中常以化合物形式存在。
3、金属腐蚀后，其导电性、强度等性能会降低，造成大量金属材料的损耗和环境污染（镉、铅、汞等重金属）。
所以对于金属制品，我们应采用在金属表面镀铬、镀锡、上油、涂漆等措施防止金属的腐蚀。
新知讲解
四、金属的防锈措施
1、防锈原理：
隔绝空气和防水，使铁没有生锈的条件。
2、防锈的措施：
①外部条件法：保持清洁、干燥；
②涂层保护法：刷漆、涂油、电镀(镀锡、铬、锌)、烧涂搪瓷、烤蓝等；
③内部改造：改变金属的内部结构使其变成不锈钢或合金。
视频：
金属的锈蚀与防护
（点击图片播放）
讨论
锁是日常生活、生产中常用工具，一般是金属做的，经常会生锈。
（1）在哪种情况下使用的铁锁最易生锈？
（2）挂锁的各个部分通常采取了怎样的防锈措施 (列举两个不同部位的不同措施。）
（3）你认为怎么保养才能防止锁生锈？
在潮湿空气中（或雨淋，或接触酸碱盐的溶液等）易生锈。
锁芯通常是铜制的，锁身通常是喷漆，锁的挂钩通常使用用不锈钢或镀铬镍等。
保持干燥、防雨淋、经常给锁芯注油等。
新知讲解
五、废旧金属的回收和利用
1、金属资源保护的途径：
（1）防止金属锈蚀；
（2）回收和利用废旧金属（垃圾分类回收）；
（3）合理开采矿物；
（4）寻找金属的替代品。
2、废金属的回收利用的好处:
A、减少对环境的污染。
B、产生巨大的社会和经济效率。
小资料
金 属 的 冶 炼
金属在地壳中的分布很广，25％的地壳岩石中含有金属元素。只有少数几种金 属（如金和铂）是以单质形式存在的，大多数金属都是以化合物形式存在于矿物中。 从金属矿物中提炼金属的过程称为冶炼。
常见的金属矿产
常见的铁矿物有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿 （FeS2）等。常见的铜矿物有辉铜矿（Cu2S）、赤铜矿（Cu2O）、孔雀石（Cu（OH）2·CuCO3） 等。铝矿物主要有高岭石（Al2O3·nH2O）和明矾石（K2SO4·Al2（SO4）3·4Al（OH）3）等。 铁、铜、铝就是从这些矿物中提炼出来的。
小资料
炼铁与炼钢
铁矿石、石灰石、焦炭是工业炼铁的三种主要原料。高炉是炼铁的主要装置。原料按比例由高炉顶端加入，从下方的进风口鼓入热空气，使焦炭燃烧产生CO并放 出大量的热量。铁矿石中的Fe2O3
与CO反应生成铁。熔化的铁（铁水）从高炉下端的
出铁口放出。主要化学方程式为：
从高炉中冶炼得到的铁是生铁， 含碳相当多，还含硅、磷、硫等杂质。 生铁质脆，大部分的生铁被用来炼钢。炼钢是在高温下用空气或氧气把生铁中过多的碳以及硫、硅、磷等杂质除去。
课堂练习
1、金属饮料罐应投放在标有哪种标志的垃圾箱中( )
A
课堂练习
2、下列有关金属资源的利用与防护不合理的是( )
A．经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净
B．在钢铁制品表面喷油漆可防止生锈
C．废旧金属的回收利用，是保护金属资源的有效途径之一
D．改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能
A
课堂练习
3、为了探究铁制品锈蚀的条件，小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行下面的四组实验(蒸馏水经煮沸并迅速冷却)，一段时间后只在实验Ⅰ中观察到了红褐色的锈斑，其他均无明显变化。下列说法错误的是( )
A．Ⅰ和Ⅱ说明铁制品锈蚀需要O2
B．Ⅰ和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要H2O
C．Ⅰ和Ⅳ说明H2O和O2同时存在，铁制品不一定发生锈蚀
D．Ⅲ和Ⅳ说明铁制品的锈蚀与铁制品内部结构有关
D
课堂练习
4、铁制品在通常情况下很易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是( )
A．镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用
B．镀铜铁制容器可盛硝酸银溶液
C．镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气
D．镀铜铁制品是一种合金
C
课堂练习
5、分别向A、B两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，U形玻璃管内为红墨水(开始时两端液面相平)，如图所示。放置一段时间后，以下说法错误的是( )
A．植物油用于隔绝氧气和水
B．两支试管中铁片均被腐蚀
C．U形玻璃管两端的液面变为左低右高
D．U形玻璃管两端的液面变为左低右高
B
课堂练习
6、 U形玻璃管是常见的化学仪器，在实验中有广泛的应用。
(1)借助U形玻璃管探究微粒的性质，如图1所示，打开玻璃旋塞，观察到湿润的红色石蕊试纸从左到右先后变蓝，该实验说明分子 ，湿棉花的作用是 。
(2)借助U形玻璃管探究钢铁锈蚀的条件，如图2所示：
①一段时间后潮湿的钢丝棉有明显锈迹，干燥的钢丝棉没有锈迹，此现象说明__________________________；
在不停地运动
防止氨气进入空气，污染环境
钢铁锈蚀需要水
②实验结束时，细心的同学发现浸没在凉开水中的钢丝棉也有少量锈迹，说明本实验有不完善之处，请利用原有装置提出具体改进方案 。
(3)借助U形玻璃管粗略测定空气中氧气的体积分数，如图3所示，得出空气中氧气体积分数约为五分之一的实验现象是__________________________________________。
在盛有凉开水的U形玻璃管两端液面上滴加植物油
U形玻璃管左侧液面上升至约刻度4处
课堂总结
1、导致钢铁锈蚀的因素：有水、氧气同时存在的环境中铁容易锈蚀；
2、防止铁制品生锈的原理：破坏铁生锈的条件，隔绝空气或水；
3、防止铁生锈的方法：
（1）保持铁制品表面干燥和洁净
（2）在铁制品表面涂一层保护膜；
（3）改变其组成和结构如制成不锈钢等合金。
板书设计
一、导致钢铁锈蚀的因素
二、防止铁制品生锈的原理
破坏铁生锈的条件
①隔绝空气
铁与水、氧气直接接触
②隔绝水
三、防止铁生锈的方法
（1）表面：干燥和洁净
（2）表面：涂保护膜（油、油漆、塑料、镀层、烤蓝等）
（3）改变内部结构：制成不锈钢等合金
作业布置
1、复习本节课主要内容；
2、完成作业本相关内容：
3、分组调查本社区钢铁锈蚀、防锈措施等情况。
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin
