钢铁的锈蚀与防护资源背景
金属腐蚀的种类与防腐涂料的作用
随着重防腐涂料技术进步和现代喷涂设备的应用，尤其是高压无气喷涂设备、无溶剂双口喷涂设备、粉末喷涂设备等的大力推广，将重防腐涂料扩展到特种防腐蚀涂层领域。
1 主要应用领域
重防腐涂料主要应用于腐蚀问题突出的苛刻环境和不便于短期维修的工业部门，应用领域有以下五个方面：
①新兴海洋工程：海上设施、海岸及海湾构造物、海上石油钻井平台；
②现代交通运输：高速公路护栏、桥梁、船艇、集装箱、火车及铁道设施、汽车、机场设施；
③能源工业：水工设备、水罐、气罐、石油精制设备、石油贮存设备（油管、油罐）、输变电设备、核电、煤矿；
④大型工业企业：造纸设备、医药设备、食品化工设备、金属容器内外壁、化工、钢铁、石化厂的管道、贮槽、矿山冶炼、水泥厂设备、有腐蚀介质的地面、墙壁、水泥构件。
⑤市政设施：煤气管道及其设施（如煤气柜）、天然气管道、饮水设施、垃圾处理设备等。
2 向更多领域和更高水平发展
重防腐涂料不但性能优，而且降低了成本，减少了溶剂挥发，缩短了施工周期，其良好的经济社会效益推动着迅速应用，其主要表现是：
①现代工业的发展：
为重防腐涂料创造了物质条件和广阔的市场，从陆地（如重防腐涂料已经拓展到高速公路、城市轨道交通、核电站、广播电视塔等）到海洋，从地下到空间，从传统工业到新兴工业，都为重防腐涂料提供了广阔的舞台。例如海水淡化和海水利用工程，就为重防腐涂料和应用开辟了一个崭新的领域和市场。在盛产石油的中东，前临大海背靠沙漠，是典型的缺水地区，要解决水源，主要靠海水淡化技术。开采和石油用的工业用水，也得求助于海水利用的水处理工程。据统计，1975年全世界日产淡水200万m3，1994年就达到2000万m3，20年就已增长了10倍。美国、日本、以色列的海水淡化和海水利用设施，都必须面对海水的腐蚀。由于海水腐蚀的特殊性，对用于这些设施的重防腐涂料提出了更严格的要求。于是，海水淡化和海水利用的水工程重防腐涂料应运而生，并将随之发展。由于重防腐涂料的应用领域日益扩大，重防腐涂料得到了迅速发展，在工业发达国家的涂料中，重防腐涂料已占到涂料总量的5%～7%。
②环境保护的促进：
随着现代工业的发展，大气中的二氧化碳及碳氢化合物等气体浓度不断增加，不仅导致全球气温升高，对环境产生一次性污染，而且一些有机物与空气中的氮氧化合物间发生光化学反应，产生有毒害的臭氧等，引起比一次性污染更大的二次污染毒害。据统计，全世界每年向大气释放碳氢化合物约2000万吨，大部分是涂料涂装所为。涂料制造对排放到大气中有机溶剂量为涂料量的2%，涂装过程中挥发到大气中的有机溶剂为涂料量的50%～80%。为消除涂料涂装对大气的污染，重防腐涂料正向着高固体分（目前，高固体分溶剂型重防腐涂料，大部分属环氧型）、无溶剂、水性化方向发展。其中，高固体分和水性化是重防腐涂料研制和应用的主调。（悉尼港大桥所用的氯化橡胶重防腐涂料，其溶剂的含量为500g/L，它的溶剂挥发到大气中，对环境造成了严重污染）。
3 综合性能优异的品种将更广泛应用
综合性能优异包括：
①防腐性能优：附着力好，防腐性能优，寿命长。美国POR15防腐涂料附着力高达24.9MPa，比普通防腐涂料高出3-5倍。
②施工性能优：能象常规防腐涂料那样，常温快速固化，施工简便，不熟练者也能操作（氯化橡胶重防腐涂料之所以能得到大量应用，主要就是这个原因）。POR15涂料施工简便，甚至可以带锈施工，省时省力。
③环保性能优：传统的溶剂型防腐涂料固含量只能达50～60%，而高固体分重防腐涂料的固体分则可达70%～80%，甚至90%～100%，溶剂减少近一半，展示出良好的环保性能。POR15涂料固含量高达75%。
金属腐蚀的危害
腐蚀遍及国民经济各部门.给国民经济带来巨大的经济损失.20世纪50年代前腐蚀的定义只局限于金属腐蚀.从50年代以后.许多权威的腐蚀学者或研究机构倾向于把腐蚀的定义扩大到所有的材料.但通常还是指金属的损坏.因为金属及其合金至今仍然是最重要的结构材料.所以金属腐蚀还是最引人注意的问题之一.腐蚀给合金材料造成的直接损失巨大.有人统计每年全世界腐蚀报废的金属约一亿吨.占年产量的20%-40%.而且随着工业化的进程.腐蚀问题日趋严重化.美国1949年腐蚀消耗(材料消耗和腐蚀)为50亿美元.1975年达700亿美元.到1985年高达1680亿美元.与1949年相比增加了80余倍.估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备相当于年产量的30%.显然.金属构件的毁坏.其价值远比金属材料的价值大的多,发达国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的2-4%,美国每年因腐蚀要多消耗3.4%的能源,我国每年因腐蚀造成的经济损失至少达二百亿.腐蚀的巨大危害不仅体现在经济损失上.它还会带来惨重的人员伤亡.环境污染.资源浪费.阻碍新技术的发展.促进自然资源的损耗.
金属的防护
一、金属的防护及保护方法
【金属的防护】
针对金属腐蚀的原因采取适当的方法防止金属腐蚀，常用的方法有：
[改变金属的内部组织结构] 例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。
[保护层法] 在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。如：
1.在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。
2.用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。
3.用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。
[电化学保护法] 利用原电池原理进行金属的保护，设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。应用较多的是阴极保护法。
[对腐蚀介质进行处理] 消除腐蚀介质，如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。
【电化学保护】
将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以也叫阴极保护法。这种方法主要有以下两种：
[牺牲阳极保护法] 此法是将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。
[外加电流的保护法] 将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。电化学保护的的另一种方法叫阳极保护法，即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属设备在酸、碱、盐类中腐蚀。
二、防腐前金属处理：
（1）金属防腐涂装表面处理：
通常金属表面会附有尘埃、油污、氧化皮、锈蚀层、污染物、盐份或松脱的旧漆膜。其中氧化皮是比较常见但最容易被忽略的部分。氧化皮是在钢铁高温锻压成型时所产生的一层致密氧化层，通常附着比较牢固，但相比钢铁本身则较脆，并且其本身为阴极，会加速金属腐蚀。如果不清除这些物质直接涂装，势必会影响整个涂层的附着力及防腐能力。据统计，大约有70％以上的油漆问题是由于不适当的表面处理所引起的。因此，对于一个金属防腐涂装油漆系统的性能体现，合适的表面处理是至关重要的....
（2）金属防腐表面清理等级：
也即清洁度，代表性国际标准有两种：一种是美国85年制订“SSPC-”；第二种是瑞典76年制订的“Sa-”，它分为四个等级分别为Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，为国际惯常通用标准，详细介绍如下： Sa1级——相当于美国SSPC— SP7级。采用一般简单的手工刷除、砂布打磨方法，这是四种清洁度中度最低的一级，对涂层的保护仅仅略好于未采用处理的工件。Sa1级处理的技术标准：工件表面应不可见油污、油脂、残留氧化皮、锈斑、和残留油漆等污物。Sa1级也叫做手工刷除清理级。（或清扫级）
Sa2级——相当于美国SSPC—SP6级。采用喷砂清理方法，这是喷砂处理中最低的一级，即一般的要求，但对于涂层的保护要比手工刷除清理要提高许多。Sa2级处理的技术标准：工件表面应不可见油腻、污垢、氧化皮、锈皮、油漆、氧化物、腐蚀物、和其它外来物质（疵点除外），但疵点限定为不超过每平方米表面的33%，可包括轻微阴影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。如果工件原表面有凹痕，则轻微的锈蚀和油漆还会残留在凹痕底部。Sa2级也叫商品清理级（或工业级）。
Sa2.5级——是工业上普遍使用的并可以作为验收技术要求及标准的级别。Sa2.5级也叫近白清理级（近白级或出白级）。Sa2.5级处理的技术标准：同Sa2要求前半部一样，但疵点限定为不超过每平方米表面的5%，可包括轻微暗影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。
Sa3级——级相当于美国SSPC—SP5级，是工业上的最高处理级别，也叫做白色清理级（或白色级）。Sa3级处理的技术标准：与Sa2.5级一样但5%的阴影、疵点、锈蚀等都不得不存在了。
随着现代工业的发展，一批新兴工业领域的出现和许多现代工程的兴建，对防腐涂料承受环境的能力和使用寿命提出了更高的要求。常用的防腐涂料已不能满足这些需要。人们提出的“重防腐涂料（Heavy-duty Coating)”的概念，一般指在苛刻的腐蚀环境使用，包括底漆和面漆的配套涂料。简单地说：重防腐涂料就是使用寿命更长，可适应更苛刻的使用环境的涂料称为重防腐涂料。在化工大气和海洋环境里重防腐涂料一般可使用10年或15年以上，在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度的腐蚀条件下，一般应能使用 5年以上。
三、防锈材料介绍
1、防锈颜料的作用
用于防腐涂料的防锈颜料的种类较多，其常见有以下几种：
①与成膜剂起反应形成致密的防腐涂层；
②颜料是碱性物质，溶于水则形成碱性环境；
③水溶性的成分到达金属表面使表面钝化；
④与酸性物质反应使其失去腐蚀能力；
⑤水溶性成分或与成膜剂的反应生成物在水中溶解变为防腐成分等。
防锈颜料的上述防腐作用通常是同时存在的，其防腐机理包括下列物理的、化学的、电化学的三个方面。
①物理防腐作用。适当配以与油性成膜剂起反应的颜料可以得到致密的防腐涂层使物理的防腐作用加强。例如含铅类颜料与油料反应形成铅皂使防腐涂层致密，从而减少了水、氧有害物质的渗透。磷酸盐类颜料水解后形成难溶的碱式酸盐，具有堵塞防腐涂层中针孔的效果。而铁的氧化物或具有鳞片状的云母粉、铝粉、玻璃薄片等颜料填料均可以使防腐涂层的渗透性降低，起到物理的防腐作用。
②化学防腐作用。当有害的酸性碱性物质渗入防腐涂层时，能起中和作用变其为无害物质，这也是有效的防腐方法。尤其是巧妙地采用氧化锌、氢氧化铝、氢氧化钡等两性化合物，可以很容易地实现中和酸性或碱性的有害物质而起防腐作用，或者能与水、酸反应生成碱性物质。这些碱性物质吸附在钢铁表面使其表面保持碱性，在碱性环境下钢铁不易生锈。
③电化学防腐作用。从涂层的针孔渗入的水分和氧通过防腐涂层时，与分散在防腐涂层中的防锈颜料反应形成防腐离子。这种含有防腐离子的湿气到达金属表面，使钢铁表面钝化(使电位上升)，防止铁离子的溶出，铬酸盐类颜料就具有这种特性。或者利用电极电位比钢铁低的金属来保护钢铁，例如富锌涂料就是由于锌的电极电位比钢铁低，起到牺牲阳极的作用而使钢铁不易被腐蚀。
2、防锈功能的油
(一)概述
螺纹紧固件多种多样，从普通螺栓、螺母、螺钉，到高强度、高性能、高精度、高附加值和非标异形件，他们的防锈包装方法却基本相同。对于表面氧化、磷化、发黑的螺纹紧固件多数都是采用表面涂、浸防锈油外，外加用塑料包装的方式。
防锈油脂是在石油类基本组分中加入一种或多种防锈添加剂（又称油溶性缓蚀剂）及其辅助添加剂组成，它使用方便，成本低廉，效果好，操作简单，目前紧固件行业都在大量使用。
(二)研究开发
国内防锈油脂从上世纪60年代开始出现商品，由武汉材料保护研究所制定了GB4879-1985《防锈包装》标准，列出了国产防锈油的种类和指标。
近二十年来，防锈油的发展较快，每年都有各种新产品问世，下面作一简介。
2.1薄层防锈油
RPA型，GF型溶剂型薄层防锈油，经多数紧固件企业的各种不同工艺进行生产性应用，证明对紧固件产品具有良好的防锈性能，同时，易涂覆，色泽浅亮，溶剂挥发少，用量省，为厚层防锈油的三分之一以下，故节约生产成本三分之二以上。HH932脱水防锈油，可保证在十个月内不生锈；JN-2防锈油，主要用途为紧固件常温发黑后的处理。薄层防锈油可用于室内工序间防锈，也可以用于包装封存防锈。
2.2 蜡膜防锈油
在溶剂稀释型防锈油或超薄层防锈油中加入某些油溶性蜡，可以获得含蜡的防锈保护膜，能明显的提高油膜的抗盐雾和耐大气性能。然而，常温下蜡是固态或半固态，在油品中极易析出，影响油品的外观和质量，甚至难以获得理想的防锈效果，因此，寻找油溶性较好，能明显改善防锈性的蜡是获得稳定性好、成膜均匀含蜡防锈油的关键。
蜡膜防锈油是由成膜剂、高效缓蚀剂和基础油组成的一种溶剂稀释型防锈油。与其他类型的防锈油相比，蜡膜油具有油膜薄、防锈性好、涂层美观等特点。
2.3 水溶性防锈油
我国目前的防锈油基本上都是以汽油、煤油或机械油作为溶剂的，都是由石油分馏出来的产物，目前因无法使含在石油里面的芳香烃脱出来，所以汽油、煤油和机械油都含有芳香烃，使用汽车、煤油做溶剂油，一是它的闪点低，易着火，二是污染环境，有害于人的身体健康，以水作为溶剂的D.K8号水溶剂性防锈油不含芳香烃、铅等对人体有害的物质，生产中无三废排放，防锈效果也是较理想的，这种防锈油易涂、易除，用在封存紧固件的防锈上，可用自来水清洗，此产品经国家有关部门鉴定达到了环保要求。
四、防腐的常用材料
对重防腐涂料的应用涉及现代化各个领域，大型的工矿企业：化工、石油化工、钢铁及大型矿山冶炼的管道、贮槽、设备等；重要的能源工业：天然气、油管、油罐、输变电、核电设备及煤矿矿井等；现代化的交通运输：桥梁、船舶、集装箱、火车和汽车等；新兴的海洋工程。海上设施、海岸及海湾构造物及海上石油钻井平台等。以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为环氧涂料。每年世界上约有40%以上的环氧树脂用于制造环氧涂料，其中大部分用于防腐领域。环氧防腐涂料是目前世界上用得最为广泛、最为重要的重防腐涂料之一。
我新大公司对防腐工程所常用材料：
一、 高氯化聚乙烯防腐涂料，如MX53-4各色高氯化聚乙烯防腐面漆（户内外型）、MX53-1
高氯化聚乙烯铁红防锈漆、MX53-2高氯化聚乙烯云铁防锈漆、MX53-3高氯化聚乙烯云铁中间漆
二、氯磺化聚乙烯防腐涂料，如J52-4氯磺化聚乙烯冷却塔防潮漆（底/面，双组份）、J52-5氯磺化聚乙烯煤气柜专用防腐漆（底/中/面，双组份）、J52-6氯磺化聚乙烯地下管道涂料（底/面，双组份
三、 有机硅耐高温防腐涂料 ，如MW-600有机硅耐高温防腐涂料(底/面，双组份)、 MW-700有机硅耐高温防腐涂料(底/面，双组份）
四、环氧防腐涂料，如H06-4环氧富锌底漆(叁组份)、H06-12环氧云铁中间漆（双组份）、 HL52-3环氧沥青防腐漆(底/面，双组份）
五、氯化橡胶涂料，如J53-33氯化橡胶铁红防锈漆、J53-4氯化橡胶防腐面漆、J53-5氯 化橡胶厚浆涂料
六、聚氨酯防腐涂料，如S52-3聚氨酯防腐面漆(双组份) 、S52-30聚氨酯银粉防腐磁漆 （叁组份）、S52-10聚氨酯改性互穿网络防腐涂料(双组份) .....详细介绍
七、氟树脂涂料，如JF氟树脂防腐涂料（底/面，双组份）
八、油罐内壁涂料，如H66-1耐油抗静电涂料(双组份)、H52-3成品油罐内壁涂料(底/面， 双组份)、HL52-10环氧沥青耐油涂料（底/面，双组份）
九、 空标志、马路标志漆，如J67-1氯磺化聚乙烯高空标志漆（双组份）、B56-1丙烯 酸改性马路标志划线漆、T56-2热熔马路划线漆
十、无机硅酸锌、富锌底漆 ，如E06-1无机硅酸锌底漆（双组份）、E06-2无机富锌底 漆（双组份）、E06-10无机磷酸盐富锌涂料（双组份
十一、食品饮水舱内壁涂料，如 H86-1环氧烘干罐头底漆、H86-2环氧烘干罐头磁漆、H86-3环氧高固体饮水舱涂料（底/面，双组份）
十二、地坪涂料，如H77-1厚膜工业地坪涂料（双组份）、H77-2防静电工业地坪涂料（双组份）、H77-3耐磨工业地坪涂料（双组份）
十三、带锈底漆，如70型带锈底漆
十四、防火涂料，如PH-1钢结构膨胀型防火涂料、PH-2通用型防火涂料、PH-3非金属结构防火涂料
十五、氨基树脂漆，如A01-1氨基烘干清漆、A04-9氨基烘干磁漆、A16－50氨基锤纹烘干漆
十六、醇酸树脂涂料，如C06-1醇酸铁红底漆 、C53-31红丹醇酸防锈漆、C43-1醇酸船壳漆
十七、酚醛树脂漆，如F03-1酚醛调和漆、F53-33铁红酚醛防锈漆、F04-1快干银粉磁漆
十八、其它，C-1快干防锈油 、JN533铁红氰凝防锈漆（双组份）、JN533云铁氰凝中间漆（双组份）、L01-13沥青清漆
五、工业防腐前的除锈等级
钢丝刷除锈 - St
一、St2 彻底的手工和动力工具除锈
表面应无可见的油脂、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质。
二、St3 非常彻底的手工和动力工具除锈
同St2，但应比St2处理得更彻底，金属底材呈金属光泽。
喷砂除锈 - Sa
一、Sa1级 轻度喷砂除锈
表面应无可见的油脂、污物、附着不牢的氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质。
二、Sa2级 彻底的喷砂除锈
表面应无可见的油脂、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质基本清除，残留物应附着牢固。
三、Sa2.5级 非常彻底的喷砂除锈
表面应无可见的油脂、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质，残留物痕迹仅显示点状或条纹状的轻微色斑。
四、Sa3级 喷砂除锈至钢材表面洁净
表面应无可见的油脂、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质，表面具有均匀的金属色泽。钢铁的锈蚀与防护教材分析
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办法。
2.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。
3.通过对钢铁锈蚀条件的探究，进一步加深对科学探究各要素的理解，提高学生的科学素养。
起点分析
在日常生活中，学生已经知道钢铁制品在潮湿空气中，表面不洁等条件下容易生锈，也了解一些防止钢铁生锈的简单方法，但尚不能全面地了解导致钢铁锈蚀的各种因素和防止钢铁锈蚀的方法。因此，教学的起点应当从学生已有的有关钢铁生锈的生活经验人手，引导学生对钢铁锈蚀的原因提出猜想，然后设计实验证明猜想，再通过交流、讨论得出导致钢铁锈蚀的因素，分析提出减速缓钢铁锈蚀的措施。本节内容的教学价值主要体现在进一步培训学生的科学探究册和，使学生认识到化学是一门与日常生活及工农业生产关系非常密切的科学，从而体会科学技术在社会生产、生活中的作用。
感知教材
1.第一个活动天地是一个较为典型的探究活动，它包含了科学探究的多种要素，你认为通过这一栏目可以发展生的哪些能力？如何组织这一活动才能取得更好的教学效果？
2.金属腐蚀的种类有哪些？除教材中提到的方法外，防止钢铁锈蚀的方法还有哪些？
3.废旧金属的回收利用对环境和金属资源的保护具有重要意义，你将采取哪些措施来强化学生的环境和资源保护意识？钢铁的锈蚀与防护教案
一、教材分析
本节课从学生已有的有关钢铁生锈的生活经验入手，引导学生对钢铁生锈的原因和促进钢铁生锈的因素提出猜想，然后设计实验验证猜想，再通过交流、讨论得出导致钢铁锈蚀原因及促进钢铁生锈的因素,分析提出减缓钢铁生锈的措施。
通过“活动天地”中的探究性实验，可以使学生在有趣的实验探索中，轻松愉快的掌握铁生锈条件及促进钢铁生锈的因素。
由于减缓钢铁生锈的措施和废旧金属的回收利用这两部分内容与生活实际的联系比较密切，学生比较熟悉；因此对于要解决的问题，大胆放手让学生自己去分析、研究、讨论直至找到解决的办法，使学生在思考的过程中加深了对知识的理解，体验到了探究的乐趣，感受到了成功的快乐。
二、学生分析
初中学生正处于生理、心理、思维等各方面的迅速发展时期。在初中生的思维中，抽象逻辑思维虽然开始占优势，很大程度上仍需依赖具体形象的经验材料来理解抽象的逻辑关系，故本节课老师让学生亲自动手做了两个探究性实验，旨在启迪学生的科学思维，揭示化学现象的本质，加深对所学知识的理解。
三、目标要求
1、了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法。
2、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。
3、通过对钢铁锈蚀条件的探究，进一步加深对科学探究各要素的理解，提高学生的科学素养。
四、教学方式
采用实验探究的教学方法，即按照提出问题——猜想与假设——设计实验方案——动手实验——得出结论的模式展开教学。利用各种实验器材及问题情景，激发学生的探究兴趣，强调学生的动手操作和主动参与。在教师的引导下，通过丰富多彩的集体讨论、小组活动，以合作学习促自主探究。教师创造很多机会让学生自己去研究，使学生在思索与分析的过程中加深了对教材的理解，训练了抽象思维。
五、教学评价方式
①当学生获得进展时，及时用自己的语言、动作、神情传达给学生“你能行”“你真棒！”“我真佩服你的勇气。”“你还有别的办法吗？”当学生失败时就激励他们，必要的时候当成一个合作者，向他们提出：“需要我为你做些什么？”
②通过课后访谈和作业分析，及时查漏补缺，确保达到预期的教学效果。
六、教学准备
本节所涉及到的各种实验器材和多媒体课件等。
七、课时安排
一课时
八、教学教程
教师活动 学生活动 设计意图
复习提问1.金属有哪些化学性质？举例写出化学方程式。2.金属活动性顺序的意义？投影显示答案并讲解 学生举例并书写化学方程式学生回答 复习巩固使学生易于理解钢铁锈蚀的原因
二、引入课题你注意过吗？家庭使用的铁制工具，隔一段时间不用就变得锈迹斑斑，而街心广场矗立的不锈钢雕塑，几经风霜雪雨却总能保持原有的本色。这是为什么呢？投影出示课题 引起学生的认知冲突，创设思维情境，激发学生的这习欲望
新课（一）导致钢铁锈蚀的因素师：大家阅读“活动天地”的内容，回答后面的问题投影显示问题及答案讲解：钢铁制品表面生锈，形成的不致密的氧化膜，不能保护内部的铁，所以，钢铁易生锈。铝制品表面氧化能形成致密的氧化膜，能保护内部的铝不被继续氧化，所以铝制品不易生锈。膜结构不同，导致了金属腐蚀的速度不同，利用该事实，可加深学生对结构与性质之间关系的理解，体会认识物质结构对学生物质性质与用途的重要性。（二）减缓钢铁锈蚀的方法（课前安排学生收集有关金属锈蚀给人类造成损失的数据和事例）进行“活动天地”投影自行车提出问题（投影显示）“多识一点”（投影显示不锈钢为什么能抗腐蚀）（三）废旧金属的回收利用引语课堂小结投影显示结构图 分组讨论、交流，各组代表回答问题阅读“钢铁的锈蚀主要是”一段，并总结小组讨论，总结，总结得出减缓钢铁锈蚀的措施和方法学生抽出自行车不同部位的防护措施学生讨论，总结学生阅读小组讨论“交流共享”阅读最后两段和图示学生总结“对于废旧金属我们应怎么做？”学生自已总结回答 培养学生的自主学习能力练习学生的归纳总结能力，使知识升华锻炼学生的自主探究能力提高学生发现问题和解决问题的能力，培养学生和科学素养与生活实际结合起来
课堂练习 学生做“挑战自我”同步测试（课件）
课后反思：
本课时安排了“活动天地”：探究铁生锈的条件和探究促进铁生锈的因素。学生对这些感性的实验仍表现出了浓厚的兴趣，学习热情非常高，学习的效果也很好。学生通过对减缓钢铁生锈的措施和废旧金属的回收利用这两部分内容的分析、研究，深刻的体会到了理性的推理给人带来的成就感和快乐。在这节课中学生先经历了感性的实验，后经历了理性的推理。这样的动静交叉非常符合学生的心理特点，很受学生欢迎。
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2金属的锈蚀与防护自测题
1.下列叙述中能解释“古代铁制品能保存至今的很少”的是（ ）
A.铁元素在地壳中含量少
B.冶炼铁的原料少，且冶炼困难
C.铁易置换出其他金属
D.铁易锈蚀，且铁锈对铁制品无保护作用
2.埋在地下的铸铁管道在下列哪种情况下生锈最慢
A.在干燥、致密的土壤中
B.在干燥、疏松的土壤中
C.在潮湿、致密的土壤
D.在潮湿、疏松的土壤中
3.某些食品包装袋内常有一小包物质，用来吸收氧气和水分，以防止食品腐败，常称“双吸剂”，下列物质可以作“双吸剂”的是（ ）
A.木炭粉 B.铁粉 C.铜粉 D.氯化钠
4.为了防止家中的菜刀生锈，某同学设计了以下几种方案：①每天用机油擦拭一遍；②用完后保存在水中；③擦干后用植物油涂抹；④用干布把它擦干；⑤用食醋涂抹；⑥用酱油涂抹；⑦用清水洗干净后迅速放进塑料袋中，并包裹好，选出你认为合理的方案（ ）
A. ①②③④⑥⑦ B.②③④ C.③④ D.⑤⑥⑦
5.下列关于金属和金属材料的说法中不正确的是（ ）
A.对废旧电池中汞的回收可以减轻环境污染
B.铝表面的致密氧化膜可阻止铝进一步被氧化
C.Ag、Mg、ZnSO4溶液试剂组可用来探究镁、锌、银的活动顺序
D.经常用水冲洗铁制品表面可以防止铁生锈
6.某铁制品表面有铁锈（主要成分是Fe2O3）,下列可用于除去铁锈的是（ ）
A.蒸馏水 B.食盐水 C.稀硫酸 D.氢氧化钠
7.“绿箱子环保计划—废弃手机及配件回收联合行动”已在全国40个重点城市中开展了好几年，下列有关废弃手机中的金属材料回收利用的说法不正确的是（ ）
A.可以节约金属资源
B.可以节约冶炼相关金属所消耗的能源
C.可以减少对环境的污染
D.回收废弃手机中的金属材料没有任何价值
8. ①汽车②机器上的齿轮③门把手④锯条⑤铁洗脸盆⑥铁箱子⑦铁轴⑧剪刀等常见的铁制品，为防止它们生锈，通常采用下面哪一种方法（填序号）：在表面刷一层油漆 ；在表面涂上机油 ；在表面镀上一层其他金属 ；在表面烧制搪瓷 ；使其表面形成致密的氧化薄膜 ；
9.（1）钢铁是我们日常生活中使用最广泛的金属材料之一，生活中的铁制品却容易生锈，铁锈蚀的主要原因是什么？ 。
（2）提出下列保护铁资源的建议，其中正确的是 （填字母）。
A.防止铁制品腐蚀
B.回收利用废旧铁制品
C.任意开采铁矿石
（3）铝制品不易锈蚀的原因是 。
10.把一块生锈较严重的铁片放入稀盐酸中，最后剩余的固体物质是铁，溶液中所含的阳离子中只有Fe2+（铁锈的主要成分为Fe2O3），铁锈与盐酸反应的化学方程式为： ；试推断Fe2+的反应的化学方程式； 。
11.如图所示，先在锥形瓶中放入几小片已用稀相配除去锈斑的伯丝网，然后向其中加入3～4ml浓食盐水润湿铁丝网，塞紧带导管的单孔塞，导管另一端伸入水中，若干分钟后，请你观察并回答
【实验现象及相应解释】请写出你观察到的现象并作出相应解释：
（1） ；其原因是 。
（2） ；其原因是 。
【得出结论】由此实验你得出结论： 。
12.有一批铁质螺丝已经开始生锈，你能用化学方法除锈并做防锈处理吗？请简要写出你的做法。
13.铁暴露在空气中会生锈，不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，也好像是生了“锈”一样，某化学活动小组对此进行了探究。
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？
【猜想与假设】猜想①：可能与空气没有关系，只是果肉的物质自身相互反应而“生锈”；猜想②：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”；猜想③：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；猜想④：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”；猜想⑤：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。
【收集证据】（一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质。
（二）实验探究：针对猜想①～⑤，某化学活动小组设计了实验方案，依次观察到下列实验现象，请你将他们设计的可行的实验探究方案填写在下表中。
猜想 可行的实验方案 观察到的实验现象
① 将一小块果肉浸入盛有蒸馏水的烧杯中，观察现象 果肉表面不变色
② 果肉表面变色
③ 果肉表面不变色
④ 果肉表面不变色
⑤ 温度高的先变色
【得出结论】 。
【反思与评价】（1）在②～⑤四种猜想中，你认为猜想 （填代号）最不合理，理由是 。
（2）在验证猜想①时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因 。
【应用】根据上述理论，要防止果汁变质，果品加工厂在加工和保存汁时可采取的措施是 。
14.阳光牌小包装“脱氧剂”成分为Fe粉、活性炭及少量NaCl、水，使用一段时间后，其中的Fe粉会转成Fe2O3而变质，某化学兴趣小组欲探究使用过的阳光牌“脱氧剂”的变质程度（已变质的铁粉占变质前铁粉的质量分数），设计并进行如下探究过程。
步骤（1）取食品包装袋中的阳光牌“脱氧剂”一袋，将里面的固体溶于水，过滤、洗涤、干燥，得滤渣。
（2）取步骤（1）中的滤渣8.0g，加入足量的稀H2SO4与滤渣充分反应，过滤、洗涤、干燥，得固体1.2g.
（3）取步骤（2）中的滤液，加入足量的NaOH溶液，得到的固体经洗涤后转移到坩锅中，充分加热、冷却、称量，得到8.0g Fe2O3（注：滤液中的铁元素已全部转化为Fe2O3）。
求：（1）8.0g滤渣中Fe与Fe2O3两种物质的总质量。
（2）该“脱氧剂”在未变质时，Fe粉和活性炭的质量之比。
（3）该“脱氧剂”的变质程度。钢铁的锈蚀与防护教学反思
本课时安排了两个相关的探究性实验：探究铁生锈的条件和探究促进铁生锈的因素。尽管这两个实验持续的时间较长，但学生对这些感性的实验仍表现出了浓厚的兴趣，学习热情非常高，学习的效果也很好。学生通过对减缓钢铁生锈的措施和废旧金属的回收利用这两部分内容的分析、研究，深刻的体会到了理性的推理给人带来的成就感和快乐。在这节课中学生先经历了感性的实验，后经历了理性的推理。这样的动静交叉非常符合学生的心理特点，很受学生欢迎。
