第三节 钢铁的锈蚀与防护导学案
【学习目标】
1.知道金属锈蚀的条件，并学会利用控制变量法探究钢铁生锈的条件。
2.知道铁锈的主要成分，防止钢铁生锈的方法。
3.培养合作意识和实事求是的严谨科学态度。
[活动1]
导致钢铁锈蚀的因素是什么？
现有洁净无锈的铁钉、砂纸、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水（思考：为什么要用蒸馏水？）、植物油、食盐、稀盐酸、棉花和干燥剂（氯化钙或者生石灰），你还可以选用其他物品。设计实验证明铁制品锈蚀的条件。
设计实验方案
我们的猜想是：导致钢铁锈蚀的因素是空气中的氧气和水。
我们用到的实验药品和仪器是：铁钉，试管，蒸馏水，植物油
实验步骤：（画图）
【参考如下图】
日期 试管编号 一天后 三天后 一周后
1 I、Ⅲ中铁钉不生锈；Ⅱ中铁钉生锈 I、Ⅲ中铁钉不生锈；Ⅱ中铁钉明显生锈 I、Ⅲ中铁钉不生锈；Ⅱ中铁钉生锈程度更剧烈
2 I、Ⅲ中铁钉不生锈；Ⅱ中铁钉生锈 I、Ⅲ中铁钉不生锈；Ⅱ中铁钉明显生锈 I、Ⅲ中铁钉不生锈；Ⅱ中铁钉生锈程度更剧烈
3 I、Ⅲ中铁钉不生锈；Ⅱ中铁钉生锈 I、Ⅲ中铁钉不生锈；Ⅱ中铁钉明显生锈 I、Ⅲ中铁钉不生锈；Ⅱ中铁钉生锈程度更剧烈
4
5
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实验现象：（注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周，认真做好记录并与同学交流）
[归纳小结]
1、实验 一 和 二 是一组对比实验，可以得出铁锈蚀与 水 有关。
2、实验 二 和 三 是一组结比实验，可以得出铁锈蚀与 氧气 有关。
3、通过两组对比实验可知铁生锈是铁与 氧气 和 水 相互作用，发生一系列的复杂的缓慢氧化的过程。
4、 稀盐酸 和 稀硫酸 等物质能使铁在O2和水存在环境中加速锈蚀。
二、活动小探究
观察桌面上的铁锈完成下列探究
铁锈是 红棕 颜色，主要成分是 Fe2O3 ；
用放大镜仔细观察铁锈具有 疏松多孔 的结构（特点）；
用镊子按压铁锈，铁锈 易 （填“易”“不易”）研碎，说明铁锈强度 不如 （填“如”“不如”） 铁；
取两只试管分别加入水和稀盐酸，用镊子夹取少量铁锈碎屑分别放入水中，和稀盐酸中观察现象
铁锈 不能 (填“能”“不能”）溶水，
铁锈在稀盐酸中可观察到的现象是： 铁锈逐渐溶解，溶液由无色慢慢变为黄色 ，
此反应用化学方程式表示为： Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
[活动2]
三、如何防止钢铁生锈
[归纳]：防止或减缓钢铁生锈的方法：
1、保持铁制品表面的__干燥_、 洁净 。
2、在金属表面覆盖保护层（如 涂刷矿物油或油漆 ；覆盖搪瓷、塑料、镀上一层不锈蚀的金属）。
3、改变金属的组成和结构（制成 合金 ）
[课后反馈练习]
1．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。选出你认为合理可行的方案( )
A．①②③④⑥⑦ B．②③④ C．③④ D．⑤⑥⑦
【答案】C
2．全世界每年因锈蚀损失的钢铁，约占世界年产量的1／5。小刚同学想探究钢铁锈蚀的条件，他将三个干净的铁钉分别放入A、B、C三支试管中(如图5－4所示)，定期观察并记录现象。请回答下列问题：
(1)试管 中的铁钉最易生锈。
(2)由此可知，钢铁锈蚀的条件是 和 。
(3)铁生锈的实质是 ，铁锈的主要成份是 ，特点是 。
(4)请举出两种防止钢铁锈蚀的措施 ； 。
【答案】（1）A；
（2）氧气，水；
（3）铁被氧化，氧化铁，疏松多孔的物质；
（4）表面涂防锈油，烧涂搪瓷
3．下列铁制品是如何防止生锈的？
（1）自行车钢圈 （2）铸铁浴缸 （3）自来水管
【答案】（1）镀上金属铬，（2）烧涂搪瓷，（3）镀上金属锌．
【解析】铁制品锈蚀的条件是同时与氧气和水接触．
①在铁制品表面涂矿物性油、油漆或烧制搪瓷、喷塑等，可防止铁制品生锈；
②在钢铁表面用电镀、热镀等方法镀上一层不易生锈的金属，如锌、锡、铬、镍等．这些金属表面都能形成一层致密的氧化物薄膜，从而防止铁制品和水、空气等物质接触而生锈．
故答案为（1）镀上金属铬，（2）烧涂搪瓷，（3）镀上金属锌．
4.铜锈的主要成分是铜绿[Cu2(OH)2CO3]，某同学为了探究铜在空气中生锈的条件，利用如图所示的装置A、B、C进行实验，经过一个月的观察，该同学发现B中的铜丝生锈而A、C中铜丝无明显变化。由此该同学得出结论：铜生锈的主要原因是铜与空气中氧气和水相互作用的结果。试回答：
(1)该同学得出的结论正确吗?________________。?
(2)你认为参与铜生锈的物质还可能有________，理由是________________________??。???????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????
(3)为验证你的判断，可用上图所示的D装置进行实验，其中NaOH溶液的作用是________。经过近一个月的观察，D中铜丝基本无变化。由此可认为铜在________的条件下难生锈，故参与铜生锈反应的物质有________________。?
【答案】（1）不正确；
（2）二氧化碳，根据铜锈的主要成分是铜绿[Cu2（OH）2CO3]，可知结论铜生锈的主要原因是铜与空气中氧气和水还有二氧化碳的相互作用的结果；
（3）吸收二氧化碳，无二氧化碳，氧气-水-二氧化碳
【分析】该题以验证铜“生锈”现象为切入点，通过发现问题→提出问题→收集证据→得出结论→反思与应用，告诉大家解决类似问题的具体方法及程序，并且在这一过程中提出了一系列问题让我们进行解答。该题主要利用对照实验法验证铜生锈的条件，注意比较相同的条件和不同的条件，结合铜锈的成分做出合理的判断。
图5－4
第三节 钢铁的锈蚀与防护导学案
【学习目标】
1.知道金属锈蚀的条件，并学会利用控制变量法探究钢铁生锈的条件。
2.知道铁锈的主要成分，防止钢铁生锈的方法。
3.培养合作意识和实事求是的严谨科学态度。
[活动1]
导致钢铁锈蚀的因素是什么？
现有洁净无锈的铁钉、砂纸、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水（思考：为什么要用蒸馏水？）、植物油、食盐、稀盐酸、棉花和干燥剂（氯化钙或者生石灰），你还可以选用其他物品。设计实验证明铁制品锈蚀的条件。
设计实验方案
我们的猜想是：
我们用到的实验药品和仪器是：
实验步骤：（画图）
日期 试管编号 一天后 三天后 一周后
1
2
3
4
5
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实验现象：（注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周，认真做好记录并与同学交流）
[归纳小结]
1、实验 和 是一组对比实验，可以得出铁锈蚀与 有关。
2、实验 和 是一组结比实验，可以得出铁锈蚀与 有关。
3、通过两组对比实验可知铁生锈是铁与 和 相互作用，发生一系列的复杂的缓慢氧化的过程。
4、 和 等物质能使铁在O2和水存在环境中加速锈蚀。
二、活动小探究
观察桌面上的铁锈完成下列探究
铁锈是 颜色，主要成分是 ；
用放大镜仔细观察铁锈具有 的结构（特点）；
用镊子按压铁锈，铁锈 （填“易”“不易”）研碎，说明铁锈强度 （填“如”“不如”） 铁；
取两只试管分别加入水和稀盐酸，用镊子夹取少量铁锈碎屑分别放入水中，和稀盐酸中观察现象
铁锈 (填“能”“不能”）溶水，
铁锈在稀盐酸中可观察到的现象是： ，
此反应用化学方程式表示为：
[活动2]
三、如何防止钢铁生锈
[归纳]：防止或减缓钢铁生锈的方法：
1、保持铁制品表面的_______、 。
2、在金属表面覆盖保护层（如 、 ；覆盖搪瓷、塑料、镀上一层不锈蚀的金属）。
3、改变金属的组成和结构（制成 ）
[课后反馈练习]
1．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。选出你认为合理可行的方案( )
A．①②③④⑥⑦ B．②③④ C．③④ D．⑤⑥⑦
2．全世界每年因锈蚀损失的钢铁，约占世界年产量的1／5。小刚同学想探究钢铁锈蚀的条件，他将三个干净的铁钉分别放入A、B、C三支试管中(如图5－4所示)，定期观察并记录现象。请回答下列问题：
(1)试管 中的铁钉最易生锈。
(2)由此可知，钢铁锈蚀的条件是 和 。
(3)铁生锈的实质是 ，铁锈的主要成份是 ，特点是 。
(4)请举出两种防止钢铁锈蚀的措施 ； 。
3．下列铁制品是如何防止生锈的？
（1）自行车链条 （2）铸铁浴缸 （3）自来水管
4.铜锈的主要成分是铜绿[Cu2(OH)2CO3]，某同学为了探究铜在空气中生锈的条件，利用如图所示的装置A、B、C进行实验，经过一个月的观察，该同学发现B中的铜丝生锈而A、C中铜丝无明显变化。由此该同学得出结论：铜生锈的主要原因是铜与空气中氧气和水相互作用的结果。试回答：
(1)该同学得出的结论正确吗?________________。?
(2)你认为参与铜生锈的物质还可能有________，理由是________________________??。???????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????
(3)为验证你的判断，可用上图所示的D装置进行实验，其中NaOH溶液的作用是________。经过近一个月的观察，D中铜丝基本无变化。由此可认为铜在________的条件下难生锈，故参与铜生锈反应的物质有________________。?
图5－4
