化学鲁教版第三节 钢铁的锈蚀与防护教学设计

《钢铁的锈蚀与防护》

◆      教材分析

本课题涉及面金属的腐蚀和防护以及金属资源的保护，既有知识、技能方面的内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。

本节课的主要内容是导致钢铁锈蚀的因素，减缓钢铁锈蚀的方法以及回收利用废旧金属对环境及金属资源保护的重要性。教学价值主要体现在进一步培养学生的科学探究能力，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。

◆      教学目标

1.了解防止金属生锈的简单方法。

2.知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。

3.通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动培养学生的良好学习习惯。

4.保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学习化学的兴趣，树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。

◆      教学重难点

【教学重点】

金属锈蚀的条件和金属资源保护的方法。

【教学难点】

学会解决日常生活中金属腐蚀问题的方法。

◆      课前准备

相关资料卡片、活动卡片、图片等。

◆      教学过程

一、导入新课

【展示】播放视频“金属腐蚀”。

【导入】金属腐蚀对我们人类的生产和生活造成重大的影响，要研究防止金属腐蚀的方法和措施，需要先知道金属腐蚀的条件。

二、讲授新课

知识点一 导致钢铁锈蚀的因素

【过渡】下面我们以生活中最常见的铁制品——铁钉为例来探究铁制品的锈蚀条件及其防护措施。

学生活动1：探究铁制品的锈蚀条件

【实验探究】铁制品的锈蚀条件

实验步骤：

取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面实验：

1.在试管1中把铁钉部分浸没在水中。

2.在试管2中注满经煮沸迅速冷却的蒸馏水，倒入植物油液封。

3.在试管3中加入少量的干燥剂，加入棉花把铁钉放在棉花上，塞紧橡皮塞。

4.每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周，认真做好记录。

实验现象：

（可由学生分小组提前一周准备实验，课上各小组分别展示实验结果，交流说明操作方法、现象、结论和解释等。）

（播放视频“铁制品锈蚀的条件”或“铁钉生锈条件的探究”。）

【提问】通过探究使铁制品发生锈蚀的主要因素有哪些？

【结论】在水和氧气同时存在的环境中铁能锈蚀。

【分析】铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程，铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。铁在干燥的空气中不易生锈。

【提问】

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？

【结论】铁锈不能保护里层的铁。铁锈是一种疏松多孔的物质，具有吸水性，它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。故铁锈反而能加速里层铁的生锈。

知识点二 减缓钢铁锈蚀的方法

学生活动2：探究减缓钢铁锈蚀的方法

【讨论】了解了铁制品锈蚀的条件，我们应该采取什么措施来防止铁制品的生锈呢？

使用日常生活中的例子引导学生讨论。（播放动画“镀铬”、“镀锌”、“涂漆”等。）

【分析】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。

（1）把铁制品放在清洁、干燥的环境中。

（2）为其穿上一层耐腐蚀的外衣。

【结论】

1.改变金属本质：组成合金，改变钢铁的内部结构，例如：在钢中加入铬、镍制成不锈钢可以增强防腐蚀的能力。

2.形成保护层：在金属表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法。

①非金属涂层：涂漆、涂油、塑料、搪瓷、烧蓝……

②金属保护层：镀锌、镀铬……

③金属氧化处理（烤蓝）

④金属磷化处理

3.改善腐蚀环境

知识点三 废旧金属的回收利用

学生活动3：认识保护金属资源的方法

【提问】对于金属资源，除了以上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？

【展示】矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如图所示（不包括今后探明的矿物储量，一些国家的金属储备和金属的回收利用等）。

【提问】我们身边都有哪些废弃的金属制品？从环境保护和资源再利用的角度考虑，应该怎样处理这些金属制品？

【总结】废旧金属对环境影响非常大：重金属污染在自然界中不能降解，只能迁移。

回收利用废旧金属既可以保护环境，又能节约资源和能源。

【总结】如何有效地保护金属资源：

（1）防止金属的腐蚀。

（2）金属的回收和利用。

（3）有计划合理地开采矿物。

（4）寻找金属的替代品。

三、课堂练习

1.根据以下铁钉生锈实验的设计，得出的结论不正确的是(    )
A.对比甲、乙，说明铁生锈一定要有氧气参加
B.对比甲、丙，说明铁生锈一定要有水参加
C.对比乙、丙，说明铁生锈一定要有氧气参加
D.对比丙、丁，说明铁在水面附近生锈的速度最快

答案：A

解析：

A.对比甲、乙，乙中有水，而甲中没有水，不能说明铁生锈一定要有氧气参加，错误。
B.对比甲、丙，甲中没有水不生锈，丙中有水生锈，说明铁生锈一定要有水参加，正确。
C.对比乙、丙，乙中没有氧气不生锈，丙中有氧气生锈，说明铁生锈一定要有氧气参加，正确。
D.对比丙、丁，说明铁在水面附近生锈的速度较快，正确。
2.下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是(     )

A.地球上的金属资源是取之不尽的。

B.地球上除少数的不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。

C.防止金属腐蚀，回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境。

D.合理开采矿物，寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径。

答案：A

四、课堂小结

通过本节课的学习，了解了铁制品锈蚀的条件，并学会减缓铁制品锈蚀的方法，了解保护金属资源的途径和意义。

◆      板书设计

第九单元 金属 

第三节 钢铁的锈蚀与防护

（一）导致钢铁锈蚀的因素

铁钉锈蚀的条件：水和氧气

（二）减缓钢铁锈蚀的方法

改变金属本质；形成保护层；改善腐蚀环境。

（三）废旧金属的回收利用

有效保护金属资源的途径：

1.防止金属的腐蚀。

2.金属的回收利用。

3.有计划合理地开采矿物。

4.寻找金属的代替品。