【化學(xué)】金屬資源的利用和保護(hù)（第2課時(shí)）-2024-2025學(xué)年九年級(jí)化學(xué)人教版（2024）下冊(cè)

第八單元金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護(hù)（第2課時(shí)）新課導(dǎo)入用途廣泛的金屬材料新課導(dǎo)入

資料：地球上，腐蝕時(shí)刻都在發(fā)生，每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹。在美國(guó)，每年有三分之一的化學(xué)設(shè)備因局部腐蝕停工；在中國(guó)，每年有30%的鋼鐵因腐蝕而報(bào)廢。全世界每年由于鋼鐵腐蝕的經(jīng)濟(jì)損失約為10000億美元，占各個(gè)國(guó)家國(guó)民生產(chǎn)總值的3%~5%，比所有的自然災(zāi)害造成的損失還要多，現(xiàn)在這個(gè)數(shù)字還在逐年升高。腐蝕是人類必須共同面對(duì)的問題。新知探究空氣中的氧氣具有氧化性

鐵在什么條件下會(huì)生銹？新知探究觀察發(fā)現(xiàn)被雨水淋過的護(hù)欄和鐵質(zhì)易拉罐生銹了新知探究觀察發(fā)現(xiàn)鐵與水和氧氣都接觸的地方銹蝕更為嚴(yán)重

【提出問題】鐵與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而銹蝕？

【查閱資料】鐵銹的主要成分是Fe2O3?xH2O。新知探究H2OO含：FeH含：FeHOO2鐵Fe？鐵銹Fe2O3?xH2O＋元素守恒

【猜想與假設(shè)】①鐵與

H2O

和

O2

發(fā)生反應(yīng)而銹蝕。②鐵與

H2O

發(fā)生反應(yīng)而銹蝕。③鐵與

O2

發(fā)生反應(yīng)而銹蝕。課堂活動(dòng)

【設(shè)計(jì)方案】

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的猜想，并畫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖。

（提供的實(shí)驗(yàn)器材有潔凈無銹的鐵釘、試管，其他物品可自選）課堂活動(dòng)小組討論、展示、改進(jìn)方案友情提示：①魚能在水中生存友情提示：①魚能在水中生存②用涼白開來養(yǎng)魚，魚無法存活如何除去水中溶解的氧氣呢？課堂活動(dòng)煮沸并迅速冷卻的蒸餾水試管③中并不能做到真正干燥。應(yīng)該如何改進(jìn)？課堂活動(dòng)友情提示：①魚能在水中生存②用涼白開來養(yǎng)魚，魚無法存活煮沸并迅速冷卻的蒸餾水課堂活動(dòng)友情提示：①魚能在水中生存②用涼白開來養(yǎng)魚，魚無法存活煮沸并迅速冷卻的蒸餾水新知探究②①③②中為什么要用煮沸過的蒸餾水并在水面上覆蓋植物油？③中為什么要放入棉花并在棉花上放上氯化鈣干燥劑？

鐵在什么條件下會(huì)生銹？

思考：這些實(shí)驗(yàn)操作的目的是什么？新知探究進(jìn)行實(shí)驗(yàn)新知探究收集證據(jù)①部分浸在水中②浸沒在水中（植物油封）③干燥的空氣中新知探究①②對(duì)比可知，鐵生銹需要與氧氣接觸。H2OO2現(xiàn)象①√√生銹②√╳不生銹③╳√不生銹多物質(zhì)體系中控制變量做對(duì)比實(shí)驗(yàn)的研究模型分析推理①部分浸在水中②浸沒在水中（植物油封）③干燥的空氣中新知探究分析推理①③對(duì)比可知，鐵生銹需要與水接觸。H2OO2現(xiàn)象①√√生銹②√╳不生銹③╳√不生銹多物質(zhì)體系中控制變量做對(duì)比實(shí)驗(yàn)的研究模型①部分浸在水中②浸沒在水中（植物油封）③干燥的空氣中新知探究得出結(jié)論①②對(duì)比可知，鐵生銹需要與氧氣接觸；①③對(duì)比可知，鐵生銹需要與水接觸。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能生銹。H2OO2現(xiàn)象①√√生銹②√╳不生銹③╳√不生銹多物質(zhì)體系中控制變量做對(duì)比實(shí)驗(yàn)的研究模型①部分浸在水中②浸沒在水中（植物油封）③干燥的空氣中課堂小結(jié)要有能夠與鐵發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)Fe＋H2O＋O2

Fe2O3?xH2O反應(yīng)物要能相互接觸生成物不會(huì)對(duì)反應(yīng)起阻礙作用

鐵生銹需要什么條件？新知探究鐵銹為什么不能起保護(hù)作用？反思與評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)鋁、鉻抗腐蝕性能好鋁、鉻表面有致密的氧化膜，可阻止內(nèi)層金屬被氧化

鐵與氧氣、水等反應(yīng)生成的鐵銹很疏松，不能阻礙里面的鐵接觸氧氣和水。課堂小結(jié)Fe＋H2O＋O2

Fe2O3?xH2O控制反應(yīng)物控制生成物及時(shí)除銹鍍鉻隔絕氧氣隔絕水改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)防銹原理及措施

如何防止鐵制品生銹？【防銹原理】隔絕水隔絕氧氣改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)學(xué)以致用Fe＋H2O＋O2

Fe2O3?xH2O具體措施保持干燥形成保護(hù)層以隔絕水和氧氣改善金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)洗后擦干或晾干刷漆涂油使用不銹鋼思考：自行車的支架、鏈條、鋼圈分別采用了哪些防銹措施？學(xué)以致用①外層鍍鋅/涂層（如環(huán)氧樹脂、聚氨酯、聚酯、漆）/防銹油處理；②內(nèi)層有隔層；學(xué)以致用③使用不銹鋼。思考：鐵質(zhì)易拉罐又該如何防銹呢？形成保護(hù)層以隔絕水和氧氣改善金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)學(xué)以致用思考：海邊的橋梁為什么更重視防銹？NaCl可加速鐵的銹蝕拓展提升反思與評(píng)價(jià)①部分浸在水中②浸沒在水中（植物油封）③干燥的空氣中④部分浸在NaCl

溶液中加快反應(yīng)速率拓展提升Fe＋H2O＋O2

Fe2O3?xH2O控制反應(yīng)物放熱增大反應(yīng)物的接觸面積加入NaCl溶液鐵生銹的應(yīng)用課堂小結(jié)Fe＋H2O＋O2

Fe2O3?xH2O控制反應(yīng)物控制生成物防銹原理——減緩反應(yīng)隔絕水或隔絕氧氣或改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)及時(shí)除銹或鍍鉻鐵生銹應(yīng)用——加速反應(yīng)