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第 1章第 2 节 金属的化学性质 4 练习
1．“金属保护一小步，资源节约一大步”，下列关于金属及金属材料防护的说法
正确的是（ ）
A．为了增加经济效益，应加大力度开采金属矿物资源
B．纯金属的抗腐蚀性比合金更好
C．在金属表面涂油、刷漆等可以防止金属生锈
D．废弃金属直接丢弃，无需回收利用
2．铜锈主要成分是 2( )2 3(也可写作 3 ( )2)。小科通过视频
号“胜哥课程”知道了 “千秋万岁铜镜”表面出现的绿色物质就是铜锈。关于铜
锈，下列说法错误的是( )
A．铜锈的产生是铜仅与空气中的氧气、水分共同作用的结果
B．铜镜的主要材质是青铜，掺入锡、铅的目的为了提高它的硬度
C．可以用酸洗的方法除去铜镜表面的铜锈
D．为防止铜镜的进一步腐蚀，可将其保存在干燥、避光、通风环境中
3．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了金属防锈的方法，下列防锈措施不．
合．理．的是（ ）
A．涂油漆 B．抹油 C．包防锈纸 D．砂纸打磨金属表面
4．如图，一艘钢制轮船停在海面上，则船身的三个位置发生锈蚀的顺序是( )
A．a 部位最先锈蚀
B．b 部位最先锈蚀
C．c 部位最先锈蚀
D．三部位同时锈蚀
5．“胜哥”设计如图装置探究铁锈蚀的条件。a 管中装入的是少量煮沸的蒸馏水，
b 管中是干燥的空气。塞紧木塞，并调节 L 端与 R 端的液面高度一致，一段时间
后观察。下列推断错误的是( )
A． A、B、C 三处中最容易生锈的部位是 A
B． A、B、C 三处中最容易生锈的部位是 B
C． L 端的液面高于 R 端
D．若将 a 管中的水换成食盐水能加快铁的锈蚀
6．为完成“探究铁生锈条件”实践活动，“胜哥”利用如图所示装置开展实验，一
段时间后，只有两支试管中的铁丝先后生锈。下列说法不正确的是 （ ）
A．①中的干燥剂可以选择氧化钙
B．②中的铁丝不生锈，③中的铁丝生锈最快
C．③④中的实验现象可说明铁生锈的快慢和氧气浓度有关
D．④⑤中的实验现象可说明铁生锈需要水
7．如图所示为“胜哥”探究金属腐蚀条件的实验部分装置图，由图可知铁生锈
的条件是直接接触( )
A．空气
B．空气和水
C．水
D．水和食盐
8．有关金属的实验如下，能达到相应目的的是( )
A．比较合金与其组分金属的硬度 B．验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C．铜生锈与 CO2、O2和 H2O 有关 D．验证质量守恒定律
9．中华优秀传统文化中蕴含着许多科学知识。
（1）明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜，文火慢炒，透出香气”。
用“文火”是通过 改变内能。
（2）清朝时紫禁城内曾有大水缸 308 尊，均置于殿门之前。所有存水均为消
防用水，古人用水来灭火的原理主要是 。
（3）在“金戈铁马”的冷兵器时代，铁作为打造兵器的主要材料，刀具常见的
防锈措施有 。(写出一种即可)
10．“胜哥”用打磨光亮的铁丝完成了如图所示实验，其中①②中铁丝无明显变
化，③中铁丝锈蚀，④中铁丝剧烈燃烧。回答问题：
（1）装置④中，细沙的作用是 。
（2）对比 (填序号)中实验现象，说明铁的锈蚀需要与氧气接触。
（3）对比①④中实验现象，可得出铁丝燃烧的条件之一是
。
11．小科通过视频号“胜哥课程”观看了几个实验视频，回答下列问题：
（1）图 1 实验中，仪器①的名称是 。
（2）图 2 实验中，纸花 a 用紫色石蕊试液浸泡后干燥，纸花 b 用紫色石蕊试
液润湿，通入 CO2 气体后，纸花 (填字母)变红。
（3）图 3 实验中，铁钉锈蚀最严重的部位是 (填“a”“b”或“c”)。
12．金属防锈是现代工程学的重要课题。
（1）金属铝不易生锈，是因为其表面易生成致
密的氧化膜，可保护内部金属不再腐蚀。其中所涉
及的化学反应方程式为 。
（2）牺牲阳极保护法常用于船舶、桥体的金属防锈。其原理是将一种更活泼
的金属与被保护的金属连接在一起，形成一个原电池。活泼金属作为阳极被腐蚀，
而被保护的金属作为阴极得到保护。下列场景中， 作为牺牲阳极。
（3）常见的金属防锈措施还有 (写出一种即可)。
13．人类的生产与生活离不开金属材料，铁是目前应用最广泛的金属之一。
（1）铁锅作为炊具，主要利用了铁良好的 性。
（2）铁锅易生锈，是因为铁易与空气中的水和 发
生反应。
14．铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。图中 A、
B、C、D 四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。
（2）用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：
①步骤 I 若温度过高，将导致硝酸分解。
②步骤Ⅱ中发生反应：4 ( 3)2 + 2 + (2 + 4) 2 = 2 2 3 2 +
8 3反应产生的 3又将废铁皮中的铁转化为 Fe(NO3)2，该反应的化学方
程式为 。
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是
(任写一项)。
15．水果电池的工作原理是当两种不同金属片插入到含有酸性电解质的水果中时，
活泼金属在酸性电解质中逐渐溶解并释放出电子，电子通过导线流向不活泼金属
形成电流。“胜哥”选用柠檬进行了水果电池发电实验，
他用砂纸磨去锌片和铜片表面上的氧化层，在导线的两
端分别连接锌片和铜片，按铜片、锌片间隔连接，二极
管发光，如图所示。
（1）锌片表面的氧化层可防止锌进一步被锈蚀，其防锈原理是隔绝
和水分；
（2）根据水果电池的工作原理判断，此发光二极管中电流方向为
(填“铜流向锌”或“锌流向铜”)；
（3）实验后的水果是否还可食用，并说明理由
。
第 1章第 2 节 金属的化学性质 4 练习答案
1．C 2．A 3．D 4．B 5．B 6．D 7．B 8．B
9．（1）热传递 （2）降低温度至可燃物着火点以下
（3）涂油、保持表面干燥、烤蓝
10．（1）防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底； （2）②③
（3）温度达到可燃物的着火点
11．（1）漏斗 （2）b （3）b
12．（1）4Al + 3O2 = 2Al2O3 （2）锌板 （3）油漆、制作铝合金等
13．（1）导热 （2）氧气
14．（1）B
（2）4Fe+10HNO3＝4Fe（NO3）2+NH4NO3+3H2O；
氮氧化物排放少，不污染空气
15．（1）氧气 （2）铜流向锌
（3）不能，因为实验后的水果中含有大量的金属离子，或较长时间暴露在空气
中的水果，容易受到空气中的灰尘、细菌等污染物的污染(其他答案合理均可)(共21张PPT)
第1章 材料及其利用
金属材料、有机合成材料以及新型材料的广泛应用，促进了人们对物质的性质和物质间的转化关系的研究，深化了对物质及其转化规律认识。
科学家是如何研制材料的？物质的转化规律对材料的开发和利用有什么指导意义？
第2节 金属的化学性质
三星堆遗址是我国古巴蜀文化的瑰宝，考古发掘出土大量的青铜器和金器等。青铜器、铁器总是锈迹斑斑，而金器仍金光闪闪，这是为什么？
第四课时 金属的防护
第2节 金属的化学性质
四、金属的防护
1.铁制品在干燥的空气中不易生锈，但在潮湿的空气中容易生锈。铁锈蚀的条件是什么？
请利用带塞子的试管（若干支）、普通铁片（或铁钉）、蒸馏水、干燥剂（生石灰）等器材，探究铁锈蚀的条件。
试管中加入的是煮沸冷却后的蒸馏水。
为何要煮沸？
答：除去水中的氧气。
2.设计实验（可用文字或图示表述）
取若干支带塞试管，编号 A、B、C。铁钉先用砂纸打磨，除去铁锈和油污，干燥后使用。三组放在相同温度、相同光照处，观察数天。
3.按实验方案进行实验，分析现象，得出结论。
金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关，也与金属内部的结构有关。
生锈
不生锈
不生锈
实验结论：铁生锈的条件是铁同时与氧气和水接触。
缺少任意一种，铁很难生锈。
金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关，也与金属内部的结构有关。
1.表面的铁锈能否保护铁制品免受进一步生锈？
答：不能。 铁锈疏松多孔，不能隔绝水和氧气，内部铁会继续生锈。
2.根据金属锈蚀的条件，讨论金属防锈蚀的常用方法。
答：金属的防锈，可采用的措施：1.保持金属制品表面的清洁和干燥；2.在金属表面覆盖保护层，如矿物油脂、油漆、搪瓷、塑料、耐腐金属等；3.使金属表面形成致密的氧化膜；4.改变金属的内部结构，掺入耐腐物质，如不锈钢就是在铁中掺入了铬等元素。
②盐溶液的存在会加快铁的锈蚀。此外，铁的锈蚀还与铁的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等有关。
①防锈原理：金属生锈需与空气和水同时接触，只要破坏其中一个条件,铁就不会生锈。
防锈原理
金属矿物储量有限，不可再生，我国人均占有矿物资源量较少。
1.“胜哥”在家里用铁制菜刀切完西瓜后用水冲洗后，最常用的防锈方法是（ ）
A．密封
B．镀金属
C．涂油
D．擦干
D
2. 在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是（ ）
A.在干燥、致密、不透气的土壤中
B.在潮湿、疏松、透气的土壤中
C.在潮湿、致密、不透气的土壤中
D.在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
A
3. “胜哥”帮某工厂回收金属。工厂中含少量氧化铜和锌粉的废渣与废盐酸混合形成污水，若“胜哥”向污水中加入足量的铁粉，则处理后的水中一定含有的金属离子是（ ）
A. Zn2+、Cu2+
B. Zn2+、Fe2+
C. Cu2+、Fe2+
D. 只有Fe2+
B
4. “胜哥”用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图所示：
（1）一周后观察：试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与_________直接接触，其中铁钉中的A、B、C三处中___处锈蚀最严重。
（2）试管①中加入的蒸馏水要事先
煮沸，其目的是________________。
（3）沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是__________ 。
空气和水
B
空气干燥
除去水中的氧气
海边空气含盐量高，盐溶液会大幅加快钢铁锈蚀速率。
5. 为什么海边钢铁建筑比内陆更容易生锈？
胜哥课程
6. 不锈钢餐具不易生锈的原理是什么？
答：不锈钢内添加了铬、镍元素，改变了金属内部结构，表面形成致密钝化膜，隔绝了空气和水。第1章第2节 金属的化学性质4教学设计
一、教学目标
1.科学观念
知道铁生锈的条件是铁同时与氧气和水接触，缺少任意一种条件铁很难生锈；知道金属的锈蚀既与周围环境里的水、空气等物质的作用有关，也与金属内部的结构有关；知道防止金属锈蚀的常用方法和保护金属资源的四条途径。
2.科学思维
能通过对A、B、C三支试管实验现象的对比分析，归纳概括出铁生锈的条件，体会控制变量、对比实验在科学探究中的作用；能由金属锈蚀的条件推理出防锈的思路，建立“破坏反应条件即可阻止反应发生”的思维模型。
3.探究实践
能利用带塞试管、铁钉、蒸馏水、干燥剂等器材设计并实施探究铁锈蚀条件的实验，能规范描述实验现象、分析实验结论；能对实验中的操作细节（如蒸馏水煮沸、铁钉打磨、植物油液封等）作出合理解释。
4.态度责任
通过“金属年损耗占年产量20%~40%”的数据，认识金属防锈与回收再利用的重要意义；了解我国人均占有矿物资源量较少的现状，树立保护金属资源、节约资源的意识和社会责任感。
二、教学重点与难点
1.教学重点
铁生锈的条件及探究实验的设计与分析；金属防锈蚀的常用方法及其原理。
2.教学难点
铁生锈条件的探究实验中控制变量思想的应用与实验方案的设计；金属防锈原理与防锈措施之间的对应关系。
三、教学准备
教师准备：多媒体课件（含铁锈蚀实验装置图、锈蚀钢铁管道与铁板图片、废旧金属回炉冶炼图片、海边与沙漠钢铁建筑对比图、不锈钢餐具图片）；带塞试管若干支、普通铁片（或铁钉）、蒸馏水、植物油、干燥剂（生石灰）、棉花、砂纸等实验器材。
学生准备：预习教材中金属锈蚀与防护的相关内容，分组准备实验记录单。
四、教学过程
（一）导入新课（对应PPT第1~3页）
教师板书课题：第1章材料及其利用，第2节金属的化学性质，第四课时金属的防护。
展示图片：试管中铁钉锈蚀的实验装置、锈迹斑斑的古代青铜兵器、锈蚀严重的钢铁管道与铁板，以及废旧金属回炉冶炼的场景。
提出问题：金属锈蚀与回收再利用已成为重要课题，据统计，金属的年损耗约占金属年产量的20%~40%。看到这些锈迹斑斑的金属制品，你认为金属为什么会锈蚀？又该如何防止金属锈蚀？
学生交流讨论，教师引出本节课题：金属的防护与金属资源的保护。
（二）探究铁锈蚀的条件（对应PPT第4~7页）
1.提出问题
铁制品在干燥的空气中不易生锈，但在潮湿的空气中容易生锈。铁锈蚀的条件是什么？请利用带塞子的试管（若干支）、普通铁片（或铁钉）、蒸馏水、干燥剂（生石灰）等器材，探究铁锈蚀的条件。
2.思考与讨论
实验用的蒸馏水为什么要事先煮沸？
答：煮沸是为了除去水中溶解的氧气，冷却后再使用可防止空气中的氧气重新溶入水中，从而保证实验条件的单一性。
3.设计实验
取若干支带塞试管，编号A、B、C。铁钉先用砂纸打磨，除去铁锈和油污，干燥后使用。三组放在相同温度、相同光照处，观察数天。
A试管：铁钉部分浸入煮沸冷却后的蒸馏水中，铁钉同时与水、空气接触。
B试管：铁钉浸没在煮沸冷却后的蒸馏水中，水面上加一层植物油，隔绝空气，铁钉只与水接触。
C试管：试管中放入棉花及干燥剂（生石灰），放入铁钉后塞紧塞子，铁钉只与干燥的空气接触。
4.现象与结论
现象：A试管中的铁钉生锈，B试管、C试管中的铁钉不生锈。
结论：铁生锈的条件是铁同时与氧气和水接触。缺少任意一种，铁很难生锈。
5.深入认识
金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关，也与金属内部的结构有关。外部环境提供反应条件，内部结构（晶粒结构、杂质、应力等）影响锈蚀扩展的速度。
（三）思考与讨论（对应PPT第8~10页）
1.表面的铁锈能否保护铁制品免受进一步生锈？
答：不能。铁锈疏松多孔，不能隔绝水和氧气，内部铁会继续生锈。
2.根据金属锈蚀的条件，讨论金属防锈蚀的常用方法。
答：金属的防锈可采用的措施有：第一，保持金属制品表面的清洁和干燥；第二，在金属表面覆盖保护层，如矿物油脂、油漆、搪瓷、塑料、耐腐金属等；第三，使金属表面形成致密的氧化膜；第四，改变金属的内部结构，掺入耐腐物质，如不锈钢就是在铁中掺入了铬等元素。
3.防锈原理
金属生锈需与空气和水同时接触，只要破坏其中一个条件，铁就不会生锈。盐溶液的存在会加快铁的锈蚀。此外，铁的锈蚀还与铁的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等有关。
（四）保护金属资源（对应PPT第11页）
金属矿物储量有限，不可再生，我国人均占有矿物资源量较少。
保护金属资源主要有4条途径：防止金属的腐蚀；废旧金属回收和再利用；有计划、科学合理地开采矿物；寻找金属材料的代用品。
（五）课堂小结（对应PPT第12~13页）
1.铁的锈蚀：条件是氧气和水；过程是铁与空气中成分反应；结果是表面形成铁锈。
2.防锈四大措施：涂保护层（刷漆、涂油、电镀）；改结构（制成合金）；保干燥（减少水分附着）；氧化膜（致密的Fe O ）。
3.常见防锈方法分类：非金属覆盖层（如油漆、搪瓷等）；金属镀层（如镀锌等）；自身氧化膜保护层（Fe O ）；改变内部结构法（加铬Cr、镍Ni制不锈钢）。
4.保护金属资源：防止金属的腐蚀、废旧金属回收和再利用、有计划科学合理地开采矿物、寻找金属材料的代用品。
（六）当堂练习（对应PPT第14~19页）
1.用铁制菜刀切完西瓜后用水冲洗，最常用的防锈方法是（D）
A.密封　B.镀金属　C.涂油　D.擦干
2.在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是（A）
A.在干燥、致密、不透气的土壤中
B.在潮湿、疏松、透气的土壤中
C.在潮湿、致密、不透气的土壤中
D.在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
3.工厂中含少量氧化铜和锌粉的废渣与废盐酸混合形成污水，向污水中加入足量的铁粉，则处理后的水中一定含有的金属离子是（B）
A.Zn 、Cu 　B.Zn 、Fe 　C.Cu 、Fe 　D.只有Fe
4.用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图所示：
（1）一周后观察：试管①和③中的铁钉无明显变化，试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水直接接触，其中铁钉中的A、B、C三处中B处锈蚀最严重。
（2）试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是除去水中的氧气。
（3）沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是空气干燥。
5.为什么海边钢铁建筑比内陆更容易生锈？
答：海边空气含盐量高，盐溶液会大幅加快钢铁锈蚀速率。
6.不锈钢餐具不易生锈的原理是什么？
答：不锈钢内添加了铬、镍元素，改变了金属内部结构，表面形成致密钝化膜，隔绝了空气和水。
五、板书设计
金属的防护
一、铁的锈蚀
条件：氧气＋水（同时接触）
过程：铁与空气中的成分反应
结果：表面形成铁锈（疏松多孔，不能保护内部铁）
二、防锈四大措施
1.涂保护层：刷漆、涂油、电镀
2.改结构：制成合金（加铬、镍制不锈钢）
3.保干燥：减少水分附着
4.氧化膜：致密的Fe O
三、影响锈蚀快慢的其他因素
盐溶液加快锈蚀；与铁的纯度、环境温度、环境酸碱性有关
四、保护金属资源
防止金属的腐蚀；废旧金属回收和再利用；有计划、科学合理地开采矿物；寻找金属材料的代用品
六、教学反思
本节课以铁生锈的条件探究为主线，通过A、B、C三支试管的对比实验，引导学生运用控制变量的方法分析实验现象、归纳实验结论，学生的探究兴趣较浓，对“铁同时与氧气和水接触才生锈”这一结论理解较为到位。教学中还应强调“蒸馏水煮沸”和“铁钉打磨”等操作的目的，帮助学生体会实验设计的严谨性。
在防锈方法的教学中，应把防锈措施与锈蚀条件一一对应起来，让学生理解“破坏其中任一条件即可防锈”的基本原理。盐溶液加快铁锈蚀这一内容学生容易忽略，可结合海边钢铁建筑与内陆钢铁建筑的对比图片加以说明，加深印象。
“保护金属资源”部分要联系我国人均矿物资源量较少的国情，引导学生从防止腐蚀、回收利用、合理开采、寻找代用品四个角度思考，增强节约资源和保护环境的意识。今后教学中还可适当补充生活中的防锈实例，让学生把知识运用到实际生活中去。

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