資源簡介

(共30張PPT)
第三章 金屬
華師大版九年級上冊
第2節(jié) 金屬的活動性順序（2）
－－－金屬的銹蝕與防護(hù)
教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)觀念：認(rèn)識金屬制品（鐵）銹蝕的原因和防銹的方法；知道
廢棄金屬對環(huán)境的污染，認(rèn)識回收金屬的重要性；
科學(xué)思維：建立反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)過程和結(jié)果有很大的影響的
觀點(diǎn)。
探究實(shí)踐：讓學(xué)生能夠自己操作一些簡單的實(shí)驗(yàn)；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)
和總結(jié)的能力；
態(tài)度責(zé)任：通過金屬銹蝕原因的探究和防銹方法的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)化
學(xué)變化對人類生產(chǎn)、生活的影響，養(yǎng)成節(jié)約、保護(hù)金屬材料
的意識。
討論
鐵生銹是生活中常見的現(xiàn)象。說一說，哪些地方、什么情況下容易出現(xiàn)金屬銹蝕的現(xiàn)象？
自行車等在雨天或放在潮濕的地方容易出現(xiàn)生銹現(xiàn)象；
海邊的輪船上的鐵制部分總是銹跡斑斑的；
菜刀長時間不用易生銹；
切過咸菜的刀沒洗干凈、晾干，第二天發(fā)現(xiàn)生銹了；
錢幣使用時間久了，失去光澤；
……。
那么，金屬的銹蝕到底與什么物質(zhì)有關(guān)？
新知導(dǎo)入
據(jù)有關(guān)專家介紹，全球每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹，目前我國由于金屬材料的腐蝕損失每年大約5000億元人民幣，約占我國國民生產(chǎn)總值的6%左右。
探究1、普通環(huán)境中，鐵釘生銹的條件
1、取三根干燥、無油、無銹的新鐵釘，分別放入A、B、C三個干凈的試管中。
2、在A試管中注進(jìn)蒸餾水，使鐵釘一部分露出水面。
在B試管中注入煮沸過的蒸餾水，并水面上封上一層
植物油。將C試管用試管塞塞緊。
3、放置2～3天，仔細(xì)觀察三個試管內(nèi)的鐵釘各發(fā)生了什么變化。你認(rèn)為鐵在什么條件下更容易被腐蝕而生銹？
現(xiàn)象：
A試管內(nèi)鐵釘生銹了，水面附近銹跡更明顯。B和C試管內(nèi)鐵釘沒有明顯生銹。
說明：
有水有空氣的地方，鐵容易生銹。
探究2、 接觸酸、鹽溶液條件下，鐵釘生銹的情況
1、取三根干燥、無油、無銹的新鐵釘，分別放入A、B、C三個干凈的試管中。
2、A試管中注入少量鹽酸，使鐵釘一部分露出；
在B試管中注入少量食鹽水，使鐵釘一部分露出；
在C試管中注入少量自來水，使鐵釘一部分露出；
3、放置2～3天，仔細(xì)觀察三個試管內(nèi)的鐵釘各發(fā)生
了什么變化。你認(rèn)為鐵在什么條件下更容易被腐蝕而
生銹？
現(xiàn)象：
三個試管中的鐵釘都生銹，有鹽酸和鹽水的試管內(nèi)鐵釘生銹更明顯。
說明：
有酸液有鹽水的地方，鐵更容易生銹。
視頻：
視頻：鐵生銹的條件
（點(diǎn)擊圖片可播放）
新知講解
一、鐵銹蝕的條件：
1、鐵銹蝕的原因：
生銹是鐵與氧氣和水共同作用的結(jié)果；且在酸性或鹽溶液的環(huán)境下銹蝕的速度更快。
2、鐵生銹的原理：
鐵與氧氣、水等物質(zhì)直接接觸，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
4Fe + 3O2 + 2nH2O = 2Fe2O3.nH2O
新知講解
3、鐵銹：
鐵銹的主要成分是Fe2O3，是一種疏松多孔的紅棕色物質(zhì)，能讓水分和空氣中的氧氣穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。
討論
大雪封路,為了使積雪迅速的融化,人們往地上撒鹽(降低其凝固點(diǎn)),但是在許多鋼制的橋梁上卻只能用人工鏟雪的方法,你能解釋其中的原因嗎？
鋼是鐵的合金，在同時接觸氧氣、水和鹽溶液環(huán)境下，鐵銹蝕的速度更快。所以鋼制橋梁接觸鹽溶液時，對橋有破壞作用。
新知講解
二、銅的銹蝕
1、銅也會生銹：
銅長時間裸露在潮濕的空氣中也會失去光澤或生銹。
2、銅銹的主要成分：
銅銹的主要成分：Cu2（OH） 2 CO3 （綠色）
新知講解
三、金屬銹蝕的危害
1、金屬的化學(xué)性質(zhì)越是活潑，在自然界中越容易生成氧化物或相應(yīng)的鹽。
2、活潑金屬在自然界中常以化合物形式存在。
3、金屬腐蝕后，其導(dǎo)電性、強(qiáng)度等性能會降低，造成大量金屬材料的損耗和環(huán)境污染（鎘、鉛、汞等重金屬）。
所以對于金屬制品，我們應(yīng)采用在金屬表面鍍鉻、鍍錫、上油、涂漆等措施防止金屬的腐蝕。
新知講解
四、金屬的防銹措施
1、防銹原理：
隔絕空氣和防水，使鐵沒有生銹的條件。
2、防銹的措施：
①外部條件法：保持清潔、干燥；
②涂層保護(hù)法：刷漆、涂油、電鍍(鍍錫、鉻、鋅)、燒涂搪瓷、烤藍(lán)等；
③內(nèi)部改造：改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使其變成不銹鋼或合金。
視頻：
金屬的銹蝕與防護(hù)
（點(diǎn)擊圖片播放）
討論
鎖是日常生活、生產(chǎn)中常用工具，一般是金屬做的，經(jīng)常會生銹。
（1）在哪種情況下使用的鐵鎖最易生銹？
（2）掛鎖的各個部分通常采取了怎樣的防銹措施 (列舉兩個不同部位的不同措施。）
（3）你認(rèn)為怎么保養(yǎng)才能防止鎖生銹？
在潮濕空氣中（或雨淋，或接觸酸堿鹽的溶液等）易生銹。
鎖芯通常是銅制的，鎖身通常是噴漆，鎖的掛鉤通常使用用不銹鋼或鍍鉻鎳等。
保持干燥、防雨淋、經(jīng)常給鎖芯注油等。
新知講解
五、廢舊金屬的回收和利用
1、金屬資源保護(hù)的途徑：
（1）防止金屬銹蝕；
（2）回收和利用廢舊金屬（垃圾分類回收）；
（3）合理開采礦物；
（4）尋找金屬的替代品。
2、廢金屬的回收利用的好處:
A、減少對環(huán)境的污染。
B、產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效率。
小資料
金 屬 的 冶 煉
金屬在地殼中的分布很廣，25％的地殼巖石中含有金屬元素。只有少數(shù)幾種金 屬（如金和鉑）是以單質(zhì)形式存在的，大多數(shù)金屬都是以化合物形式存在于礦物中。 從金屬礦物中提煉金屬的過程稱為冶煉。
常見的金屬礦產(chǎn)
常見的鐵礦物有磁鐵礦（Fe3O4）、赤鐵礦（Fe2O3）、菱鐵礦（FeCO3）、黃鐵礦 （FeS2）等。常見的銅礦物有輝銅礦（Cu2S）、赤銅礦（Cu2O）、孔雀石（Cu（OH）2·CuCO3） 等。鋁礦物主要有高嶺石（Al2O3·nH2O）和明礬石（K2SO4·Al2（SO4）3·4Al（OH）3）等。 鐵、銅、鋁就是從這些礦物中提煉出來的。
小資料
煉鐵與煉鋼
鐵礦石、石灰石、焦炭是工業(yè)煉鐵的三種主要原料。高爐是煉鐵的主要裝置。原料按比例由高爐頂端加入，從下方的進(jìn)風(fēng)口鼓入熱空氣，使焦炭燃燒產(chǎn)生CO并放 出大量的熱量。鐵礦石中的Fe2O3
與CO反應(yīng)生成鐵。熔化的鐵（鐵水）從高爐下端的
出鐵口放出。主要化學(xué)方程式為：
從高爐中冶煉得到的鐵是生鐵， 含碳相當(dāng)多，還含硅、磷、硫等雜質(zhì)。 生鐵質(zhì)脆，大部分的生鐵被用來煉鋼。煉鋼是在高溫下用空氣或氧氣把生鐵中過多的碳以及硫、硅、磷等雜質(zhì)除去。
課堂練習(xí)
1、金屬飲料罐應(yīng)投放在標(biāo)有哪種標(biāo)志的垃圾箱中(　　)
A
課堂練習(xí)
2、下列有關(guān)金屬資源的利用與防護(hù)不合理的是(　　)
A．經(jīng)常用鋼絲球擦洗鋁鍋表面，保持潔凈
B．在鋼鐵制品表面噴油漆可防止生銹
C．廢舊金屬的回收利用，是保護(hù)金屬資源的有效途徑之一
D．改變金屬的組成和結(jié)構(gòu)，鑄造成合金材料可優(yōu)化其性能
A
課堂練習(xí)
3、為了探究鐵制品銹蝕的條件，小明用普通鐵釘、純鐵釘同時進(jìn)行下面的四組實(shí)驗(yàn)(蒸餾水經(jīng)煮沸并迅速冷卻)，一段時間后只在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中觀察到了紅褐色的銹斑，其他均無明顯變化。下列說法錯誤的是(　　)
A．Ⅰ和Ⅱ說明鐵制品銹蝕需要O2
B．Ⅰ和Ⅲ說明鐵制品銹蝕需要H2O
C．Ⅰ和Ⅳ說明H2O和O2同時存在，鐵制品不一定發(fā)生銹蝕
D．Ⅲ和Ⅳ說明鐵制品的銹蝕與鐵制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)
D
課堂練習(xí)
4、鐵制品在通常情況下很易生銹，制造時往往在鐵制品表面電鍍一層銅起防銹作用。下列說法正確的是(　　)
A．鍍銅鐵制品不可以在弱酸性條件下使用
B．鍍銅鐵制容器可盛硝酸銀溶液
C．鍍銅鐵制品不易生銹的原因之一是使鐵隔絕了空氣
D．鍍銅鐵制品是一種合金
C
課堂練習(xí)
5、分別向A、B兩支試管中加入形狀和大小完全相同的鐵片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，U形玻璃管內(nèi)為紅墨水(開始時兩端液面相平)，如圖所示。放置一段時間后，以下說法錯誤的是(　　)
A．植物油用于隔絕氧氣和水
B．兩支試管中鐵片均被腐蝕
C．U形玻璃管兩端的液面變?yōu)樽蟮陀腋?br/>D．U形玻璃管兩端的液面變?yōu)樽蟮陀腋?br/>B
課堂練習(xí)
6、 U形玻璃管是常見的化學(xué)儀器，在實(shí)驗(yàn)中有廣泛的應(yīng)用。
(1)借助U形玻璃管探究微粒的性質(zhì)，如圖1所示，打開玻璃旋塞，觀察到濕潤的紅色石蕊試紙從左到右先后變藍(lán)，該實(shí)驗(yàn)說明分子 ，濕棉花的作用是 。
(2)借助U形玻璃管探究鋼鐵銹蝕的條件，如圖2所示：
①一段時間后潮濕的鋼絲棉有明顯銹跡，干燥的鋼絲棉沒有銹跡，此現(xiàn)象說明__________________________；
在不停地運(yùn)動
防止氨氣進(jìn)入空氣，污染環(huán)境
鋼鐵銹蝕需要水
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)浸沒在涼開水中的鋼絲棉也有少量銹跡，說明本實(shí)驗(yàn)有不完善之處，請利用原有裝置提出具體改進(jìn)方案 。
(3)借助U形玻璃管粗略測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，如圖3所示，得出空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)約為五分之一的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________________。
在盛有涼開水的U形玻璃管兩端液面上滴加植物油
U形玻璃管左側(cè)液面上升至約刻度4處
課堂總結(jié)
1、導(dǎo)致鋼鐵銹蝕的因素：有水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵容易銹蝕；
2、防止鐵制品生銹的原理：破壞鐵生銹的條件，隔絕空氣或水；
3、防止鐵生銹的方法：
（1）保持鐵制品表面干燥和潔凈
（2）在鐵制品表面涂一層保護(hù)膜；
（3）改變其組成和結(jié)構(gòu)如制成不銹鋼等合金。
板書設(shè)計(jì)
一、導(dǎo)致鋼鐵銹蝕的因素
二、防止鐵制品生銹的原理
破壞鐵生銹的條件
①隔絕空氣
鐵與水、氧氣直接接觸
②隔絕水
三、防止鐵生銹的方法
（1）表面：干燥和潔凈
（2）表面：涂保護(hù)膜（油、油漆、塑料、鍍層、烤藍(lán)等）
（3）改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)：制成不銹鋼等合金
作業(yè)布置
1、復(fù)習(xí)本節(jié)課主要內(nèi)容；
2、完成作業(yè)本相關(guān)內(nèi)容：
3、分組調(diào)查本社區(qū)鋼鐵銹蝕、防銹措施等情況。
謝謝
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