資源簡介

(共30張PPT)
6.4 珍惜和保護金屬資源
九下 化學
科粵版
1. 知道鋼鐵銹蝕的條件及原理，能設計實驗探究鐵生銹的條件；
2. 了解防止金屬制品銹蝕的簡單方法；
3. 了解廢棄金屬對環境的污染，認識回收利用廢舊金屬等對金屬資源保護的重要性；
4. 了解控制變量的科學方法。
學習目標
重點
難點
據了解，世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產量的20%~40%。防止金屬腐蝕已成為科學研究和技術領域中的重大問題。
新課引入
探究鋼鐵銹蝕的原因
結合生活經驗，為什么鐵制品在潮濕的環境或在海水浸泡中容易生銹呢？
如何設計實驗呢
鐵釘所處的環境所接觸的物質有什么不同？
試管①中鐵釘無變化
試管②中鐵釘無變化
試管③中鐵釘表面有紅棕色固體，且與液面接觸的位置生銹最為嚴重
試管④⑤中鐵釘表面有較多紅棕色固體
鐵釘銹蝕的程度有什么不同？
(1)試管1和3比較得出鐵生銹必須與____ 接觸；
(2)試管2和3比較得出鐵生銹必須與______接觸；
(3)試管1、2和3比較得出鐵生銹必須與____、 ___接觸；
水
氧氣
水
氧氣
(4)試管3和試管4、試管5比較得出在__________________的條件下鐵生銹得更嚴重。
酸溶液和氯化鈉溶液
實驗結論
鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的水蒸氣、氧氣（或空氣）同時接觸發生化學反應的過程。
鐵銹的主要成分：Fe2O3·xH2O
鐵銹的顏色：紅棕色
(1)實驗開始前，需用砂紙打磨鐵釘，目的是什么？
(2)實驗②中所用的水是迅速冷卻的沸水，煮沸的目的是什么？迅速冷卻的目的是什么？
(3)試管①中干棉球和干燥劑的作用是什么？
(4)鐵銹反應會一直進行嗎？
吸收試管中的水蒸氣
除去鐵釘表面的氧化物或污物
煮沸是為了除去水中溶解的氧氣，迅速冷卻為了防止空氣中的氧氣溶于水
鐵銹是一種疏松多孔的物質，能讓空氣中的氧氣和水分穿過它的空隙，不斷向內層滲透，持續跟鐵反應，直至鐵被完全銹蝕
想一想
探究鐵生銹的條件，有利于尋找防止鐵制品銹蝕的方法。下列對比實驗設計與所探究的條件（蒸餾水經煮沸并迅速冷卻），對應關系正確的是( )
A.甲和乙：水
B.乙和丙：空氣
C.甲和丙：空氣
D.甲和丁：水
D
針對訓練
(1)要有能夠發生反應的物質；
(2)反應物之間必須相互接觸；
(3)生成物不會對反應起阻礙作用。
金屬銹蝕的條件：
那要怎么防止鐵生銹呢？
鐵制品的防護
干
膜
改
鍍
烤
保持鐵制品表面潔凈和干燥
在鋼鐵表面覆蓋保護層
在鋼鐵表面鍍一層其他金屬
用化學方法使表面形成致密的氧化膜
加入其他金屬，改變其組成（如不銹鋼）
防銹措施
防銹是要破壞鐵制品銹蝕的條件，使鐵制品與空氣、水隔絕！
防銹五字訣！
制成不銹鋼
鍍錫、鍍鋅、鍍鉻
刷漆或噴漆
燒涂搪瓷
根據具體情況具體分析！
鍍鉻
涂油
刷漆
平時要保持自行車的潔凈與干燥（或涂油）！
自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？
金屬鋁比鐵更容易跟氧氣和其他物質發生化學反應，鋁需要防護嗎？
鋁與空氣中的氧氣反應，生成的氧化鋁可以形成一層致密而結實的膜覆蓋在鋁的表面，防止鋁繼續與氧氣反應，從而起到“自我保護”的作用。
“電化鋁”制品
(1)物理方法：用砂紙打磨
(2)化學方法：用酸清洗
稀鹽酸：Fe2O3+6HCl === 2FeCl3+3H2O
稀硫酸：Fe2O3+3H2SO4 === Fe2(SO4)3+3H2O
已經生銹的鐵制品，如何除去鐵銹呢？
下列措施中，不能防止金屬制品銹蝕的是( )
A.在表面刷漆 B.在表面涂油
C.在表面鍍鉻 D.用濕布擦拭
D
針對訓練
膜
膜
鍍
日常生活中銹蝕和報廢的金屬器具隨意丟棄會有哪些危害？我們該如何處理這些廢金屬？
從資源得采掘與開發方面
金屬保護
合理有效地開采金屬礦物
尋找金屬代用品
回收利用廢舊金屬
從保護金屬材料和制品方面
有效地防止金屬銹蝕
回收利用金屬的意義：
(1)可節約金屬資源;
(2)可節約能源;
(3)降低金屬使用成本;
(4)可減少重金屬對水體和土壤的污染。
下列有關金屬資源的利用與防護的說法不合理的是( )
A．經常用鋼絲球擦洗鋁鍋表面，保持潔凈
B．在鋼鐵表面噴油漆可防止生銹
C．廢舊金屬的回收利用，是保護金屬資源的有效途徑之一
D．改變金屬的組成和結構，鑄造成合金材料可優化其性能
A
針對訓練
破壞氧化膜
課堂小結
金屬資源保護
保護金屬資源的有效途徑
鐵生銹的條件
鐵與氧氣、水同時接觸
防止鐵生銹的措施
保持鐵制品表面的潔凈和干燥
在鐵制品表面覆蓋保護層
改變內部結構，制成合金
防止金屬腐蝕
回收利用廢舊金屬
有計劃、合理地開采礦物
尋找金屬的代用品
1.鋼鐵生銹會造成安全隱患和經濟損失。下列做法不能防止鐵生銹的是(　　)
A. 噴漆 B. 電鍍
C. 置于潮濕環境 D. 制成不銹鋼
C
隨堂檢測
2.柳州市被稱為“橋梁博物館”，剛建成的鳳凰嶺大橋成為“橋梁博物館”的新成員，大橋的橋體使用了大量的金屬材料。下列對橋梁中使用的金屬材料保護措施不正確的是(　　)
A. 經常用濃鹽酸清洗金屬材料
B. 在金屬材料表面刷油漆
C. 在金屬材料表面鍍保護層
D. 改變金屬內部結構制成防腐合金
A
3. (2022陜西)如圖所示，將兩枚光亮的鐵釘分別用細線吊置于甲、乙中，并使部分鐵釘露出液面。放置一段時間，出現了銹蝕。下列說法不正確的是(　　)
A. 甲、乙中，氣體含氧氣的體積分數不相等
B. 乙中，鐵釘在水面下的部分銹蝕最嚴重
C. 甲中，鐵釘在植物油內的部分沒有銹蝕
D. 丙中，導管內上升一段水柱
鐵的銹蝕過程中消耗氧氣，乙裝置為密閉環境，鐵銹蝕過程中會使氧氣體積分數減小，而甲裝置始終與空氣連通，反應后瓶內氣體成分與空氣成分基本相同，氧氣體積分數也基本不變，A正確
鐵銹蝕是鐵與水、氧氣等共同作用的結果，水中氧氣較少，故鐵釘在液面處銹蝕最嚴重，B不正確
鐵釘在植物油內部的部分不與水和氧氣接觸，不發生銹蝕，C正確
乙中消耗了氧氣，裝置內壓強減小，在大氣壓的作用下丙燒杯內的水被壓入導管，導管內會上升一段水柱，D正確。
B
4. (2022常州)錢老師設計了如圖1所示的數字化實驗指導同學們對鋼鐵銹蝕進行探究。用鐵粉和碳粉的均勻混合物模擬鐵釘成分，用傳感器測定試劑瓶內氣體的相關數據。
新趨勢 數字化實驗
圖1
可供選擇的藥品見下表：
組別 藥品 鐵粉/g 碳粉/g 水/滴 食鹽/g 其他
一 5.0 0.1 0 0 干燥劑
二 5.0 0.1 10 0 無
三 5.0 0.1 10 1.0 無
四 5.0 0.1 0 1.0 無
(1)鐵在空氣中銹蝕生成
鐵銹。鐵銹的主要成分
是___________________
(填化學式)。
(2)在A、B兩只試劑瓶中依次加入第一組和第二組藥品進行實驗。
①600 s內A瓶中O2含量幾乎不變，B瓶中不斷減少。
實驗表明，鐵在空氣中銹蝕是鐵和O2、_____發生了化學反應。
組別 藥品 鐵粉/g 碳粉/g 水/滴 食鹽/g 其他
一 5.0 0.1 0 0 干燥劑
二 5.0 0.1 10 0 無
三 5.0 0.1 10 1.0 無
四 5.0 0.1 0 1.0 無
Fe2O3(或Fe2O3·xH2O)
H2O
②將第二組藥品中的水改為迅速冷卻的沸水，且用量增多至足以完全浸沒固體混合物。600 s內B瓶中O2含量也略有減少，主要原因是_______________。
(3)為探究食鹽對鋼鐵銹蝕
速率的影響，應選擇的藥
品組別是_______(填序號)。
組別 藥品 鐵粉/g 碳粉/g 水/滴 食鹽/g 其他
一 5.0 0.1 0 0 干燥劑
二 5.0 0.1 10 0 無
三 5.0 0.1 10 1.0 無
四 5.0 0.1 0 1.0 無
部分氧氣溶于水
二、三
(4)在兩只試劑瓶中均加入第二組藥品，分
別改用溫度和濕度傳感器測得結果如圖2所
示。瓶內濕度隨時間增大(即水蒸氣含量增
大)，根本原因是_____________________。
(5)請提出一種防止鋼鐵生銹的方法：_____________________________________________________ 。
鐵生銹放熱，使水蒸發
在鋼鐵表面刷漆(或涂油或鍍其它耐腐蝕金屬等，合理即可)
圖2

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