資源簡介

第三節　金屬材料的銹蝕與防護
【素養目標】
1.了解導致鋼鐵銹蝕的因素以及減緩鋼鐵銹蝕的方法。(物質的多樣性)
2.認識廢舊金屬對環境的污染以及回收利用廢舊金屬對環境及金屬資源保護的重要性。(物質的多樣性)
3.通過對鋼鐵銹蝕條件的探究,進一步加深對科學探究各要素的理解,提高科學素養。(物質的多樣性)
【知識概覽】
基礎主干落實
一、導致鋼鐵銹蝕的因素
1.銹蝕條件:鋼鐵與　氧氣　、　水　同時接觸。
2.影響因素:鋼鐵的成分、環境的溫度、濕度和酸堿性等。
3.主要成分:鐵銹(主要成分的化學式為　Fe2O3　)。
4.鐵銹特點:疏松多孔,會進一步加速銹蝕。
二、減緩鋼鐵銹蝕的方法
1.原理:使鋼鐵制品隔絕　氧氣　或隔絕　水　。
2.方法:
(1)保持金屬的潔凈和干燥。
(2)在金屬表面涂覆保護層(涂刷礦物油或油漆、覆蓋搪瓷或塑料等)。
(3)鍍上一層不易銹蝕的金屬或用“烤藍”等方法形成致密保護層。
(4)改變金屬的組成和結構(如制成　不銹鋼合金　)。
三、廢舊金屬的回收利用
1.廢舊金屬的危害:
既造成　環境污染　,又浪費了有限的　金屬資源　。
2.回收利用廢舊金屬的意義:
既有利于金屬資源的充分利用,又有利于　保護環境　,節約資源和能源。
默寫訓練,請使用“基礎默寫回顧手冊”P22
漫畫助學
鋁制品表面的氧化物膜致密而堅固,能防止里層的鋁與氧氣等繼續接觸;而鐵制品表面的鐵銹疏松多孔,不能防止里層的鐵與氧氣等繼續接觸。
交流討論
為延長食品保質期,有些食品袋中會放入鐵粉雙吸劑。你知道它的作用嗎
提示:鐵粉在生銹過程中吸收氧氣和水蒸氣,既能保持食品干燥,又能隔絕氧氣防腐。
重點案例探析
【考點】金屬銹蝕條件的探究
【典題】(2023·安徽中考節選)某興趣小組進行鐵銹蝕的實驗探究。
【知識回顧】
鐵是一種化學性質較活潑的金屬,常溫下能與稀鹽酸、氧氣等物質反應。
(1)鐵與稀鹽酸反應的化學方程式　Fe+2HCl===FeCl2+H2↑　。
(2)鐵銹的顏色是　紅棕色　。
【實驗探究】
該小組利用如圖裝置對鐵釘銹蝕的條件進行探究,一段時間后,在A和B中沒有觀察到明顯現象,C和D中鐵釘有銹蝕。
(3)B中將蒸餾水煮沸的目的是　除去水中溶解的氧氣,防止干擾實驗　。
(4)A、B、D對比,說明鐵釘銹蝕需要的物質是　水和氧氣　;C中的鐵釘比D中的銹蝕更嚴重,原因是　C中可接觸的氧氣比D中的多　。
舉一反三
[創新裝置]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 (C)
A.甲、乙中,氣體含氧氣的體積分數不相等
B.甲中,鐵釘在植物油內的部分沒有銹蝕
C.乙中,鐵釘在水面下的部分銹蝕最嚴重
D.丙中,導管內上升一段水柱
課堂達標反饋
1.[金屬銹蝕條件]鐵釘在下列哪種情況下最容易生銹 (D)
A.在潮濕、疏松、透氣的土壤中
B.在干燥、致密、不透氣的土壤中
C.在潮濕、致密、不透氣的土壤中
D.在潮濕、疏松、透氣的酸性土壤中
2.[金屬防銹措施]下列措施中,不能防止金屬制品銹蝕的是 (D)
A.在表面刷漆　　　　 B.在表面涂油
C.制成合金 D.放在潮濕的空氣中
3.[廢舊金屬回收利用]我國的礦物種類比較齊全,儲量很豐富,但是礦物不能再生。下列能保護金屬資源的是 (C)
A.廢舊金屬不需要回收利用
B.礦物資源無限,可以任意開采
C.尋找金屬代用品
D.將鐵釘放置于潮濕的空氣中
4.[金屬銹蝕條件]光亮的鐵釘在如圖所示情況下最容易生銹的是 (B)
5.[金屬銹蝕條件]如圖所示,實驗裝置的氣密性良好,U形管內初始液面相平。鐵釘與水面接觸部位銹蝕最嚴重,說明鐵生銹是鐵與　氧氣和水　共同作用的結果。當鐵釘出現明顯銹蝕時,U形管內的液面a端　高于　(選填“高于”“低于”或“等于”)b端。
6.[金屬銹蝕條件的探究]金屬材料的研究和應用是化學學習的一個重要內容。
(1)為了探究鐵制品銹蝕的條件做了如圖三個對比實驗,一周后,B、C中無明顯現象,A中的現象是　鐵絲生銹　、　試管內液面上升　。
(2)鐵制品銹蝕可用稀硫酸除去鐵銹,發生反應的化學方程式為　Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O　。
(3)制造共享單車使用了大量的鐵合金,該合金與鐵相比具有的優點是　硬度大,耐腐蝕等　。
訓練升級,請使用“課時過程性評價”P118第三節　金屬材料的銹蝕與防護
【素養目標】
1.了解導致鋼鐵銹蝕的因素以及減緩鋼鐵銹蝕的方法。(物質的多樣性)
2.認識廢舊金屬對環境的污染以及回收利用廢舊金屬對環境及金屬資源保護的重要性。(物質的多樣性)
3.通過對鋼鐵銹蝕條件的探究,進一步加深對科學探究各要素的理解,提高科學素養。(物質的多樣性)
【知識概覽】
基礎主干落實
一、導致鋼鐵銹蝕的因素
1.銹蝕條件:鋼鐵與 、 同時接觸。
2.影響因素:鋼鐵的成分、環境的溫度、濕度和酸堿性等。
3.主要成分:鐵銹(主要成分的化學式為 )。
4.鐵銹特點:疏松多孔,會進一步加速銹蝕。
二、減緩鋼鐵銹蝕的方法
1.原理:使鋼鐵制品隔絕 或隔絕 。
2.方法:
(1)保持金屬的潔凈和干燥。
(2)在金屬表面涂覆保護層(涂刷礦物油或油漆、覆蓋搪瓷或塑料等)。
(3)鍍上一層不易銹蝕的金屬或用“烤藍”等方法形成致密保護層。
(4)改變金屬的組成和結構(如制成 )。
三、廢舊金屬的回收利用
1.廢舊金屬的危害:
既造成 ,又浪費了有限的 。
2.回收利用廢舊金屬的意義:
既有利于金屬資源的充分利用,又有利于 ,節約資源和能源。
默寫訓練,請使用“基礎默寫回顧手冊”P22
漫畫助學
鋁制品表面的氧化物膜致密而堅固,能防止里層的鋁與氧氣等繼續接觸;而鐵制品表面的鐵銹疏松多孔,不能防止里層的鐵與氧氣等繼續接觸。
交流討論
為延長食品保質期,有些食品袋中會放入鐵粉雙吸劑。你知道它的作用嗎
提示:鐵粉在生銹過程中吸收氧氣和水蒸氣,既能保持食品干燥,又能隔絕氧氣防腐。
重點案例探析
【考點】金屬銹蝕條件的探究
【典題】(2023·安徽中考節選)某興趣小組進行鐵銹蝕的實驗探究。
【知識回顧】
鐵是一種化學性質較活潑的金屬,常溫下能與稀鹽酸、氧氣等物質反應。
(1)鐵與稀鹽酸反應的化學方程式 。
(2)鐵銹的顏色是 。
【實驗探究】
該小組利用如圖裝置對鐵釘銹蝕的條件進行探究,一段時間后,在A和B中沒有觀察到明顯現象,C和D中鐵釘有銹蝕。
(3)B中將蒸餾水煮沸的目的是 。
(4)A、B、D對比,說明鐵釘銹蝕需要的物質是 ;C中的鐵釘比D中的銹蝕更嚴重,原因是 。
舉一反三
[創新裝置]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.甲中,鐵釘在植物油內的部分沒有銹蝕
C.乙中,鐵釘在水面下的部分銹蝕最嚴重
D.丙中,導管內上升一段水柱
課堂達標反饋
1.[金屬銹蝕條件]鐵釘在下列哪種情況下最容易生銹 ( )
A.在潮濕、疏松、透氣的土壤中
B.在干燥、致密、不透氣的土壤中
C.在潮濕、致密、不透氣的土壤中
D.在潮濕、疏松、透氣的酸性土壤中
2.[金屬防銹措施]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.制成合金 D.放在潮濕的空氣中
3.[廢舊金屬回收利用]我國的礦物種類比較齊全,儲量很豐富,但是礦物不能再生。下列能保護金屬資源的是 ( )
A.廢舊金屬不需要回收利用
B.礦物資源無限,可以任意開采
C.尋找金屬代用品
D.將鐵釘放置于潮濕的空氣中
4.[金屬銹蝕條件]光亮的鐵釘在如圖所示情況下最容易生銹的是 ( )
5.[金屬銹蝕條件]如圖所示,實驗裝置的氣密性良好,U形管內初始液面相平。鐵釘與水面接觸部位銹蝕最嚴重,說明鐵生銹是鐵與 共同作用的結果。當鐵釘出現明顯銹蝕時,U形管內的液面a端 (選填“高于”“低于”或“等于”)b端。
6.[金屬銹蝕條件的探究]金屬材料的研究和應用是化學學習的一個重要內容。
(1)為了探究鐵制品銹蝕的條件做了如圖三個對比實驗,一周后,B、C中無明顯現象,A中的現象是 、 。
(2)鐵制品銹蝕可用稀硫酸除去鐵銹,發生反應的化學方程式為 。
(3)制造共享單車使用了大量的鐵合金,該合金與鐵相比具有的優點是 。

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