8.3.2 金属资源的利用与保护（2）【教学课件31页】-2022-2023学年九年级化学下册同步备课系列（人教版）

(共31张PPT)
第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用与保护
第2课时
本节重、难点
1
金属的腐蚀与防护
2
金属资源的保护
生锈
生锈
生锈
金属材料在人类社会发展中发挥着重要的作用，但在使用过程中若保护不当，会出现什么现象呢？
金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，你知道金属锈蚀的原因是什么吗？对此应采取怎样的防护措施？
金属的腐蚀与防护
实验探究
——铁制品锈蚀的条件
在试管①中迅速注入快速冷却后的沸水，水面上再密封上一层矿物油并塞紧橡皮塞。
实验一
在试管②中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙），再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。
实验二
实验探究
——铁制品锈蚀的条件
在试管③中加入适量蒸馏水，使铁钉的一半浸没在蒸馏水中。
实验三
在试管④中加入适量食盐水（氯化钠溶液），使铁钉的一半浸没在食盐水中。
实验四
金属的腐蚀与防护
① ② ③ ④
立即观察
1天后观察
3天后观察
1周后观察
无现象
无现象
无现象
无现象
无现象
无现象
无现象
无现象
无现象
无现象
与水面相接触的部分产生铁锈
与食盐水液面相接触的部分锈蚀严重
与水面相接触的部分产生较多铁锈，其余为锈斑
整个铁钉已严重锈蚀
整个铁钉已严重锈蚀
整个铁钉变成一堆红棕色的铁锈粉末，沉在试管底
金属的腐蚀与防护
若铁钉与食盐等盐类物质接触时，铁生锈速度会加快。
实验结论
铁钉在干燥的空气中和无氧的水中都不会生锈；
铁钉与氧气和水同时接触易生锈；
金属的腐蚀与防护
铁锈是一种疏松多孔的物质，具有吸水性，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透，持续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。因此铁锈如不除去，会加速里层铁的生锈。
红棕色固体，主要成分是Fe2O3·xH2O
金属的腐蚀与防护
问题一：证明铁生锈需要与氧气接触的实验是____________。
问题二：证明铁生锈需要与水接触的实验是_______________。
①②
①③
思考讨论
①有氧气有水
生锈
②有水无氧气
不生锈
③有氧气无水
不生锈
金属的腐蚀与防护
【例1】(2023秋·河南郑州·九年级校联考期末)将两枚光亮的铁钉分别用细线吊置于甲、乙中，并使部分铁钉露出液面。放置一段时间，出现了锈蚀。下列说法错误的是( )
A
A．甲中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
B．乙中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
C．甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等
D．丙中，导管内产生一段水柱
【详解】A、甲中，水面上没用植物油封住，会有氧气溶于水，故甲中铁钉水上水下都锈蚀，而乙中用植物油封住，没有氧气溶于水，水面下铁钉不会锈蚀，符合题意；
B、乙中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，铁钉在植物油内的部分因为没有接触到氧气而没有锈蚀，不符合题意；
C、乙中，水面上用植物油封住，阻止了氧气溶于水，植物油下方部分不锈蚀，而甲中铁钉水上水下都锈蚀，消耗更多的氧气，所以气体含氧气的体积分数不相等，不符合题意；
D、因为乙中铁钉没有锈蚀不会消耗氧气，使装置内的压强不变，不会产生了压强差，故丙中导管内不会产生一段水柱，不符合题意；故选A。
使铁与氧气和水隔绝
灭火的原理
破坏燃烧条件
防锈的原理
破坏生锈条件
金属的腐蚀与防护
根据铁生锈的条件，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？
金属防护的原理
②隔绝氧气
④改变内部结构
①隔绝水
③隔绝氧气和水
金属的腐蚀与防护
保持铁制品表面干燥和洁净
在铁制品表面涂一层保护膜
制成合金钢
金属的腐蚀与防护
防止铁制品生锈的具体方法
自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？
支架涂油漆
车圈镀铬
链条涂油
支架和车圈也可采用铝合金、不锈钢等其他耐腐蚀的合金材料
在探究铁生锈条件时我们大胆猜测铁生锈与水和氧气有关，那么铜生锈与什么条件有关呢？
铜锈主要成分： Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)
铜生锈要同时与 ， ， 接触。
CO2
O2
H2O
C
【例1】(2023秋·山东泰安·九年级东平县实验中学统考期末)下列防锈措施合理的是( )
A．经常用水冲洗自行车链条
B．用“钢丝球”打磨铝锅表面
C．在铁制暖气片上刷“银粉”
D．用过的菜刀及时用盐水清洗
【详解】A．经常用水冲洗自行车链条，铁能与氧气、水充分接触，容易锈蚀，防锈错措施不合理；
B、铝锅表面有一层致密的氧化物薄膜，对铝锅起到保护作用，用钢丝球擦洗，能把氧化物薄膜擦去，防锈错措施不合理；
C、铝可以形成一层致密的氧化物保护膜，具有良好的抗腐蚀性，铝粉就是用于铁制暖气片防锈用的“银粉”，能起到防止金属制品锈蚀的作用，防锈措施合理；
D、菜刀与盐溶液接触时更容易生锈，用过的菜刀及时用盐水清洗更容易生锈，防锈错措施不合理；
答案：C
金属资源的保护
金属资源丰富，为什么还要保护金属呢？
这些金属还可以开采这么多年。。。。。。
金属保护刻不容缓
除了防止金属的腐蚀外，废旧金属的回收也是一种对金属资源的保护。
金属资源的保护
据估算，回收一个铝质饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%， 而且还可节约金属资源和95%的能源
废旧金属的回收的作用
节约煤炭和矿石资源
减少环境污染
金属资源的保护
金属资源保护方法归纳
防止金属生锈
已经生锈，回收利用金属
回收不够用，合理开采金属资源
还不够用，寻找金属替代品
01
02
04
03
金属资源的保护
【例1】(2023春·河北邯郸·九年级校考专题练习)下列有关金属和金属材料的说法不正确的是( )
A．多数合金的熔点高于组成它的成分金属
B．钛合金与人体具有良好的“相容性”，可用于制人造骨
C．回收利用废旧金属，既可以保护环境，又能节约资源
D．生铁和钢的性能不同，主要是由于二者的含碳量不同
A
【详解】A、多数合金的熔点低于组成它的成分金属，此选项错误；
B、钛合金与人体具有优良的“相容性”，可用于制人造骨，此选项正确；
C、回收利用废旧金属，既可以保护环境，又能节约资源，此选项正确；
D、生铁的含碳量为：2%~4.3%，钢的含碳量为：0.03%~2%，生铁和钢的性能不同，是因为二者的含碳量不同，此选项正确。
故选A。
黄河铁牛，是唐朝时期为了固定浮桥所制，千百年来仍然没有被河水侵蚀，还被完好保存。这些铁牛长年被埋在地下，也没有和空气接触的机会，不和氧气接触也就不会腐蚀了。
千年“铁牛”之谜
1．(2022秋·江西上饶·九年级校联考期末)控制变量法是实验探究的重要方法，下列对比实验不能达到实验目的的是( )
A． 探究铁生锈是否需要与水接触 B． 探究温度对分子运动速率的影响
C． 探究呼出气体和空气中CO2含量的差别 D． 探究MnO2对H2O2分解速率的影响
【详解】A、第一支试管中铁钉与空气和水接触生锈，第二支铁钉不与空气接触，探究铁生锈是否需要与氧气接触，故A不正确；
B、热水中品红溶解的快，冷水中品红溶解得慢，可以探究温度对分子运动速率的影响，故B正确；
C、呼出气体中二氧化碳含量较多，先变浑浊，空气中变浑浊较慢，可以探究呼出气体和空气中CO2含量的差别，故C正确；
D、二氧化锰是催化剂，可以加快过氧化氢分解的速率，加入二氧化锰的试管带火星的木条先复燃，可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故D正确。故选A。
A
2．(2022秋·吉林松原·九年级校联考阶段练习)如图是探究铁钉锈蚀条件的实验，实验后得出的以下结论错误的是( )
A．装置①和②探究铁钉生锈时氧气是否参与反应
B．装置②和③探究铁钉生锈是否与水有关
C．装置③中的铁钉不易生锈
D．装置④中的铁钉生锈最严重
【详解】A、装置①中铁钉（有铁、有水、有氧气）生锈，装置②中铁钉（有铁、有水、无氧气）不生锈，所以得出装置①和②探究铁钉生锈时氧气是否参与反应，故A选项不符合题意；
B、装置③中铁钉[有铁、无水、有氧气（空气）]不生锈，装置②（有铁、有水、无氧气），装置②和装置③中含氧量不同，变量不唯一，所以不能得出装置③和②探究铁钉生锈是否与水有关，故B选项符合题意；
C、装置③中氧化钙与水反应可以将空气干燥，铁钉在干燥的空气中不容易生锈，故C选项不符合题意；
D、装置④中的铁钉（有铁、有水、有空气），而且向水中不断通入氧气，与装置①相比，铁钉与水和氧气可以更直接的接触，所以铁钉生锈最严重，故D选项不符合题意。
故选B。
B
3．(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是( )
A．车架表面喷涂油漆 B．钢圈表面镀防护金属
C．链条表面涂机油 D．露天放置，日晒雨淋
【分析】铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，防止铁生锈，可以隔绝氧气和水。
【详解】A、车架表面喷涂油漆，可以隔绝氧气和水，防止自行车生锈，不符合题意；
B、钢圈表面镀防护金属，可以隔绝氧气和水，防止自行车生锈，不符合题意；
C、链条表面涂机油，可以隔绝氧气和水，防止自行车生锈，不符合题意；
D、露天放置，日晒雨淋，使铁与氧气和水接触，容易生锈，符合题意。
故选D。
D
4．(2023春·九年级课时练习)随着新能源汽车的推广应用，电池生产和消费迅猛增长，为了“变废为宝，减少污染”，废旧电池必须回收，回收的主要目的是( )
A．进行重新加工和再生
B．回收其中的金属资源
C．防止电池中的重金属污染环境
D．充电电池回收翻新后又可以高价卖出
【详解】废旧电池中有汞、镉、镍和铅等重金属对土壤和水源的污染非常大，进入人体会造成重金属中毒，这是废旧电池必须回收的主要目的，此选项正确；
故选C。
C
5．(2021·湖南长沙·湖南师大附中博才实验中学校考一模)2021年4月1日，被誉为“中国天眼”的贵州黔南500米口径球面射电望远镜将正式对全球科学界开放。在建设“天眼”工程中会用到大量金属材料，下列关于金属及其腐蚀的叙述，正确的是( )
A．焊锡（锡铅合金）的熔点比锡和铅的熔点都高
B．钢的含碳量比生铁高
C．铝比铁活泼，故铝制品比铁制品更容易被腐蚀
D．回收利用废旧金属是保护金属资源的有效途径之一
【详解】A、合金的熔点比组分的金属的熔点低，所以焊锡（锡铅合金）的熔点比锡和铅的熔点都低，选项说法不正确；
B、生铁和钢是含碳量不同的铁合金，生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，所以钢的含碳量比生铁低，选项说法不正确；
C、铝比铁活泼，但由于铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化，所以铝比铁更耐腐蚀，选项说法不正确；
D、回收利用废旧金属，不仅可以节约金属资源，也可以减少对环境的污染，选项说法正确。
D
6．(2022秋·河北秦皇岛·九年级校考阶段练习)按下图所示进行实验，一段时间后可观察到___________(选填“a”或“b”)试管内铁片生锈，该实验说明铁生锈的条件之一是_____________。

U型管中液面___________(选填“左低右高”或“左高右低”)的现象，出现该现象的原因是
_______________________________________________________________________。
a
有水或水蒸气
左高右低
铁生锈消耗氧气，使左侧(或a管)气压小于右侧(或b管)气压(不能写消耗水蒸气)
课题3
金属的利用与保护
第2课时
金属的腐蚀与防护
金属资源保护
铁的锈蚀条件：同时与水和空气接触
防止金属生锈
防止铁锈蚀的方法
已经生锈，回收利用金属
回收不够用，合理开采金属资源
还不够用，寻找金属替代品
THANKS
谢谢聆听