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课题3
金属资源的利用和保护
第2课时 金属资源保护
学习目标
01 知道金属锈蚀的原理。
02 知道防护金属锈蚀的一些措施，有保护金属资源的意识。
现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%。防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。导入新课Part.1
探究金属锈蚀的原理
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1 探究金属锈蚀的原理
思考：为什么铁制品在干燥的空气中不易生锈？
在潮湿的空气中容易生锈呢？
猜想1：铁生锈与水有关
猜想2：铁生锈与氧气有关
猜想3：铁生锈与氧气和水有关
1.提出问题:铁生锈与什么有关？
2.猜想与假设
3.设计实验
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
有水
无氧气
有氧气无水
有氧气无水
实验 现象 条件 分析 结论
①铁钉浸没在水中
②铁钉在干燥空气中 ③铁钉一半浸入水中 铁钉与水和空气交界面处易生锈
水、氧气
②和③可得出铁生锈与水有关
铁钉表面没有明显的锈斑
水
铁钉仍光亮完好
氧气
①和③可得出铁生锈与氧气有关
在水和氧气同时存在的环境中铁能生锈
小结铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与水蒸气和氧气（或空气）同时接触。铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O思考
1.为什么要使用蒸馏水 蒸馏水为什么煮沸后迅速冷却的呢
蒸馏水：排除水中其他杂质对铁生锈的影响
煮沸后迅速冷却：目的是除去水中溶解的氧气
2.为什么要在水面上覆盖一层植物油？
隔绝氧气，防止氧气溶解在水中。
思考3.铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？铝与氧气反应是生成致密的Al2O3薄膜，覆盖在铝的表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应，所以铝耐腐蚀。铁锈成分复杂，并且疏松多孔、易吸水，不能阻碍里层的铁与氧气、水蒸气反应。例1 某学习小组用三枚洁净无锈的铁钉按照如图设计实验探究铁生锈的条件，下列说法错误的是 ( )
A. 甲中铁钉锈蚀
B. 乙试管中植物油的作用是隔绝空气，
验证有水无氧气的条件下铁不能生锈
C. 丙试管的目的是验证干燥的氧气不能使铁生锈
D. 实验表明若要防止铁生锈，必须让铁既不接触氧气又不接触水蒸气
D
即学即练
Part.2
金属资源保护
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1.金属锈蚀的条件
（1）要有能够发生反应的物质；
（2）反应物要能相互接触；
（3）生成物不会对反应起阻碍作用。
拓展延伸
铁的纯度，环境的温度、湿度、酸碱性等影响铁锈蚀的速率。
破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气或氧气或隔绝水。
2.防止铁制品防腐蚀的原理和方法
原理
方法
①保持铁制品的洁净和干燥。
②“穿外衣”在金属表面涂上一层保护膜
③强体质----改变铁的组织结构，制成合金，如不锈钢。
2.防止铁制品防腐蚀的原理和方法
喷漆
搪瓷
涂油
烤蓝
（1）有效地防止金属锈蚀。
3.保护金属资源的有效途径
（4）积极寻找金属的代用品。
（2）回收和利用废旧金属。
（3）有计划、合理地开采矿物。
铁生锈原理的应用：
①利用铁粉缓慢氧化放热制成防寒暖贴；
②利用铁生锈吸收氧气和水蒸气制成铁
粉双吸剂，即食品中的防腐剂和干燥剂。
4.用绣
车龙头
车架
车链及齿轮
辐条
胶套、镀铬
烤漆
涂油
制成不锈钢或镀锌
谈谈：自行车的构件如车龙头、车架、辐条、车链及齿轮等，分别采取了什么防锈措施？
典例2：下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的是( )
A.在金属表面涂油或刷漆
B.在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬
C.制成耐腐蚀的合金
D.用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜
D
即学即练
课堂小结金属资源保护保护金属资源的有效途径铁生锈的条件铁与氧气、水同时接触防止铁生锈的措施保持铁制品表面的洁净和干燥在铁制品表面覆盖保护层改变内部结构，制成合金防止金属腐蚀回收利用废旧金属有计划、合理地开采矿物寻找金属的代用品1.下列有关金属资源的叙述错误的是( )
A.地球上的金属资源是有限的,而且不能再生
B.目前世界年产量最高的金属是铁
C.铁锈的主要成分是四氧化三铁
D.及时擦干被雨水淋湿的自行车可防止自行车生锈
C
当堂训练
A.一周后,只有丁实验铁钉生锈明显
B.甲和丁对比实验,探究的是水对铁生锈的影响
C.乙和丙对比实验,探究的是空气对铁生锈的影响
D.丙和丁对比实验,探究的是空气对铁生锈的影响
2.(核心教材母题:人教九下P18,粤教九下P184)如图是探究铁制品锈蚀的条件时设计的实验。下列说法中不正确的是( )
C
当堂训练
当堂训练
A．经常用钢丝球擦洗铝锅表面，保持洁净
B．在钢铁表面喷油漆可防止生锈
C．废旧金属的回收利用，是保护金属资源的有效途径之一
D．改变金属的组成和结构，铸造成合金材料可优化其性能
3 下列有关金属资源的利用与防护的说法不合理的是（ ）
A
4. 某学生想探究铁生锈的条件，他设计了如图所示的实验：
(1)本实验对所用铁钉的要求是______。
(2)因缺少______的操作，故A试管中的铁钉生锈了。
(3)在C试管中，观察到的现象是_____________。
(4)铁生锈的条件是_______________________________。
洁净
煮沸
无明显现象
铁与水和氧气同时接触
当堂训练
(5)该实验用到了设计对比实验,控制实验条件的研究方法，下列实验中同样运用此法达到实验目的的是_______(填字母)。
A.测定空气中氧气的含量温度计
B.探究化学反应前后物质质量总和
是否发生变化
C.探究二氧化碳溶于水的过程中
是否与水发生化学反应
C
(6)装置改进:利用铁粉、炭粉、氯化钠溶液进行铁的锈蚀实验,实验装置如图所示。
①使用氯化钠溶液的目的是______________________。
②十几分钟后打开止水夹可观察到的现象是________________
________________________________________。
加快铁粉锈蚀的速率
温度计温度升高，烧杯中的水进入锥形瓶
当堂训练
体验中考
（2022 陕西）如图所示，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。下列说法不正确的是（ ）
A．甲、乙中，气体含氧气的体积分数不相等 B．甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀 C．乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重 D．丙中，导管内上升一段水柱
C
体验中考
（2022 眉山）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是（ ）A．氮气约占空气体积的21% B．空气污染指数越高，空气质量越好 C．铁在潮湿的空气中易生锈而铝不易生锈，说明铁的金属活动性比铝强 D．食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
D
体验中考
（2022 广州）人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，都是以金属材料的使用作为标志的。下列说法正确的是（ ）A．铝制品在常温下有良好的抗腐蚀性
B．纯铜比铜合金更适合用于制作耐磨齿轮 C．铁锅清洗后未擦干的水可隔绝空气减缓锈蚀
D．含铅、汞等重金属的废旧电池不可回收利用
A
体验中考
（2022 赤峰）钢铁冶炼的部分工艺流程如图所示，回答下列问题：
（1）用化学方程式表示赤铁矿石冶炼成生铁的反应原理 。（2）钢铁冶炼的产品是生铁和钢，两者的主要区别是 。（3）在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气的作用是 。（4）流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是 。
含碳量不同
作保护气，防止铁在高温下被空气中的氧气氧化；
隔绝氧气和水，防止金属制品生锈。
Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2
感谢观看!
