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第3节 金属防护和废金属回收
沪教版
九年级上册
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
1
2
3
4
1. 知道钢铁锈蚀的条件及原理,能设计实验探究铁生锈的条件;
2. 了解防止金属制品锈蚀的常用方法;
3. 了解废弃金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属等对金属资源保护的重要性;
4. 了解控制变量的科学方法。
学习目标
重点
难点
根据有关报导,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。
新课引入
结合生活经验,为什么铁制品在潮湿的空气中容易生锈呢?
提出问题:铁生锈与什么因素有关?
猜想一:铁生锈与水有关
猜想二:铁生锈与氧气有关
猜想三:铁生锈与氧气和水有关
如何设计实验呢
新知学习
将5枚打磨过的铁钉分别放入5支试管中,进行如下实验:
铁钉所处的环境所接触的物质有什么不同?
一周后试管中现象
试管①中铁钉无变化
试管②中铁钉无变化
试管③中铁钉表面有红棕色固体,且与液面接触的位置生锈最为严重
试管④⑤中铁钉表面生锈,表面有红棕色固体
一周后试管中现象
(1)试管1和3比较得出铁生锈必须与____ 接触;
(2)试管2和3比较得出铁生锈必须与______接触;
(3)试管1、2和3比较得出铁生锈必须与____、 ___接触;
水
氧气
水
氧气
(4)试管3和试管4、试管5比较得出在__________________的条件下,加速铁的锈蚀。
酸溶液和氯化钠溶液
一周后试管中现象
实验结论
铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的水蒸气、氧气(或空气)同时接触发生化学反应的过程。
铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O
铁锈的颜色:红棕色
(1)实验开始前,需用砂纸打磨铁钉,目的是什么?
(2)实验②中所用的水是迅速冷却的沸水,煮沸的目的是什么?迅速冷却的目的是什么?
(3)试管①中干棉球和干燥剂的作用是什么?
(4)铁锈反应会一直进行吗?
吸收试管中的水蒸气
除去铁钉表面的氧化物或污物
煮沸是为了除去水中溶解的氧气,迅速冷却为了防止空气中的氧气溶于水
铁锈是一种疏松多孔的物质,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
想一想
(1)要有能够发生反应的物质;
(2)反应物之间必须相互接触;
金属锈蚀的条件:
那要怎么防止铁生锈呢?
铁制品的防护
干
膜
改
镀
烤
保持铁制品表面洁净和干燥
在钢铁表面覆盖保护层
在钢铁表面镀一层其他金属
用化学方法使表面形成致密的氧化膜
加入其他金属,改变其组成(如不锈钢)
防锈措施
防锈是要破坏铁制品锈蚀的条件,使铁制品与空气或水隔绝!
防锈五字诀!
制成不锈钢
镀锡、镀锌、镀铬
刷漆或喷漆
烧涂搪瓷
根据具体情况具体分析!
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——刷漆;
链条——涂油;
钢圈——镀铬。
金属铝比铁更容易跟氧气和其他物质发生化学反应,铝需要防护吗?
铝与空气中的氧气反应,生成的氧化铝可以形成一层致密而结实的膜覆盖在铝的表面,防止铝继续与氧气反应,从而起到“自我保护”的作用。
“电化铝”制品
(1)要有能够发生反应的物质;
(2)反应物之间必须相互接触;
(3)生成物不会对反应起阻碍作用。
金属锈蚀的条件:
(1)物理方法:用砂纸打磨
(2)化学方法:用酸清洗
已经生锈的铁制品,如何除去铁锈呢?
日常生活中锈蚀和报废的金属器具随意丢弃会有哪些危害?我们该如何处理这些废金属?
(1)有效地防止金属锈蚀
保护金属资源的途径
(2)回收利用废旧金属
(3)合理有效地开采金属矿物
(4)寻找金属代用品
回收利用金属的意义:
(1)可节约金属资源;
(2)可节约能源;
(3)降低金属使用成本;
(4)可减少重金属对水体和土壤的污染。
课堂小结
1、铁生锈的条件是什么?
2、防止铁制品锈蚀的措施有哪些?
3、保护金属资源的途径有哪些?
1.钢铁生锈会造成安全隐患和经济损失。下列做法不能防止铁生锈的是( )
A. 喷漆
B. 电镀
C. 置于潮湿环境
D. 制成不锈钢
随堂练习
C
2. 在下列情况下,埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是( )
A. 在干燥、致密、不透气的土壤中
B. 在潮湿、疏松、透气的土壤中
C. 在潮湿、致密、不透气的土壤中
D. 在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
A
4. 保护金属资源的有效途径,不包括下列的( )
A. 合理开采矿物 B. 寻找金属替代品
C. 回收利用金属 D. 禁止使用铁制品
D
3. 如图,将一根细铁丝插入盛有水的烧杯中,一段时间后,锈蚀最严重的部位是( )
A. a B. b
C. c D. 一样严重
B
5. 为防止家中菜刀生锈,小风设计了如下方案:
①每天用汽油擦拭一遍 ②用完后保存在盐水中
③擦干后用植物油涂抹 ④用干布把它擦干,悬挂
⑤用洗洁精涂抹 ⑥用酱油涂抹
请选出你认为合理的方案( )
A. ①②③④⑥⑦ B. ②③④ C. ③④ D. ⑤⑥⑦
C
(1)图1实验的目的是__________________________
________,该实验运用的化学实验方法是_______
_____。
(2)图2实验(试管中剩余部分均充满氧气),一周后,两支具支试管中的现象分别是_________________
_____________。玻璃管中红墨水的变化是______
_____(填“左高右低”或“左低右高”)。
6. 根据下列探究铁锈蚀的实验装置回答问题:
探究铁生锈是否与氧气(或空
控制变
A中铁钉生锈,B
左高
气)有关
量法
中铁钉不生锈
右低
(3)通过图1、2实验,你认为铁生锈的条件是________________________
_______。
需要同时与氧气(或空气)和
水接触