6.4珍惜和保护金属资源课件（共30张PPT）2023-2024学年度科粤版化学九年级下册

(共30张PPT)
6.4 珍惜和保护金属资源
九下 化学
科粤版
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简单方法；
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
据了解，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
探究钢铁锈蚀的原因
结合生活经验，为什么铁制品在潮湿的环境或在海水浸泡中容易生锈呢？
如何设计实验呢
铁钉所处的环境所接触的物质有什么不同？
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中铁钉表面有较多红棕色固体
铁钉锈蚀的程度有什么不同？
(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__________________的条件下铁生锈得更严重。
酸溶液和氯化钠溶液
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
探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是( )
A.甲和乙：水
B.乙和丙：空气
C.甲和丙：空气
D.甲和丁：水
D
针对训练
(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：
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、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！
镀铬
涂油
刷漆
平时要保持自行车的洁净与干燥（或涂油）！
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？
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)物理方法：用砂纸打磨
(2)化学方法：用酸清洗
稀盐酸：Fe2O3+6HCl === 2FeCl3+3H2O
稀硫酸：Fe2O3+3H2SO4 === Fe2(SO4)3+3H2O
已经生锈的铁制品，如何除去铁锈呢？
下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是( )
A.在表面刷漆 B.在表面涂油
C.在表面镀铬 D.用湿布擦拭
D
针对训练
膜
膜
镀
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？
从资源得采掘与开发方面
金属保护
合理有效地开采金属矿物
寻找金属代用品
回收利用废旧金属
从保护金属材料和制品方面
有效地防止金属锈蚀
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。
下列有关金属资源的利用与防护的说法不合理的是( )
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
A
针对训练
破坏氧化膜
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.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
C
随堂检测
2.柳州市被称为“桥梁博物馆”，刚建成的凤凰岭大桥成为“桥梁博物馆”的新成员，大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是(　　)
A. 经常用浓盐酸清洗金属材料
B. 在金属材料表面刷油漆
C. 在金属材料表面镀保护层
D. 改变金属内部结构制成防腐合金
A
3. (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. 乙中，铁钉在水面下的部分锈蚀最严重
C. 甲中，铁钉在植物油内的部分没有锈蚀
D. 丙中，导管内上升一段水柱
铁的锈蚀过程中消耗氧气，乙装置为密闭环境，铁锈蚀过程中会使氧气体积分数减小，而甲装置始终与空气连通，反应后瓶内气体成分与空气成分基本相同，氧气体积分数也基本不变，A正确
铁锈蚀是铁与水、氧气等共同作用的结果，水中氧气较少，故铁钉在液面处锈蚀最严重，B不正确
铁钉在植物油内部的部分不与水和氧气接触，不发生锈蚀，C正确
乙中消耗了氧气，装置内压强减小，在大气压的作用下丙烧杯内的水被压入导管，导管内会上升一段水柱，D正确。
B
4. (2022常州)钱老师设计了如图1所示的数字化实验指导同学们对钢铁锈蚀进行探究。用铁粉和碳粉的均匀混合物模拟铁钉成分，用传感器测定试剂瓶内气体的相关数据。
新趋势 数字化实验
图1
可供选择的药品见下表：
组别 药品 铁粉/g 碳粉/g 水/滴 食盐/g 其他
一 5.0 0.1 0 0 干燥剂
二 5.0 0.1 10 0 无
三 5.0 0.1 10 1.0 无
四 5.0 0.1 0 1.0 无
(1)铁在空气中锈蚀生成
铁锈。铁锈的主要成分
是___________________
(填化学式)。
(2)在A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品进行实验。
①600 s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。
实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和O2、_____发生了化学反应。
组别 药品 铁粉/g 碳粉/g 水/滴 食盐/g 其他
一 5.0 0.1 0 0 干燥剂
二 5.0 0.1 10 0 无
三 5.0 0.1 10 1.0 无
四 5.0 0.1 0 1.0 无
Fe2O3(或Fe2O3·xH2O)
H2O
②将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水，且用量增多至足以完全浸没固体混合物。600 s内B瓶中O2含量也略有减少，主要原因是_______________。
(3)为探究食盐对钢铁锈蚀
速率的影响，应选择的药
品组别是_______(填序号)。
组别 药品 铁粉/g 碳粉/g 水/滴 食盐/g 其他
一 5.0 0.1 0 0 干燥剂
二 5.0 0.1 10 0 无
三 5.0 0.1 10 1.0 无
四 5.0 0.1 0 1.0 无
部分氧气溶于水
二、三
(4)在两只试剂瓶中均加入第二组药品，分
别改用温度和湿度传感器测得结果如图2所
示。瓶内湿度随时间增大(即水蒸气含量增
大)，根本原因是_____________________。
(5)请提出一种防止钢铁生锈的方法：_____________________________________________________ 。
铁生锈放热，使水蒸发
在钢铁表面刷漆(或涂油或镀其它耐腐蚀金属等，合理即可)
图2