(共23张PPT)
第3节 金属防护和废金属回收
金属锈蚀给人类带来了巨大的损失,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%。
为了减少损失,需要研究金属锈蚀的原因和防护的方法,寻求废金属回收利用的途径。
1.能说出钢铁锈蚀的条件。
2.能概括金属防锈的常用方法。
3.能说出回收利用废金属的意义和保护金属资源的方法。
一、钢铁的锈蚀及其保护
活动与探究
取 5 枚洁净无锈的铁钉,分别放入 5 支试管中,进行下面的实验 ( 可以分小组提前在课外进行,完成后在课堂上向大家报告实验结果 )。将观察到的实验现象记录在表中。
铁钉锈蚀实验
1. 在试管①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;
2. 在试管②中注满迅速冷却的沸水,使铁钉完全浸没,塞紧橡皮塞;
3. 在试管③中加入少量蒸馏水,使铁钉的一半浸没在水中;
4. 在试管④中加入稀硫酸或醋酸溶液,浸没铁钉后,倒去溶液;
5. 在试管⑤中加入少量氯化钠溶液,使铁钉的一半浸没在溶液中。
观察与思考
试管注满迅速冷却的沸水的目的是?
试管中加入少量干燥剂的目的是?
吸收试管中的水蒸气
赶走水中溶解的氧气
铁钉锈蚀实验
试管 ① ② ③ ④ ⑤
铁钉接触的物质
空气
水
空气和水
空气和稀硫酸
空气和氯化钠
溶液
这5支试管中铁钉都与哪些物质接触了?
试管 ① ② ③ ④ ⑤
立即观察
1天后
3天后
一周后
实验记录
铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟氧气、水等物质作用,发生一系列复杂的化学反应,转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。
全浸在沸水中
一半在水中
食醋浸过
食盐水中
干燥空气中
铁锈成分复杂,主要是氧化铁。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。
活动与探究
在切过咸菜的铁质菜刀同一面上选相近的三处进行下列实验: 一处用湿棉球润湿;另一处用干布擦干;第三处用干布擦干后,涂上一层食用油。放置一昼夜,观察菜刀三处表面发生的变化。
防止钢铁生锈的原理就是破坏生锈的条件:隔绝空气与水
采用在钢铁表面覆盖保护层的方法
涂防锈油
喷涂油漆
面烧涂搪瓷
在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属
镀铬
镀锡
怎样才能防止钢铁锈蚀?请说出你的看法和你所知道的各种防锈方法,并与同学交流、讨论,然后尝试对这些方法进行分类。
交流与讨论
(1)保持钢铁表面洁净、干燥
(3)改变钢铁内部结构,使钢铁具有更强的坑腐蚀能力
(2)在钢铁表面覆盖保护层
拓展视野
铝(aluminum)比铁更容易跟氧气 和其他物质发生化学反应。铝在空气 中与氧气反应,生成的氧化铝形成一层 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。
所谓“电化铝”,是指用特殊方法使铝表面形成加厚的氧化铝保护层的 铝材料。
“电化铝”制品
二、废金属的回收利用
废金属不但造成资源浪费,还会产生镉、汞等有毒金属对环境的污染。
如果将废钢铁回炉冶炼成钢,跟用铁矿石冶炼钢相比, 既可以节约大量的煤和铁矿石,又能减少污染空气的悬浮颗粒物。全球钢产量的45%是通过对废钢的冶炼来完成的。
回收利用废金属
保护金属资源的方法
寻找金属替代品
铁桦树最让人惊叹的地方在于它的硬度,铁桦树是世界上最硬的树,硬度是普通钢铁的2倍,能被当作金属的替代品。
活动与探究
通过调查或查阅有关资料,了解:
1. 废金属会对环境产生哪些危害?
2. 调查当地(或你家中)有哪些废金属。估算一下在一年内当地 (或你家中)大约可产生多少废金属,并了解废金属的回收和利用的情况(或提出回收利用的方案与建议)。
1.某同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计的实验如右图。经过一周观察:试管A 和C中的铁钉无明显变化,试管B中的铁钉明显锈蚀。
①通过探究发现:铁生锈是铁与_________和________共同存在时发生化学反应的过程。
②A中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是 _________
___________________________ 。
水
氧气
赶走水中溶解的氧气
2. 2018年5月我国自主建造的第一艘航母下海。为保证航母的使用寿命,下列防锈措施不可行的是( )
A.用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件
B.刷防锈漆
C.船体表面镀一层黄金
D.给某些部位涂油
C
3.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
1.钢铁生锈的条件
铁和空气、水同时接触
2.防止钢铁生锈的方法
喷漆、涂油、烧涂搪瓷
3.废金属的回收的意义
既可以节约金属资源,又可以减少废金属对环境的污染