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第2课时 金属资源保护
第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护
人教版化学九年级下册
我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源,然而,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。
探究金属锈蚀的原理
知识点 1
铁制品锈蚀的条件
从你的生活经验来看,铁制品生锈的原因可能是什么?你能设计一个简单的实验来验证你的猜想吗?
实验 现象 条件 分析 结论
①铁钉一半浸入水中
②铁钉浸没在水中
③铁钉在干燥空气中
在水和氧气同时存在的环境中铁能生锈
铁钉与水和空气交界面处易生锈
铁钉表面没有明显的锈斑
铁钉仍光亮完好
蒸馏水、氧气
蒸馏水
氧气
①和②可得出铁生锈与氧气有关
①和③可得出铁生锈与水有关
蒸馏水 蒸馏水 干燥空气
生锈
不生锈
不生锈
为什么要用经煮沸迅速冷却的蒸馏水?
避免蒸馏水中溶有氧气
【实验结论】
①常温下,在干燥的空气中铁钉不易生锈。
②在隔绝空气的条件下,铁钉与水接触也不易生锈。
③铁钉只有在潮湿的空气中(既有水、又有氧气存
在的条件下)容易生锈。
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?
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。
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。
防止铁生锈的方法
知识点 2
原理: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。
方法:
①保持铁制品的洁净和干燥;②在铁制品表面涂上一层保护膜,如涂油、喷漆、电镀、搪瓷、烤蓝;
③改变铁的组织结构,制成合金,如不锈钢。
讨论
2. 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?
1. 通过对铁制品锈蚀条件的探究,你对防止铁制品锈
蚀有什么建议?
保持铁制品表面洁净干燥或在铁制品表面涂油、喷漆或制成合金等。
支架——刷漆;链条——涂油;钢圈——镀铬。
金属资源保护
知识点 3
据估计一些矿物可供开采的年限
矿物的储量有限,而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储量,并根据目前这些金属的消耗速度,有人估计一些矿物可供开采的年限如右图所示。
保护金属资源的方法
保护金属资源的意义
①防止金属的腐蚀;
②回收利用废旧金属;
③合理有效地开采矿物;
④寻找金属的代用品。
节约金属资源和能源,降低金属的生产成本,减少对环境的污染。
1. 通过实验回答,铁钉在下列哪些情况下容易生锈?
(1)在干燥的空气中。
(2)在潮湿的空气中。
(3)部分浸入食盐水中。
(4)浸没在植物油中。
解:铁钉在(2)、(3)两种情况下容易生锈。铁生锈是铁与氧气和水发生了复杂的化学反应,在干燥的空气中没有(或缺少)水,植物油中没有氧气和水。
2. 回答下列问题:
(1)为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢?
(2)被雨水淋湿的自行车,为什么须先用干布擦净后
才能用带油的布擦?
解:(1)沙漠地区气候干燥,缺少水分。
(2)用干布擦掉水分,保持自行车干燥,擦干后用带油的布擦,这样就在自行车表面形成了一层保护膜,水分不易侵入,可以防止铁生锈。如果不擦掉水分,直接用带油的布擦,不仅不易擦干,而且还容易将水覆盖在油层下面,使铁生锈。
3. 我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木
炭粉混合后加热到约800℃,得到一种外观似金子的
锌和铜的合金,试写出反应的化学方程式(提示:
ZnCO3加热可分解为ZnO)。
4. 对如何防止你家的刀、剪等钢铁制品和铁制农具等生
锈,提出两种以上的方案,比较方案的优缺点,并在
家里实施你的方案。
解:提示:从使用后擦拭干净、保持干燥、涂油等方面进行比较。例如:
菜刀、水果刀:洗净擦干。
剪刀:擦拭干净,保持干燥。
铁制农具:擦拭干净,涂上黄油或机油。
四 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
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。