第三节 钢铁的锈蚀与防护
1.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法
2.了解废旧金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属对环境及金属资源保护的重要性。
3.通过对钢铁锈蚀条件的探究,进一步加深对科学探究各要素的理解,提高学生的科学素养。
课前任务
寻找生活中的钢铁制品,观察他们是否生锈,思考导致钢铁生锈的因素有哪些?并设计实验证明自己的猜想,完成实验报告。
提出问题
猜想与假设
设计并进行实验
钢铁的锈蚀与哪些因素有关?
我的猜想
我设计的实验方案
O2
水
O2 和水
氯化钠
酸
铁钉放在干燥空气中
铁钉浸没在冷却的沸水中,油封
铁钉一半浸在水中
铁钉一半浸在食盐水中
浸过醋酸的铁钉放在空气中
1
2
3
4
5
控制变量
接触
物质
水
氧气
氯化钠
水
氧气
水
氧气
水
氧气
醋酸
实验现象
铁钉没有锈蚀
铁钉没有锈蚀
铁钉已经锈蚀
铁钉严重锈蚀
铁钉严重锈蚀
试管
干燥
空气
煮沸
的水
一半水
一半食盐溶液
醋酸浸泡过
提出问题
猜想与假设
设计并进行实验
获得结论
反思与交流
钢铁的锈蚀与哪些因素有关?
铁生锈是氧气和水共同作用的
结果
铁
锈
铁
氧气
水
Fe
+
O2
Fe2O3 · xH2O
H2O
提出问题
猜想与假设
设计并进行实验
获得结论
反思与交流
钢铁的锈蚀与哪些因素有关?
加快钢铁锈蚀的因素有哪些?
铁生锈是氧气和水共同作用的
结果
影响钢铁生锈的因素:
酸性物质
(酸雨)
盐
(氯化钠)
温度
(高温加快化学反应速度)
其他
经刮擦或凹凸扭曲表面(增加接触面积)
加快生锈速度
铁锈为红褐色固体,疏松多孔,加速钢铁锈蚀
铝表面的氧化膜,致密而坚固,阻止了进一步反应
及时除锈
结构决定性质
下列环境中,钢铁制品表面最容易产生铁锈的是( )
A 干燥的空气中 B 稀盐酸中
C 潮湿的空气中 D 纯水中
c
2001年11月10日
四川宜宾市城区南门大桥断裂
二、减缓钢铁锈蚀的方法
涂油
刷漆
镀锌
烤蓝
覆盖搪瓷
制成合金
1、“穿外衣”——金属表面覆盖保护层
2、“增强体质”——改变金属的组成和结构
二、减缓钢铁锈蚀的方法
涂刷矿物油
涂油漆
覆盖搪瓷或塑料
表面镀一层不易锈蚀的金属
制成合金
减缓钢铁锈蚀的原理:
1、隔绝氧气或水;2、改变金属的组成和结构
减缓钢铁锈蚀的方法
铁
锈
铁
氧气
水
合金
“越王勾践剑”为什么没生锈
阅读课本P69页多识一点
为预防自行车生锈,下列做法中不合理的是( )
A 车架表面喷涂油漆
B 钢圈表面镀防护金属
C 链条表面涂机油
D 露天放置,日晒雨淋
D
资料:人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源,以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限,而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量,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下图所示:
1、废弃金属的危害
2、回收金属的重要意义
防止金属锈蚀
回收利用废旧金属
寻找金属代用品
合理开采矿物
3、保护金属资源的有效途径:
节约资源、保护环境
(1)浪费资源(2)污染环境
用铁粉做双吸剂,对食品有防潮和防氧化的作用
成分:铁粉、氯化钠、
活性炭等
生活中的化学
生锈也有好的一面!
铁
锈
铁
氧气
水
控制变量
实验观
结构
性质
资源观
辩证观
1.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
2.下列关于金属资源的说法中,不正确的是( )
A 处理金属废弃物的方法是填埋法
B 自然界中的金属资源是取之不尽的
C 防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可保
护金属资源和环境
D 合理开发矿物、寻找金属代用品都是可
保护金属资源的有效途径
AB
3.某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究,请你填写空格:
(1)用下图所示实验探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁片):
①甲同学认为,试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点,认为必须全面观察试管_____________(选填试管编号)发生的现象,并经过科学严谨的推理,才能得出上述结论。
②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在_____________________的环境中是否更容易锈蚀。
③为防止金属锈蚀,除了采用覆盖保护膜等措施以外,还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比,其组成和内部组织结构发生变化,从而引起__________________的变化。
(2)金属矿物的储量有限,而且不能再生;目前世界上已有50%以上的废钢
铁得到回收利用,其目的是_____________________________(填“合理开采
矿物”或“节约金属资源”)。
ABC
节约金属资源
性质
盐、酸存在
铜锈的主要成分是铜绿[Cu2(OH)2CO3],某同学为了探究铜在空气中生锈的条件,利用如图a所示的装置进行实验,经过近一个月的观察,该同学发现B中的铜钉生锈而A、C中的铜钉无明显变化;由此该同学得出结论:铜生锈的主要原因是铜与空气中氧气和水相互作用的结果.试回答:
(1)该同学得出的结论正确吗?______.
(2)你认为参与铜生锈的物质还可能有______,理由是______
(3)为验证你的判断,可用图b所示的装置进行实验,其中NaOH溶液的作用是__________________;经过近一个月的观察,D中铜钉基本无变化.由此可认为:铜在____________的条件下难以生锈,故参与铜生锈反应的物质是_________________________________.
不正确
没有CO2
除去空气中的CO2
铜绿中有碳元素,根据反应中元素守恒,而空气中含碳元素的物质是CO2
CO2
氧气、水、二氧化碳