1、 资料一：资料一：人类每年要向自然界索取大量的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。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根根 据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目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（不包括今物可供开采的年限如下图所示（不包括今 后新探明的矿物储量、一些国家的金属储后新探明的矿物储量、一些国家的金属储 备量和金属的回收利用等）。备量和金属的回收利用等）。 资料二：资料二：据有关
2、资料报道，现在据有关资料报道，现在 世界上每年因腐蚀而报废的金属设备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和材料相当于年产量的20% 20% 40%40%。全。全 世界每年因金属腐蚀而造成的损失超世界每年因金属腐蚀而造成的损失超 过过70007000亿美元亿美元。腐蚀的巨大危害不仅。腐蚀的巨大危害不仅 体现在体现在经济损失经济损失上，它还会带来惨重上，它还会带来惨重 的的人员伤亡人员伤亡、环境污染环境污染、资源浪费资源浪费、 阻碍新技术的发展阻碍新技术的发展、促进自然资源的促进自然资源的 损耗损耗。 第三节第三节 钢铁的锈蚀与防护钢铁的锈蚀与防护 学习目标：学习目标： 1 1、
3、了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈、了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈 蚀的方法。蚀的方法。 2 2、通过对钢铁锈蚀条件的探究，进一步加深、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，提高学生的科学素对科学探究各要素的理解，提高学生的科学素 养。养。 3 3、 知道废旧金属对环境的污染，知道废旧金属对环境的污染， 认识回收利认识回收利 用废旧金属对环境及金属资源保护的重要性，用废旧金属对环境及金属资源保护的重要性， 树立保护金属资源的意识。树立保护金属资源的意识。 一、钢铁锈蚀的条件一、钢铁锈蚀的条件 水水 空气空气 现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的现有洁净无锈
4、的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的 蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实 验以证明铁制品锈蚀的条件。验以证明铁制品锈蚀的条件。 铁生锈条件的探究铁生锈条件的探究 铁生锈条件的探究铁生锈条件的探究 现象现象 分析分析 结论结论 试管试管 试管试管 试管试管 生锈生锈 不生锈不生锈 不生锈不生锈 铁既与水接触，铁既与水接触， 又与氧气接触又与氧气接触 铁只与水接触铁只与水接触 铁只与氧气接触铁只与氧气接触 在水、在水、 氧气同氧气同 时存在时存在 的环境的环境 中铁能中铁能 生锈生锈 一、钢铁锈蚀条件的探究一、钢铁锈蚀条件的探究 在水、氧气同时存在的
5、环境中铁能锈蚀在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀 想一想想一想 阅读教材阅读教材P74页，回答下列问题：页，回答下列问题： 1、还有那些因素能造成钢铁的锈蚀？铁锈的主、还有那些因素能造成钢铁的锈蚀？铁锈的主 要成分是什么？如何除锈？铁生锈的过程发生要成分是什么？如何除锈？铁生锈的过程发生 了什么变化？了什么变化？ 2、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层、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？铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？ 3、生锈的铁钉放入过量稀盐酸中可观察到的现、生锈的铁钉放入过量稀盐酸中可观察到的现 象是什么？有关的化学方程式是象是什么？
6、有关的化学方程式是_ (缓慢氧化缓慢氧化) 一、钢铁锈蚀条件的探究一、钢铁锈蚀条件的探究 在水和氧气同时存在的条件下容易生锈在水和氧气同时存在的条件下容易生锈 铁锈是暗红色疏松的物质，主要成分铁锈是暗红色疏松的物质，主要成分 是是Fe2O3 。 除锈可采取机械打磨和酸洗两种基本除锈可采取机械打磨和酸洗两种基本 方法方法 二、铁制品的防护措施二、铁制品的防护措施 防止铁生锈的原理防止铁生锈的原理 就是破坏铁生就是破坏铁生 锈的条件锈的条件 隔绝空气隔绝空气 隔绝水隔绝水 讨论讨论 自行车的构件如支架、链条、钢自行车的构件如支架、链条、钢 圈、辐条、车把等，分别采取了什么圈、辐条、车把等，分别采取
7、了什么 防锈措施？防锈措施？ 答：烤漆、涂答：烤漆、涂 油、镀锌、镀油、镀锌、镀 铬等铬等 三、在实际生活和生产中防止三、在实际生活和生产中防止 铁制品生锈的具体方法为：铁制品生锈的具体方法为： （1）、）、保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净 （2）、）、在铁制品表面涂一层保护膜如：刷在铁制品表面涂一层保护膜如：刷 油漆、涂油、覆盖搪瓷、塑料、镀上一层耐油漆、涂油、覆盖搪瓷、塑料、镀上一层耐 腐蚀的金属（如铬、锌）、高温灼烧金属，腐蚀的金属（如铬、锌）、高温灼烧金属， 进行进行“烤蓝”“烤蓝”处理等处理等 （3）、）、改变其组成和结构如制成不锈钢等改变其组成和结构如制成不锈钢等
8、合金合金 “烤蓝烤蓝”，又称，又称“发蓝发蓝”，也是一种常用，也是一种常用 的铁器表面处理方法。它可以使铁器表面的铁器表面处理方法。它可以使铁器表面 氧化生成一层致密的四氧化三铁薄膜，增氧化生成一层致密的四氧化三铁薄膜，增 强铁器件的抗腐蚀能力。铁器件强铁器件的抗腐蚀能力。铁器件“烤蓝烤蓝”要要 使用发蓝液。常用的一种发蓝液是用氢氧使用发蓝液。常用的一种发蓝液是用氢氧 化钠、硝酸钠、亚硝酸钠等试剂配制而成化钠、硝酸钠、亚硝酸钠等试剂配制而成 的。去除了油污和锈斑的刀片，在发蓝液的。去除了油污和锈斑的刀片，在发蓝液 中煮沸一段时间后取出，用水洗净，就可中煮沸一段时间后取出，用水洗净，就可 以看到
9、刀片表面呈现出蓝黑色光泽。以看到刀片表面呈现出蓝黑色光泽。 据有关资料报道，据有关资料报道， 现在世界上每年因腐现在世界上每年因腐 蚀而报废的金属设备蚀而报废的金属设备 和材料相当于年产量和材料相当于年产量 的的20% 40% 金属矿物金属矿物 储量有限储量有限 四、保护金属资源的措施四、保护金属资源的措施 （1）防止金属腐蚀）防止金属腐蚀 思考思考 对于金属资源除了采取防止金属对于金属资源除了采取防止金属 腐蚀的措施外，还可以通过什么途径腐蚀的措施外，还可以通过什么途径 来使金属资源得到保护呢？来使金属资源得到保护呢？ 提示：提示： 废品收购站为什么要收废品收购站为什么要收 购废铁、废铜、和
10、易拉罐等金属？购废铁、废铜、和易拉罐等金属？ 四、保护金属资源的措施四、保护金属资源的措施 （1）防止金属腐蚀）防止金属腐蚀 （2）回收和利用废旧金属）回收和利用废旧金属 据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮 料罐要便宜料罐要便宜20%20%，而且还可，而且还可节约金属资源节约金属资源和和95%95%的的能能 源源。1t1t废钢铁回炉冶炼可炼成近废钢铁回炉冶炼可炼成近0.9t0.9t的钢，跟用铁的钢，跟用铁 矿石冶炼比，可矿石冶炼比，可节约成本节约成本47%47%，减少污染空气的悬，减少污染空气的悬 浮微粒浮微粒11kg11kg。目前世界上已有。目前
11、世界上已有50%50%以上的铁得到了以上的铁得到了 回收利用。回收利用。 废旧金属的回收利用还可以废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染减少对环境的污染。 例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢 弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人 类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属节约金属 资源资源，而且还可以，而且还可以减少对环境的污染减少对环境的污染。 你知道吗？你知道吗？ 小结小结 回收废弃金属的意义：回收废弃金属的意义： 可可节约节约金属金属资源资源
12、由于金属冶炼需在高温下进行，回收废由于金属冶炼需在高温下进行，回收废 弃金属并再利用可弃金属并再利用可节约能源节约能源 降低降低金属制品的金属制品的生产成本生产成本，可方便人们，可方便人们 得到物美价廉的金属制品得到物美价廉的金属制品 可可减少减少金属对环境的金属对环境的污染污染，保护环境，保护环境 四、保护金属资源的措施四、保护金属资源的措施 （1）防止金属腐蚀）防止金属腐蚀 （2）回收和利用废旧金属（节约资源、）回收和利用废旧金属（节约资源、 节约能源、降低成本、减少污染）节约能源、降低成本、减少污染） （3）合理开采矿物）合理开采矿物 （4）寻找金属的代用品）寻找金属的代用品 小结小结
13、钢铁生锈的主要条件是与空钢铁生锈的主要条件是与空 气和水（或水蒸气）直接接气和水（或水蒸气）直接接 触。触。 防止钢铁生锈的方法为：防止钢铁生锈的方法为： 保持钢铁制品表面干燥和保持钢铁制品表面干燥和 洁净洁净 在钢铁制品表面涂覆保护在钢铁制品表面涂覆保护 层如刷油漆、涂油、电镀、层如刷油漆、涂油、电镀、 “烤蓝”“烤蓝” 、覆盖搪瓷、塑料、覆盖搪瓷、塑料 等等 改变其组成和结构如制成改变其组成和结构如制成 不锈钢等合金不锈钢等合金 保护金属资源的有效途保护金属资源的有效途 径是：径是： 防止金属腐蚀防止金属腐蚀 回收利用废旧金属回收利用废旧金属 合理有效的开采矿物合理有效的开采矿物 寻找金属
14、的代用品寻找金属的代用品 我我 会会 做做 1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？、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）在干燥的空气中 （2）在潮湿的空气中）在潮湿的空气中 （3）部分浸入食盐水中）部分浸入食盐水中 （4）浸没有植物油中）浸没有植物油中 2、下列做法能防止铁制品生锈的是（、下列做法能防止铁制品生锈的是（ ） A、自行车脏了用清水冲洗、自行车脏了用清水冲洗 B、用废酸液冲洗铁制污水管道、用废酸液冲洗铁制污水管道 C、在铁制篮球架上刷一层油漆、在铁制篮球架上刷一层油漆 D、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干 (3
15、)、(4) C、D （ ） 3 3、全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁、全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁 年产量的年产量的1/4.1/4.某学生想探究铁生锈的条件。他某学生想探究铁生锈的条件。他 将干净的铁钉分别同时放入将干净的铁钉分别同时放入A A、B B、C C三只试管三只试管 中进行探究。中进行探究。 (1)(1)、请帮助该学生完成下列实验设计的内容：、请帮助该学生完成下列实验设计的内容： 编号编号 操作方法操作方法 实验目的实验目的 A 探究铁在干燥空气中的生探究铁在干燥空气中的生 锈情况锈情况 B 放入铁钉，注入蒸馏放入铁钉，注入蒸馏 水浸没铁钉，并用植水浸没铁钉，并用植
16、物油液封物油液封 C 探究铁在有空气和水时的探究铁在有空气和水时的 生锈情况生锈情况 我我 会会 做做 我我 会会 做做 编号编号 操作方法操作方法 实验目的实验目的 A 加热烘干试管小心放加热烘干试管小心放 入铁钉塞上塞子入铁钉塞上塞子 探究铁在干燥空气中的生探究铁在干燥空气中的生 锈情况锈情况 B 放入铁钉，注入蒸馏放入铁钉，注入蒸馏 水浸没铁钉，并用植水浸没铁钉，并用植 物油液封物油液封 探究铁在有水而无空气时探究铁在有水而无空气时 的生锈情况的生锈情况 C 小心放入铁钉，注入小心放入铁钉，注入 蒸馏水使铁钉部分浸蒸馏水使铁钉部分浸 入水中入水中 探究铁在有空气和水时的探究铁在有空气和水
17、时的 生锈情况生锈情况 （2 2）、一周后，编号为）、一周后，编号为的试管中的铁钉生锈最严重。的试管中的铁钉生锈最严重。 我我 会会 做做 （3 3）、用相同材料制作，经过相同防锈处理的）、用相同材料制作，经过相同防锈处理的 铁栏杆，安装在南方比安装在北方更易生锈，其铁栏杆，安装在南方比安装在北方更易生锈，其 原因是原因是_。 （4 4）、在焊接铁管时。为使接口更牢固，常用）、在焊接铁管时。为使接口更牢固，常用 稀盐酸清洗接口处，原因是稀盐酸清洗接口处，原因是_，该反应的，该反应的 化学方程式是化学方程式是_。 我我 会会 做做 4、（、（1）下列家庭生活垃圾：废旧书刊报纸）下列家庭生活垃圾：
18、废旧书刊报纸 废电池废电池 废弃橡胶、塑料制品废弃橡胶、塑料制品 易拉罐饮料瓶易拉罐饮料瓶 废弃电线废弃电线 破旧铁锅、铝壶破旧铁锅、铝壶 变质剩饭菜变质剩饭菜 瓜瓜 皮果壳皮果壳 废弃玻璃物品等，其中可回收利废弃玻璃物品等，其中可回收利 用的有。回收利用与保护金用的有。回收利用与保护金 属资源的相关联的是。属资源的相关联的是。 （2）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建 议议: ； 防止金属腐蚀防止金属腐蚀 寻找金属的代用品寻找金属的代用品 我我 会会 做做 5、小明拆开某种食品包装袋时，发现其中、小明拆开某种食品包装袋时，发现其中 有一小袋抗氧化剂
19、，撕开后发现袋内有板结有一小袋抗氧化剂，撕开后发现袋内有板结 的铁锈。试推测该抗氧化剂的有效成分是什的铁锈。试推测该抗氧化剂的有效成分是什 么？它除了有延缓食品被氧化保质的作用外，么？它除了有延缓食品被氧化保质的作用外， 还有什么作用？简述原理。还有什么作用？简述原理。 铁铁 还有吸水干燥的作用。还有吸水干燥的作用。 原理是：铁生锈时可以吸收水和氧气。产原理是：铁生锈时可以吸收水和氧气。产 生的铁锈也可以吸水。生的铁锈也可以吸水。 挑战自我挑战自我 6 6、某溶液中仅含有、某溶液中仅含有AgNOAgNO3 3、Cu(NOCu(NO3 3) )2 2两种溶质，两种溶质， 将其分为将其分为A A、
20、B B两份，各加入一定量的铁粉，充两份，各加入一定量的铁粉，充 分反应后，过滤洗涤，分别得到滤渣和滤液。分反应后，过滤洗涤，分别得到滤渣和滤液。 （1 1）、将）、将A A所得的滤渣加入到稀盐酸中有气泡所得的滤渣加入到稀盐酸中有气泡 产生，则该滤渣中含有的物质是产生，则该滤渣中含有的物质是_ （填化学式，下同）（填化学式，下同） （2 2）、往）、往B B得到的滤液中滴加稀盐酸，有白色得到的滤液中滴加稀盐酸，有白色 沉淀生成，则对应的滤渣中含有沉淀生成，则对应的滤渣中含有_，滤液中，滤液中 含有的物质是含有的物质是_。 Fe、Cu、Ag Ag AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2 实验设计实验设计 7、大多数金属材料在空气中都会生锈。铜锈、大多数金属材料在空气中都会生锈。铜锈 的主要成分是铜绿的主要成分是铜绿Cu2(OH)2CO3。你认为影。你认为影 响铜生锈的因素是响铜生锈的因素是_ 请设计实验方案加以证明。可以画图也可以请设计实验方案加以证明。可以画图也可以 用文字叙述。用文字叙述。
