第5章第3节 金属防护和废金属回收-2023-2024学年九年级化学沪教版上册

沪教版九年级化学上册第5章 沪教版 第3节金属防护和废旧金属回收 小铁钉的故事 一天，羊羊医院来了一个小病人。 村长爷爷，以前，我的皮肤可好了，很有光泽。可这一段时间，一直下雨，不知怎么回事，身上出现了很多红斑点。我的很多兄弟姐妹就是因为开始有了红斑点，最后全身变红，一片片脱落，断了。我好害怕，村长，快救救我！ 小专家们，你们认为小铁钉得了什么病啊？ 小铁钉，你哪里不舒服？ 专家会诊 病情分析 这种病不仅在铁，而且在金属家庭中都普遍存在，这种病叫“生锈”。 我查了资料： 锈，铁生衣也 ——《集韵》 可铁为什么会“生衣”呢？ 现在开始我们的探究之旅吧！ 提出问题： 导致钢铁锈蚀的因素有哪些? （1）铁的化学性质比较活泼，钢铁锈蚀一定是铁与空气中的氧气发生化学反应造成的。 （2）自来水管因长期与水接触而锈蚀，钢铁锈蚀肯定是铁与水发生化学反应造成的。 （3）用过的菜刀用水冲洗后擦干几天也不会生锈，钢铁的锈蚀应与氧气无关。 （4）铁制的小船，天天浸泡在水中，多少年了也没锈穿，钢铁的锈蚀绝对不会是跟水接触的缘故。 （5）雨水浇淋过的自行车更易锈蚀，钢铁锈蚀是空气、水与铁共同作用结果。 （6）切过咸菜的菜刀，不及时的清洗，一夜之后就锈蚀了，钢铁锈蚀还有其他的影响因素。………… 我的猜想 铁生锈可能只与氧气有关 铁生锈可能只与水有关 铁生锈可能既与氧气有关又与水有关 1.将５支试管分别编号为A、B、C、D、E。 2.用酒精灯将A瓶烘干后迅速放入一枚铁钉，并立即用橡皮塞将瓶口塞住 3.在B瓶内装入一满瓶煮沸后的纯净水，使纯净水将铁钉完全没过。再用橡皮塞将瓶口塞住。 4.在C瓶内装入少量纯净水，使铁钉一部分在水里，另一部分裸露在空气中，但不封口，使其与外部空气接触。 5.在D瓶中加入少量的纯净水并加入少量食盐，将铁钉一部分浸泡在盐水中，而另一部分裸露在空气中，也不封口，使其与外部空气接触。 6.在E瓶中加入用食醋浸泡过的铁钉，将铁钉一部分浸泡在盐酸溶液中，不封口，使其与外部空气接触。 7.将5个试验瓶放在实验室观察5天（每天观察一次） ，并将观察结果记录在表格中。 实验探究： 一、钢铁锈蚀的条件 第一天 一天后 两天后 三天后 四天后 实验现象： AC对比说明铁生锈需要 BC对比说明铁生锈需要 CDE对比说明酸、食盐能 铁生锈。 水 空气 加快 现在你们知道铁为什么会生锈了吧！ 一、钢铁锈蚀的条件 同时与水和氧气接触。 诊断结果 铁生锈是铁、氧气和水相互作用，发生一系列的复杂的化学反应。 是一个缓慢氧化的过程 而且，酸和盐能使铁在O2和水存在环境中加速锈蚀。 这种病可怕吗？ 首先，我们来看看这种红色的物质是什么？ 这个我知道，红棕色 的铁锈的主要成分是Fe2O3。 铁锈很疏松，古有“刀之锈用木贼草擦之，则锈自落”（摘自《物类相感志》）的说法。 这红色的锈要及时除去吗？ 铁锈真糟糕，它疏松多孔，象块海绵，一块铁完全生锈后，体积可胀大八倍。由于生成的铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气等反应，相反却还能够吸收和贮存水分，会加快锈蚀速度，自然锈得更快了！ 锈吃铁 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和材料相当于年产量的20％～40％。实际上，由于金属腐蚀所造成的损失远远不只这些，它所带来的间接损失和可能的危害是无法估量的。 好可怕呀！ 哇……，我还有救吗？专家们，救命啊！快把我身上的红斑点去掉啊！！ 小铁钉，不要着急，你的病还不严重，可以治疗的！ 小专家们，准备手术！ 是 手术成功了！ 太棒了，我好啦！谢谢专家们！ 不要掉以轻心，这个病一不小心是会复发的。这种病重在预防。 怎样预防呢？ 首先要注意卫生。 适时穿好衣服，做好防护。 还要加强锻炼，增强体质！ 二、钢铁锈蚀的防护措施 原理：隔绝水和氧气。 我们来看看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？ 刷油漆 镀铬 涂油 谢谢各位！，我现在不仅知道我怎么生病的了，也知道以后应该注意什么了。今后我一定注意，我不会再生病了！谢谢专家们！ 我要走了，在走之前，我还有一个问题：铝大哥比我还活泼，它怎么就不会生锈呢？ 这个问题谁能回答？ 铝的自我保护 铝表层与空气中的氧气反应 致密而结实的氧化膜 好羡慕啊！ 谢谢你们，我是幸运的，刚生病就治好了，可我那些兄弟姐妹们就没那么幸运了，他们病得相当严重，最后变成了废品，唉……！ 小铁钉，你说错了，你的那些朋友还是有很高的利用价值的！ 三、废旧金属的回收利用 据报道：目前全球钢产量的45%是通过对废钢的冶炼来完成的，全球铜产量的40%是通过对废铜的冶炼完成的。“九五”期间，我国累计回收利用废钢铁1.6亿吨，相当于节约成品铁矿石3.2亿吨，节约标准煤6400万吨，目前我国金属产品三分之一以上的原料来自再生资源。 这些锈铁经过重新处理，又可以变成新的铁钉。 哇！比以前更 亮啦，不过，要学会自我防护哦！ 小铁钉健康地出院了，不久，羊羊专家们收到了小铁钉的感谢信，但却让羊羊专家们急出一身汗！ 我要去旅游了，有好几个景点，我选择了去海南，等我回来，跟你们讲讲我的见闻！再见！ 小铁钉，最好不要去海南，还是去吐鲁番吧！ 听了你们的建议，我去吐鲁番了，再见！ 课堂小结 金属资源的利用和保护 金属资源保护 金属的锈蚀与防护 防止生锈的措施 钢铁锈蚀原因 与氧气、水发生化学反应 废旧金属的回收利用 防止金属腐蚀 合理开采矿物 寻找金属代用品 [提出问题]铜是在什么条件下锈蚀的? [猜想]根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是 铜与水、 、 共同作用的结果。 [设计与实验]借鉴“铁钉锈蚀条件的探究”实验， 某同学设计了“铜片锈蚀条件的探究” 实验如下图所示： (1)实验较长时间后，发现 试管中的光亮铜片最先生锈(填字母编号)。 (2)从优化实验的角度考虑，A实验是多余的，他只考虑了水这个单一条件。C试管中除光亮铜片、蒸馏水外，还有的另外一种物质为 。 (3)D试管中除光亮铜片外，还有的另外两种物质，为 ；从D试管的实验中，获得的结论是 。 [评价与改进]我认为以上设计的“铜片锈蚀条件的探究”实验不够完善，要得出正确结论，还要补充的一个实验是(可图示) 。 [反思与小结]通过铜片锈蚀条件的探究实验，我获得的启示是： 。 Lavf57.62.100 $$