内容正文:
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第四单元 金属
第3节 钢铁的锈蚀与防护
情 境 导 入
第3节 钢铁的锈蚀与防护
我是Fe,从铁器时代的矛、盾、刀、剑,到现代社会的船舶、桥梁、高楼、机械到处都有我矫健的身姿。从古到今,我一路骄傲的走来。为此人们还为我写了一本书
《钢铁是怎样炼成的》
情 境 导 入
用钢材4.2万吨
情 境 导 入
胶州湾跨海大桥
用钢材77万吨
情 境 导 入
用钢材4600吨
情 境 导 入
2023年全球粗钢产量18.9亿吨,其中中国粗钢产量10.2亿吨。
情 境 导 入
你是否留意过……
情 境 导 入
寻医问药
我本貌美,皮肤光滑细腻,不知何故,暴露于空气中一段时间后,皮肤成这样了,请大家帮忙看看此病因何而起,如何治愈?
学习了本节课,你就会看此病了,快让我们开始今天的化学之旅吧。
新 课 探 究
第3节 钢铁的锈蚀与防护
学习目标
1.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的办法
2.知道废旧金属对环境的污染
3.认识回收利用废旧金属对环境及金属资源保护的重要性
PART 1
钢铁锈蚀的因素
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课堂小结
活动1、探究导致钢铁锈蚀的条件
认真阅读分析比较p97活动天地4-4:根据你已有知识现有生活经验,你认为日常环境下铁生锈与什么有关?做出猜想,并自选器材设计实验(可文字描述也可以画图)。
为什么户外铁制品比户内易生锈?
为什么近水的铁制品(水闸)比干燥地方的铁制品更易生锈?
为什么海边的铁制品(锚)更易生锈?
为什么漆油漆、涂防护油可以防止生锈?……
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我的猜测 我设计的实验方案
可能与O2反应
可能与水反应
可能与O2、水
共同作用
铁放在干燥空气中
铁浸没在冷却的沸水中
铁一半浸在水中
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向这3支试管中,分别放入一枚洁净的铁钉,一周后,观察实验现象。
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铁钉
未生锈
铁钉
未生锈
铁钉
生锈
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现象 分析 获得结论
不生锈
不生锈
生锈
铁只与氧气接触
铁只与水接触
铁既与水接触,又与氧气接触
铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。
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活动2、探究导致钢铁锈蚀的其他因素
铁钉
生锈
铁钉严重
锈蚀
铁钉严重
锈蚀
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实验分析:
通过试管①、②可知,铁钉在_________________时,不易生锈;对比试管③可知,钢铁锈蚀与_________有关;试管④和试管⑤说明了_______________都会影响钢铁的锈蚀。
实验结论:铁在空气中锈蚀,是铁跟_____、___等物质相互作用,发生一系列复杂的化学反应,是铁转化为铁的化合物的过程,同时钢铁的_____、环境的_____、_____和_______也是影响钢铁锈蚀的因素。
只与氧气或水接触
氧气和水
盐溶液与酸溶液
氧气
水
成分
温度
湿度
酸碱性
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认识铁锈:铁锈的成分及其特点
铁锈(主要成分为_____)_________,会把空气和水分保留在钢铁制品的表面,进一步加速钢铁的锈蚀。因此,当铁制品表面生锈时,应及时_____并做防锈处理。
Fe2O3
疏松多孔
除锈
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氧化铝
(Al2O3) 铁锈
(Fe2O3)
结构特点
若不除
去结果
致密坚固
疏松多孔
使铝“自我
保护”
加快锈蚀
铝锈与铁锈
PART 2
减缓钢铁锈蚀的方法
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据不完全统计,世界各国每年因金属腐蚀所造成的经济损失约占国民生产总值的2%~4%,全世界每年因金属腐蚀所造成的损失超过7 000亿美元。我国每年因为金属腐蚀所造成的经济损失约占国内生产总值的3%~4%。
怎样才能防止或者减缓金属的锈蚀呢
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根据钢铁锈蚀的因素分析,你认为防止钢铁锈蚀的基本原理是什么?
氧气
水
生锈
原理:隔绝空气或水
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减缓钢铁锈蚀的方法
防止金属锈蚀的方法
(1)保持金属制品表面洁净、干燥
(2)在金属表面覆盖保护层——使金属与空气、水隔绝,如:刷矿物油、油漆、覆盖塑料等。
(3)在金属表面镀上不易生锈的金属,如镀锌、镀银、镀金等。
(4)改变金属的内部组成和结构,制成合金,如不锈钢就是在钢中熔合铬、镍等金属,使钢铁的抗腐蚀能力大大加强。
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钢铁表面镀锌、铬等
机器表面涂油锈油
杯子等表面烧涂搪瓷
擦干菜刀
不锈钢锅
常用的金属的防锈方法
隔绝空气和水
隔绝空气和水
隔绝空气和水
隔绝空气和水
改变铁的结构
改变铁的结构
车船表面涂油漆
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⑴三角架
⑵钢线(辐条)
⑷链条
刷漆
镀一层耐腐蚀的金属
涂油等
⑶钢圈
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课堂小结
越王勾践剑,春秋晚期越国青铜器。此剑出土时,寒气逼人、锋利无比,历经两千四百余年,仍然纹饰清晰精美。经无损科学检测,其主要合金成分为铜、锡、铅、铁、硫等。表面覆盖花纹处含硫高,因硫化铜可防锈。
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课堂小结
2018年10月,世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥全面通车,全长55公里,设计寿命为120年。
作为跨海大桥,港珠澳大桥的桥墩将面临海水侵蚀的问题。为了抵抗氯化的影响,所使用的钢筋上都进行了环氧涂层的处理,即采用静电喷涂方法,将环氧树脂粉末喷涂在普通带肋钢筋或普通光圆钢筋表面上,形成一种表面为熔融结合环氧涂层的钢筋。从而起到防止锈蚀的目的。
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课堂小结
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
生锈也有好的一面!
生活中的化学
PART 3
废旧金属的回收利用
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废旧金属的产生:
现代社会的日常生活以及工业生产都离不开金属制品,由于金属的锈蚀、损坏和自然淘汰,导致每年都有大量的废旧金属产生。
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废旧金属的危害
1. 造成资源浪费而且占用土地。
2. 污染环境,如镉、汞重金属会对生物蛋白产生凝固作用,且不易被代谢出体外,在生物体内积蓄至一定量之后,造成慢性中毒,最终可能导致生物体死亡。
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废旧金属回收和利用的意义
1. 节约金属资源。
2. 由于金属冶炼需在高温下进行,废弃金属回收利用可以节约能源。
3. 降低金属制品的生产成本,可方便人们得到物美价廉的金属制品。
4. 可减少金属对环境的污染(水污染和土壤污染)
陶瓷刀
保护环境、节约资源和能源
合理开采矿产资源
防止金属锈蚀
寻找金属的代用品
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课 堂 小 结
第2节 金属的化学性质
第1课时 金属与氧气、酸的反应
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当堂达标
1、小红同学为研究金属腐蚀的条件,用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个液面高度相同的相同装置中,放置一星期后观察现象.下列描述错误的是( )
A.装置Ⅰ的铁钉一侧的液面一定会上升 B.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀C.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 D. 左边液面,装置Ⅱ比装置I的高
D
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2、下列家庭小实验中,铁钉被腐蚀速度最慢的是( )
B
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3.下列说法中正确的是( )
A.钢铁锈蚀的实质与空气中的氧气、水蒸气等发生
了化学变化
B.保留铁制品上的铁锈,能阻止铁制品进一步锈蚀
C.菜刀即可涂油防锈,也可以喷漆防锈
D.铝合金在空气中容易被腐蚀
A
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4、芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩,至今已有三百多年历史。下列关于铁画生锈与防护的叙述不正确的是 ( )
A.悬挂在干燥环境中
B.生锈时主要生成四氧化三铁
C.经常清扫表面的灰尘可以防止生锈
D.表面涂漆防止生锈
B
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5.铁在潮湿的空气里会发生锈蚀,证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
A
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6.“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法, 以下铁钉生锈实验的设计,得出的结论不正确的是( )
对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加
对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加
对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加
对比①②③可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加
B
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7.下列家庭生活垃圾:①废旧书刊报纸 ②废电池 ③废
弃橡胶、塑料制品 ④易拉罐饮料瓶 ⑤废弃电线 ⑥破旧
铁锅、铝壶 ⑦变质剩饭菜 ⑧瓜皮果壳 ⑨废弃玻璃物品
等,其中可回收利用的有:________。
回收利用与保护金属资源相关联的是______。
①②③④⑤⑥⑨
②④⑤⑥
THANK YOU
$$