6.3 金属防护和废弃金属回收（知识清单）化学新教材沪教版九年级上册

第六章 金属资源综合利用 第三节 金属防护和废弃金属回收 一、钢铁的锈蚀及防护 1．【观察思考】 实验装置 实验现象 铁丝网表面有少量的红棕色物质出现；烧杯中滴有红墨 水的水沿导管上升一段距离，形成一段红色水柱。 现象解释 红棕色物质是铁锈，铁生锈消耗了氧气，使锥形瓶内的 气压减小，烧杯内滴有红墨水的水被倒吸入导管中。 2．钢铁锈蚀条件的探究 实验装置 现象 立即观察 无明显现象 无明显现象 无明显现象 有无色气泡产生 无明显现象 实验 现象 1天后 无明显现象 无明显现象 无明显现象 铁钉表面开始生锈 铁钉表面开始生锈 3天后 无明显现象 无明显现象 无明显现象 铁钉表面的铁锈增多 铁钉表面的铁锈增多 7天后 无明显现象 无明显现象 铁钉表面开始生锈 铁钉表面出现大量铁锈 铁钉表面出现大量铁锈 分析 ①③对比说明铁锈蚀需要水，②③对比说明铁锈蚀需要氧气，③④对比说明酸能加快铁的锈蚀，③⑤对比说明氯化钠溶液能加快铁的锈蚀 结论 铁锈蚀的条件是铁与水和氧气等同时接触，稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀 3.钢铁的锈蚀过程 （1）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质作用（水和氧气必须同时存在，铁才会生锈），发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。 （2）铁锈是一种混合物，成分复杂，主要成分是氧化铁 。铁锈是一种疏松多孔的物质，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透（铁制品表面的铁锈若不及时除去,会加速其锈蚀），持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。 4．防止钢铁生锈的方法 (1)保持铁制品表面的清洁和干燥。如将用过的菜刀洗净、擦干后放在干燥的地方。 (2)在铁制品表面涂一层保护膜。如， 涂油——剪刀刀口涂油； 刷漆——汽车表面的喷漆处理； 搪瓷——铁盆表面的烧涂搪瓷； 表面镀其他的金属——铁表面镀锌制成白铁皮； 表面形成致密的氧化膜——锯条表面的烤蓝处理。 (3)改变金属内部的组成和结构。如在炼钢过程中加入一定量的铬和镍，制成不锈钢等。 5.铝的“自我保护” （1）铝的化学性质比较活泼，比铁更容易与氧气和其他物质发生化学反应。 （2）实际上铝制品一般不需要采取防锈措施，因为铝在空气中与氧气反应，生成一层致密而结实的氧化铝膜覆盖在铝的表面，防止内部的铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。 二、废弃金属的回收利用 废金属的概述 主要指冶金工业、金属加工业产生的金属碎屑和碎块，以及日常生活中锈蚀和报废的金属器具等 废金属的危害 ①造成资源浪费；②污染环境 回收利用废金属的意义 ①节约铁矿石等资源；②节约能源；③减少环境污染 一、钢铁的锈蚀及防护 1. 铁锈蚀的条件是铁与水和氧气（O2）等同时接触，二者缺一不可；对比实验：①（干燥剂）只接触氧气不生锈、②（煮沸冷却的蒸馏水浸没）只接触水不生锈、③同时接触水和氧气才生锈；稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等存在时会加速铁的锈蚀，④⑤比③生锈快。 2. 铁锈是混合物，成分复杂，主要成分是氧化铁（Fe2O3·xH2O）；铁锈疏松多孔，能让氧气和水分穿过空隙不断向内渗透，故铁制品表面的铁锈若不及时除去会加速锈蚀（与铝表面致密的氧化铝膜Al2O3的"自我保护"作用正好相反）。 3. 防止钢铁生锈的方法：保持表面清洁干燥；表面覆盖保护层（涂油、刷漆、烧涂搪瓷、镀锡镀锌镀铬、烤蓝形成致密氧化膜）；改变金属内部的组成和结构（加铬、镍制成不锈钢）；原理都是隔绝水和氧气或改变内部结构。 二、废弃金属的回收利用 4. 废金属包括冶金工业、金属加工业产生的金属碎屑和碎块，以及日常生活中锈蚀和报废的金属器具等；废金属不但造成资源浪费，还会污染环境；回收利用废金属可以节约铁矿石等资源、节约能源、减少环境污染。 5. 回收废金属的意义要记全三点（节约资源、节约能源、减少污染）；2022年我国有超过2亿吨粗钢是通过冶炼废钢生产的；回收含铜废料的流程中涉及的反应：2Cu+O2加热2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 金属资源综合利用 第三节 金属防护和废弃金属回收 一、钢铁的锈蚀及防护 1．【观察思考】 实验装置 实验现象 铁丝网表面有少量的红棕色物质出现；烧杯中滴有红墨 水的水沿导管上升一段距离，形成一段红色水柱。 现象解释 红棕色物质是铁锈，铁生锈消耗了氧气，使锥形瓶内的 气压减小，烧杯内滴有红墨水的水被倒吸入导管中。 2．钢铁锈蚀条件的探究 实验装置 现象 立即观察 无明显现象 无明显现象 无明显现象 有无色气泡产生 无明显现象 实验 现象 1天后 无明显现象 无明显现象 无明显现象 铁钉表面开始生锈 铁钉表面开始生锈 3天后 无明显现象 无明显现象 无明显现象 铁钉表面的铁锈增多 铁钉表面的铁锈增多 7天后 无明显现象 无明显现象 铁钉表面开始生锈 铁钉表面出现大量铁锈 铁钉表面出现大量铁锈 分析 ①③对比说明铁锈蚀需要水 ，②③对比说明铁锈蚀需要氧气 ，③④对比说明酸能加快铁的锈蚀，③⑤对比说明氯化钠溶液能加快铁的锈蚀 结论 铁锈蚀的条件是铁与水和氧气等同时接触，稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀 3.钢铁的锈蚀过程 （1）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质作用（水和氧气必须同时存在，铁才会生锈），发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。 （2）铁锈是一种混合物，成分复杂，主要成分是氧化铁 。铁锈是一种疏松多孔的物质，能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙，不断向内层渗透（铁制品表面的铁锈若不及时除去,会加速其锈蚀），持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。 4．防止钢铁生锈的方法 (1)保持铁制品表面的清洁和干燥。如将用过的菜刀洗净、擦干后放在干燥的地方。 (2)在铁制品表面涂一层保护膜。如， 涂油——剪刀刀口涂油； 刷漆——汽车表面的喷漆处理； 搪瓷——铁盆表面的烧涂搪瓷； 表面镀其他的金属——铁表面镀锌制成白铁皮； 表面形成致密的氧化膜——锯条表面的烤蓝处理。 (3)改变金属内部的组成 和结构 。如在炼钢过程中加入一定量的铬和镍，制成不锈钢等。 5.铝的“自我保护” （1）铝的化学性质比较活泼，比铁更容易与氧气和其他物质发生化学反应。 （2）实际上铝制品一般不需要采取防锈措施，因为铝在空气中与氧气反应，生成一层致密而结实的氧化铝膜覆盖在铝的表面，防止内部的铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。 二、废弃金属的回收利用 废金属的概述 主要指冶金工业、金属加工业产生的金属碎屑和碎块，以及日常生活中锈蚀和报废的金属器具等 废金属的危害 ①造成资源浪费；②污染环境 回收利用废金属的意义 ①节约铁矿石等资源；②节约能源；③减少环境污染 一、钢铁的锈蚀及防护 1. 铁锈蚀的条件是铁与水和氧气（O2）等同时接触，二者缺一不可；对比实验：①（干燥剂）只接触氧气不生锈、②（煮沸冷却的蒸馏水浸没）只接触水不生锈、③同时接触水和氧气才生锈；稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等存在时会加速铁的锈蚀，④⑤比③生锈快。 2. 铁锈是混合物，成分复杂，主要成分是氧化铁（Fe2O3·xH2O）；铁锈疏松多孔，能让氧气和水分穿过空隙不断向内渗透，故铁制品表面的铁锈若不及时除去会加速锈蚀（与铝表面致密的氧化铝膜Al2O3的"自我保护"作用正好相反）。 3. 防止钢铁生锈的方法：保持表面清洁干燥；表面覆盖保护层（涂油、刷漆、烧涂搪瓷、镀锡镀锌镀铬、烤蓝形成致密氧化膜）；改变金属内部的组成和结构（加铬、镍制成不锈钢）；原理都是隔绝水和氧气或改变内部结构。 二、废弃金属的回收利用 4. 废金属包括冶金工业、金属加工业产生的金属碎屑和碎块，以及日常生活中锈蚀和报废的金属器具等；废金属不但造成资源浪费，还会污染环境；回收利用废金属可以节约铁矿石等资源、节约能源、减少环境污染。 5. 回收废金属的意义要记全三点（节约资源、节约能源、减少污染）；2022年我国有超过2亿吨粗钢是通过冶炼废钢生产的；回收含铜废料的流程中涉及的反应：2Cu+O2加热2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $