1、第三节 钢铁的锈蚀与防护,学习主题 一 导致钢铁锈蚀的因素 【问题导引】金属在什么条件下易锈蚀?铁锈的主要成分是什么?,1.金属锈蚀条件的探究: (1)实验目的:通过实验,探究钢铁制品锈蚀的条件。 (2)实验装置。,(3)实验步骤。,(4)通过试管、可知,铁钉在_时,不 易生锈;对比试管可知,钢铁锈蚀与_有关;试管 和试管说明了_都会影响钢铁的锈蚀。 (5)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
2、,酸碱性,2.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,通过分析铁丝燃烧与铁生锈的过程及现象,从反应物、反应条件、反应现象及产物四个角度对比一下,这两种变化有什么异同点?,提示:从反应物看,铁丝燃烧是铁与纯净的氧气反应,而铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果; 从反应条件看,燃烧需要较高的温度,而生锈在常温下即可发生; 从反应现象看,燃烧剧烈,生锈缓慢; 从产物看,燃烧生成四氧化三铁,而铁锈成分较复杂,其主要成分是三氧化二铁。 这两种变化的相同点是都有氧
3、气参加反应,其他如反应条件、速率、产物等都不相同。,学习主题 二 减缓钢铁锈蚀的方法 【问题导引】常用的防止钢铁锈蚀的方法有哪些?这些方法的防锈原理是什么?,1.破坏生锈条件的方法: (1)防锈原理:杜绝钢铁与_接触。 (2)具体方法: 在钢铁表面_(涂刷矿物油、油漆,覆盖搪瓷、 塑料等); 镀上一层_金属或形成致密保护层。 2.改变金属组成和结构的方法,如制成_等合金。,水或氧气,涂覆保护层,不易锈蚀的,不锈钢,学习主题 三 废旧金属的回收利用 【问题导引】废旧金属是怎样产生的?有哪些危害?回收利用有什么意义? 1.废旧金属的产生:金属制品的腐蚀、损坏和自然淘汰,导致废旧金属的产生。,2.废
4、旧金属的危害: 废旧金属的随意丢弃,既造成了_,又浪费了有限的 _。 3.回收利用废旧金属的意义: 既可以_,又能_。,环境污染,金属资源,保护环境,节约资源和能源,考点 1 钢铁的锈蚀 【典例】(2013泰安中考)下列防锈措施合理的是( ) A.经常用水冲洗自行车链条 B.在铁制暖气片上刷“银粉” C.用“钢丝球”打磨铝锅表面 D.用过的菜刀及时用盐水清洗,【解析】选B。本题主要考查金属的锈蚀与防护。解答本题的关键是明确金属锈蚀的条件及常用的防止金属锈蚀的方法。铁生锈是与氧气、水共同作用的结果,经常用水冲洗自行车链条,会使链条更易生锈,A不正确;铁制暖气片上刷的“银粉”起到保护层的作用,B正
5、确;铝表面致密的氧化膜起到保护层的作用,用“钢丝球”打磨铝锅表面会破坏金属表面的保护层,加快金属的锈蚀,C不正确;用过的菜刀用盐水清洗会加快金属的锈蚀,D不正确。,【拓展归纳】铁的锈蚀与保护 (1)防止铁生锈的基本思路:破坏铁制品锈蚀的条件,使铁制品隔绝空气或水。 (2)防止铁生锈的具体方法。 保持表面的洁净与干燥; 表面涂保护膜,如涂油、刷油漆,覆盖搪瓷、覆膜等; 通过化学反应生成一层致密抗氧化薄膜,如烤蓝、发黑、电镀等; “改善体质”改变金属的内部组成结构(制成合金),如不锈钢。,(3)影响钢铁生锈速度的因素。 钢铁内部的结构影响生锈的速度,如制成不锈钢。 生锈后的铁如果不及时除锈,生锈的
6、速度会加快,因为铁锈疏松多孔,易吸收水。 外界因素对钢铁生锈速度的影响。钢铁生锈的速度会随着环境温度升高、湿度的增大、酸性的增强而加快。,【特别提醒】(1)铁锈是一种混合物,主要成分是氧化铁。 (2)金属表面除锈既可以用物理方法,如刀刮、用砂纸磨擦等,也可以用化学方法,如用稀酸溶液浸泡,使之变成可溶性物质而除去,但由于除锈后的金属也能与酸溶液反应,因而酸洗时间不能过长。,考点 2 废旧金属的回收利用 【典例】金属资源是不可再生的资源,保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是( ) A.大力开采矿物以保障金属材料的供应 B.提高废旧金属的回收利用率 C.在金属制品上刷漆、涂油等防
7、止金属锈蚀 D.用特种塑料代替金属制造机器的零部件,【解析】选A。金属资源是有限的,合理开采金属矿物才是保护金属资源的有效途径,而不是大力开采,故A错误。,结合所学的知识,将下图填写完整。,提示:钢铁生锈是钢铁与氧气、水共同作用的结果。防止钢铁生锈的方法常用的有涂覆保护层、镀一层不易锈蚀的金属、改变其组成和结构等。废旧金属回收可以保护环境,又能节约资源和能源。,1.在日常生活中,小明发现许多铁制品表面都喷上了油漆,你认为喷油漆的目的是( ) A.增大硬度、防止破坏 B.增加厚度、防止磨损 C.防止铁生锈,而且美观 D.增大铁制品的强度 【解析】选C。喷漆能有效阻止氧气、水蒸气等与铁制品的接触,
8、达到防锈的目的,故选C。,2.(2012滨州中考)下列措施有利于防止铁制品锈蚀的是 ( ) A.农具上铁锈不及时除去 B.切过酸菜的菜刀不及时清洗 C.工地上的钢管堆放在潮湿的地方 D.家用剪刀不用时,涂上油并放在干燥处 【解析】选D。金属在潮湿的环境里易生锈,涂上油并置于干燥处可有效隔离空气中的水与氧气,防止金属锈蚀。,3.下列防锈措施不合理的是( ) A.擦去铝锅表面的氧化膜 B.在自行车链条上涂油 C.在车船的表面喷涂油漆 D.在铁制水管表面镀锌,【解析】选A。铝表面的氧化膜具有保护作用,可以防止内部金属被腐蚀,擦去铝表面的氧化膜,会导致内部金属被腐蚀,故A不合理;在自行车链条上涂油可以
9、使链条与空气中的氧和水隔绝,所以可以防锈,故B合理;在车船的表面喷涂油漆可以让车船表面与空气中的氧气和水隔绝,所以可以防锈,故C合理;在铁制水管表面镀上金属锌,可以使铁水管与空气中的氧气和水隔绝,达到防锈的目的,故D合理。,4.埋在地底下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢( ) A.在干燥、致密的土壤里 B.在呈酸性、潮湿的土壤里 C.在呈碱性、潮湿的土壤里 D.在潮湿、含砂砾多的土壤里 【解析】选A。铁生锈的主要条件是:铁与空气中的氧气、水蒸气接触。根据铁生锈的条件可以分析出铁在干燥、致密的土壤里腐蚀最慢。,5.(2013福州中考)下列关于铁的说法正确的是( ) A.铁部分锈蚀后没有回收价值
10、 B.铁是地壳中含量最丰富的金属元素 C.铁生锈,产生的铁锈能阻止铁继续被锈蚀 D.铁生锈是铁在有氧气和水等物质存在的条件下,发生复杂化学反应的过程,【解析】选D。本题考查金属资源的认知和铁的锈蚀。解答本题的关键是识记金属在自然界中的含量、金属资源的保护措施和铁的生锈条件。废旧金属的回收可节约金属资源;铝是地壳中含量最丰富的金属元素;铁生锈产生的铁锈具有疏松多孔结构,不能阻止铁继续被锈蚀;铁生锈的过程是铁与氧气和水等发生复杂化学反应的过程。,6.(2013天津中考)下列有关金属材料的叙述错误的是 ( ) A.回收利用废旧电池中的铅、汞等可减少对环境的污染 B.铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性
11、C.铝比钢铁中的铁活泼,因而铝的抗腐蚀性能比铁差 D.在铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀金属都可以防止铁制品锈蚀,【解析】选C。本题考查金属的利用与防护。铅、汞属于重金属元素,会对环境造成污染,A正确;铝块具有良好的延展性,会延展成铝箔,B正确;铝的表面易形成致密的氧化膜,故抗腐蚀性能较强,C错误;在铁制品的表面覆盖保护膜可防止铁制品锈蚀,D正确。,7.关于金属材料的锈蚀说法不一,下列说法中,没有科学道理的是( ) A.金属经常接触水和空气锈蚀加快 B.改变金属的内部结构能抵御金属锈蚀 C.金属表面刷油漆可以抵御金属锈蚀 D.不断擦去铝表面的锈能抵御铝的继续锈蚀 【解析】选D。不断擦去铝表面的锈,会使
12、内部的金属暴露出来,加快了铝的腐蚀,不能起到保护铝的作用。,8.建立相关知识与现象的联系是我们应掌握的一项基本技能。将下面五个选项分别填在横线上,每项只能用一次。 A.缓慢氧化 B.疏松多孔 C.与空气和水共同作用 D.使铁器与空气隔绝 E.没有水分存在铁不易生锈 (1)钢铁锈蚀的条件 ; (2)钢铁锈蚀的过程 ; (3)铁锈的状态 ; (4)使铁器保持干燥 ; (5)铁器表面喷漆 。,【解析】铁生锈主要是铁与空气中的氧气和水等物质进行的化学反应,属于缓慢氧化,生成的铁锈疏松多孔,其中保留的空气及水分会促进铁进一步生锈,故应将铁器表面的铁锈除去,防锈的方法有:保持铁器表面干燥避免铁器与水接触,
13、铁器表面喷漆,隔绝铁器与氧气的接触等。 答案:(1)C (2)A (3)B (4)E (5)D,9.电焊工进行电焊时,若发现需焊接的铁器表面有锈,常将铁器涂上稀硫酸或浸泡在稀硫酸中,你认为发生反应的化学方程式为 , 在我们家庭厨房中,菜刀也是经常生锈的,请你利用生活中常见物品,给出菜刀除锈的两种方法。 物理方法 ; 化学方法 。,【解析】铁锈的主要成分是三氧化二铁,三氧化二铁能与稀硫酸反应,生成硫酸铁和水;除锈方法:生活中常用磨菜刀的方法使菜刀光亮如新,也可将菜刀浸泡在食醋中除锈。 答案:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 用磨刀石磨去菜刀上的铁锈 将菜刀浸泡在食醋中(答案
14、不唯一,合理即可),10.人类对金属的开发和利用是循序渐进的。 (1)青铜器是人类较早使用的金属制品。西汉时期,人们主要采用“湿法冶金”。如将铁浸入硫酸铜溶液中,该反应的化学方程式为 。 (2)人们对铁生锈的现象早有发现,如图,将一根 长20 cm的光亮的铁棒放在自来水中,几天后,(填序号)处最先出现铁锈。,(3)每年因为腐蚀(如铁生锈)而报废的金属相当于年产量的20%40%,人们采用多种方法防止金属锈蚀。你认为防止家中炒菜用的铁锅生锈的常用方法是 (填序号)。 喷漆 干燥 涂食用油,【解析】铁生锈的条件是与水和空气接触,满足这些条件的地方最先生锈,观察图示,B处较A、C处更易生锈;炒菜用的铁
15、锅不能喷漆,因漆对人体有害,长期放置可涂食用油,短期放置可保持干燥。 答案:(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (2)B (3),11.金属材料是工农业生产和人们生活离不开的材料之一,人类每年要从自然界获取大量的金属材料资源。根据对金属和金属材料的认识,回答: (1)活性铁粉是一些食物保鲜剂的主要成分,主要原因是铁能吸收 。 (2)用方程式表示铝制品在空气中有较强的抗腐蚀性的原因 _。 (3)保护金属资源的途径有: ;回收利用废旧金属;合理有效地开采矿物; 寻找金属代用品等。,(4)在AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中加入稀硫酸,有气
16、泡产生,则滤出的固体中一定含有,【解析】(1)铁能吸收水和氧气,使食品保鲜;(2)铝的化学性质比较活泼在常温下可以和氧气反应而生成氧化铝薄膜,从而阻止了进一步氧化,而使铝制品具有较强的抗腐蚀性,相关的化学方程式是4Al+3O2=2Al2O3;(3)根据保护金属的措施可以知道,防止金属的锈蚀是一项非常重要的保护金属的措施;,(4)铁的活动性比银强,比铝弱,所以若向硝酸银和硝酸铝溶液中加入铁粉,铁只和硝酸银反应生成银单质,但是银不能和酸反应,根据题给的信息可知加入了稀硫酸后生成了气体,可以知道开始加入的铁粉是过量的,即把银全部置换出后铁仍然有剩余,因此可以知道滤出的固体中一定含有铁和银。 答案:(
17、1)水和氧气 (2)4Al+3O2=2Al2O3 (3)防止金属腐蚀 (4)银和铁,12.(2012安徽中考改编)化学新材料的应用,使人们的生活质量不断提高。下图是不同年代常用的水管。,(1)图示水管中,含有的金属元素是 。 (2)铸铁管容易生锈,铸铁管锈蚀是铁与空气中的 和 (填化学式)等物质作用的结果,防止钢铁锈蚀可采用的方法有 (写任意一种)。 (3)由塑料管取代金属管的重要意义是 。,【解析】铁和锌都属于金属元素;金属制品长期暴露在空气中,与水和氧气接触易生锈;防止金属的锈蚀就要隔绝氧气和水。 答案:(1)Fe、Zn (2)O2 H2O(不分前后) 在钢铁表面喷涂油漆或涂防锈油等 (3)可节约金属资源,
