2025年春魯教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè) 第九單元 第3節(jié) 金屬材料的銹蝕與防護(hù)（同步課件）

金屬第九單元第三節(jié)

金屬材料的銹蝕與防護(hù)目錄CONTENTS1了解導(dǎo)致鋼鐵銹蝕的因素以及減緩鋼鐵銹蝕的方法2掌握利用控制變量法探究金屬銹蝕的條件重點(diǎn):鋼鐵銹蝕的因素及防銹方法難點(diǎn):金屬銹蝕因素的探究3知道廢舊金屬對(duì)環(huán)境的污染，回收廢舊金屬對(duì)環(huán)境污染及金屬資源保護(hù)的重要性你注意過(guò)嗎？家庭使用的鐵質(zhì)工具，隔一段時(shí)間不用就變得銹跡斑斑，而街心廣場(chǎng)矗立的不銹鋼雕塑，幾經(jīng)風(fēng)霜雪雨卻總能保持本色。這是為什么呢？課堂導(dǎo)入導(dǎo)致鋼鐵銹蝕的因素一、結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)阏J(rèn)為哪些因素可能導(dǎo)致鋼鐵銹蝕呢？探究新知活動(dòng)探究9-7影響鋼鐵銹蝕的因素〔提出問(wèn)題〕觀察生活中鋼鐵制品的銹蝕情況和使用環(huán)境，你發(fā)現(xiàn)了什么?你認(rèn)為哪些因素可能導(dǎo)致鋼鐵的銹蝕?〔猜想與假設(shè)）小明觀察到鋼鐵制品在潮濕的空氣中易生銹，而涂了油漆后則不易生銹。聯(lián)系已有的鐵和氧氣反應(yīng)的知識(shí)，小明認(rèn)為水和氧氣可能是導(dǎo)致鋼鐵銹蝕的主要因素。你的猜想與假設(shè)是什么？〔設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案〕鋼鐵的銹蝕到底與哪些因素有關(guān)呢?小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)1：將潔凈的鐵釘放在干燥的試管中，用橡皮塞密封試管口。實(shí)驗(yàn)2：將潔凈的鐵釘全部浸沒(méi)在盛滿煮沸過(guò)的蒸餾水的試管中，用橡皮塞密封試管口。實(shí)驗(yàn)3：將潔凈鐵釘?shù)囊话虢朐嚬苤械恼麴s水里，將試管敞口放置。實(shí)驗(yàn)4：將潔凈鐵釘?shù)囊话虢朐嚬苤械氖雏}水里，將試管敞口放置。實(shí)驗(yàn)5：將用食醋浸濕的鐵釘放在干燥的試管中，將試管敞口放置。請(qǐng)你按照小明的實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證他的假設(shè)或自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的假設(shè)?！残纬山Y(jié)論〕如圖是四天后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖中數(shù)字為實(shí)驗(yàn)序號(hào)），據(jù)此分析鋼鐵銹蝕與哪些因素有關(guān)。你的結(jié)論是什么?鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。鋼鐵的成分以及環(huán)境的溫度、濕度、酸堿性等都是影響鋼鐵銹蝕的因素。鋼鐵銹蝕后會(huì)生成鐵銹（主要成分是氧化鐵Fe2O3）?！卜此冀涣鳌?/p>

1.小明為什么這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中他要探究的哪些影響因素？

實(shí)驗(yàn)結(jié)果探究的影響因素①②③④⑤氧氣、水、酸氧氣、水水氧氣氧氣、水、氯化鈉酸性條件下易生銹浸沒(méi)在溶液中的鐵釘幾乎全部生銹鐵在空氣、水的界面處生銹嚴(yán)重鐵不生銹鐵不生銹2.還有哪些因素也可能造成鋼鐵的銹蝕？查閱相關(guān)資料并自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)。（1）大氣中的有害氣體與雜質(zhì)

：大氣中含有鹽霧、二氧化硫、硫化氫和灰塵時(shí)，會(huì)加速腐蝕。（2）包裝材料

：特別是與金屬制品直接接觸的包裝材料，其成分中含有氯離子和酸，有的還含有還原性硫，這些物質(zhì)會(huì)降低金屬制品銹蝕的臨界相對(duì)濕度，促進(jìn)銹蝕。（3）微生物

：某些微生物如鐵細(xì)菌和霉菌在潮濕條件下可以生長(zhǎng)繁殖，并促進(jìn)鋼鐵的銹蝕。（4）金屬的表面狀態(tài)

：金屬表面如果存在油脂、灰塵、鹽等污染物，會(huì)阻礙氧氣和水分與鋼材表面的接觸，破壞保護(hù)層的形成，從而加速銹蝕過(guò)程。（5）工業(yè)生產(chǎn)因素

：如電廠排放的酸性氣體、鋼廠產(chǎn)生的粉塵等，這些污染物在潮濕空氣中會(huì)形成酸雨，落在鋼結(jié)構(gòu)表面會(huì)對(duì)其造成腐蝕。設(shè)備振動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)連接部位松動(dòng)、焊縫開(kāi)裂，破壞鋼結(jié)構(gòu)的整體性，使其更容易積聚水汽和腐蝕性物質(zhì)，引發(fā)銹蝕。鋼鐵銹蝕后會(huì)生成鐵銹（主要成分是氧化鐵Fe2O3）。鐵銹疏松多孔，不僅不能阻止鋼鐵制品與空氣和水的接觸，還會(huì)把空氣和水分保留在鋼鐵制品的表面，進(jìn)一步加速銹蝕。因此，當(dāng)鋼鐵制品表面生銹時(shí)，應(yīng)及時(shí)除銹并做防銹處理。減緩鋼鐵銹蝕的方法二、據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，世界各國(guó)每年因金屬銹蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的3%～5%探究新知如何減緩鋼鐵銹蝕原理：避免鋼鐵與氧氣、水接觸。（1）保持鋼鐵制品表面潔凈、干燥。（2）在金屬表面涂覆保護(hù)層(涂刷礦物油、油漆，覆蓋搪瓷、塑料)。（3）鍍上一層不易銹蝕的金屬或用“烤藍(lán)”等方法形成致密保護(hù)層，例如鍍錫、鍍鋅、鍍鉻等。（4）改變金屬的組成和結(jié)構(gòu)[制成合金,如鋼鐵中加入鉻、鎳（不銹鋼）]等。

1965年，考古工作人員在湖北江陵發(fā)掘楚墓時(shí)，出土了兩把寒光閃閃的寶劍。其中一把劍上有“越王勾踐自作用劍”8個(gè)字，這就是著名的春秋時(shí)期的越王勾踐劍。

這兩把寶劍埋藏在地下已有2000多年出土?xí)r依然光彩奪目、鋒利無(wú)比，幾乎沒(méi)有絲毫銹蝕。為了揭開(kāi)寶劍的不銹之謎，考古工作者對(duì)寶劍的組成進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)寶劍的主要成分是青銅，而且表面曾被進(jìn)行硫化處理，形成了一層致密的保護(hù)層，大大增強(qiáng)了寶劍的抗銹蝕能力。另外，寶劍所在的墓室深埋地下，密封好、空氣少，而且地下水基本為中性，這樣的環(huán)境條件非常有利于寶劍的保存?！霸酵豕篡`劍”為什么沒(méi)生銹廢舊金屬的回收利用三、金屬制品使用過(guò)程中的新舊更替現(xiàn)象是必然的，每年產(chǎn)生大量廢舊金屬探究新知據(jù)中國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)、再生資源回收協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)可以回收而沒(méi)有回收利用的再生資源價(jià)值達(dá)300億～350億元，每年約有500萬(wàn)噸的廢鋼鐵、20多萬(wàn)噸廢有色金屬?zèng)]有回收利用。廢舊金屬?gòu)U舊金屬對(duì)環(huán)境的影響非常大。例如，有些廢舊電池中含有鉛、鎳、汞、鎘、錳等重金屬，它們?cè)谧匀唤缋锊粫?huì)消失，只能遷移。也就是說(shuō)，水體或土壤不能利用自身的凈化作用將這些重金屬污染消除。重金屬會(huì)對(duì)生物蛋白產(chǎn)生凝固作用，不易被代謝出體外，在生物體內(nèi)積蓄至一定量之后，會(huì)造成慢性中毒，最終可能導(dǎo)致生物體死亡。廢舊金屬的污染回收利用廢舊金屬既可以保護(hù)環(huán)境，又能節(jié)約資源和能源。例如，回收一個(gè)廢棄的鋁質(zhì)易拉罐要比制造一個(gè)新易拉罐節(jié)省大約20%的成本，還可節(jié)約90%~97%的能源?；厥?t廢鋼鐵可煉得好鋼0.9t，與用礦石冶煉相比，可節(jié)省大約一半的成本，還可減少空氣污染、水污染和固體廢棄物對(duì)土壤的污染?；厥諒U舊金屬課堂達(dá)標(biāo)1.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．鐵釘是由鐵合金制成的 B．根據(jù)甲圖，鐵釘生銹過(guò)程中O2體積不變 C．根據(jù)甲圖，鐵釘在潮濕環(huán)境更容易生銹 D．根據(jù)乙圖，鐵釘生銹過(guò)程中溫度升高B課堂達(dá)標(biāo)2.實(shí)驗(yàn)研究鐵銹蝕影響因素，記錄如下。下列分析不正確的是（）A．②③中O2含量減少表明鐵已銹蝕 B．①②證明水對(duì)鐵銹蝕有影響 C．②③證明食鹽能加快鐵銹蝕 D．①②③證明炭粉對(duì)鐵銹蝕有影響D實(shí)驗(yàn)裝置序號(hào)其他試劑200s時(shí)O2的含量①干燥劑21%②10滴水15%③10滴水和1.0g食鹽8%3.利用鐵粉、炭粉、氯化鈉進(jìn)行鐵的銹蝕實(shí)驗(yàn)（裝置如圖所示，裝置氣密性良好）。實(shí)驗(yàn)1min后溫度計(jì)讀數(shù)上升，8min后打開(kāi)止水夾，水倒吸入錐形瓶。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。下列說(shuō)法不合理的是（）A．鐵的銹蝕是放熱反應(yīng) B．使用氯化鈉溶液的目的是加快鐵的銹蝕 C．此實(shí)驗(yàn)?zāi)芡茢喑鲨F的銹蝕需要水的參與 D．計(jì)算得出空氣中氧氣的含量約為19.7%C課堂達(dá)標(biāo)實(shí)驗(yàn)前的體積實(shí)驗(yàn)后的體積錐形瓶?jī)?nèi)空氣（含導(dǎo)管內(nèi)空氣）燒杯內(nèi)水燒杯內(nèi)剩余水246.0mL100.0mL51.5mL課堂達(dá)標(biāo)4.如圖所示，將兩枚光亮的鐵釘分別用細(xì)線吊置于甲、乙中，并使部分鐵釘露出液面。放置一段時(shí)間，出現(xiàn)了銹蝕。下列說(shuō)法不正確的是（）A．甲、乙中，氣體含氧氣的體積分?jǐn)?shù)不相等 B．甲中，鐵釘在植物油內(nèi)的部分沒(méi)有銹蝕 C．乙中，鐵釘在水面下的部分銹蝕最嚴(yán)重 D．丙中，導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱C課堂達(dá)標(biāo)5.下圖是探究鐵釘銹蝕條件的4個(gè)實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后觀察現(xiàn)象。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．①②對(duì)比說(shuō)明鐵生銹需要空氣，①③對(duì)比說(shuō)明鐵生銹需要水B．③中附著在棉花上的干燥劑的作用是使試管里沒(méi)有水分C．①中甲、乙、丙三處比較，生銹最明顯的地方是甲D．四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，生銹最快的是④中的鐵釘C課堂達(dá)標(biāo)6.對(duì)鐵生銹與燃燒條件的實(shí)驗(yàn)探究如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．對(duì)比①②可探究：接觸氧氣是否為鐵生銹的條件之一B．對(duì)比②③可探究：接觸水是否為鐵生銹的條件之一 C．對(duì)比①④可探究：溫度達(dá)到著火點(diǎn)是否為鐵燃燒的條件之一D．對(duì)比③④可探究：接觸氧氣是否為鐵燃燒的條件之一C課堂達(dá)標(biāo)7.我國(guó)的礦物種類比較齊全，儲(chǔ)量很豐富，但是礦物不能再生。下列能保護(hù)金屬資源的是（）A．廢舊金屬不需要回收利用 B．礦物資源無(wú)限，可以任意開(kāi)采 C．尋找金屬代用品 D．將鐵釘放置于潮濕的空氣中C課堂達(dá)標(biāo)8.柳州市被稱為“橋梁博物館”，剛建成的鳳凰嶺大橋成為“橋梁博物館”的新成員，大橋的橋體使用了大量的金屬材料。下列對(duì)橋梁中使用的金屬材料保護(hù)措施不正確的是（）A．經(jīng)常用濃鹽酸清洗金屬材料 B．在金屬材料表面刷油漆 C．在金屬材料表面鍍保護(hù)層 D．改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成防腐合金A課堂達(dá)標(biāo)9.我國(guó)倡導(dǎo)垃圾分類投放。鋁質(zhì)飲料罐應(yīng)投入的垃圾桶是（）A．可回收物

B．廚余垃圾 C．有害垃圾 D．其它垃圾A課堂達(dá)標(biāo)10.下列措施中，不能防止金屬制品銹蝕的是（）A．用濕布擦拭B．在表面涂油C．在表面刷漆D．在表面鍍鉻A課堂達(dá)標(biāo)11.人類文明進(jìn)步與材料發(fā)展關(guān)系十分密切。（1）鐵鍋用于炒菜，主要利用鐵具有

的性質(zhì)。（2）鋁合金被廣泛用于航天工業(yè)。鋁合金的硬度比純鋁的硬度

。（3）一種新型材料氮化鋁（AlN）應(yīng)用于新能源汽車。工業(yè)上用氧化鋁、焦炭和氮?dú)庠诟邷貤l件下制得氮化鋁，并生成一氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。（4）世界最大跨徑拱橋﹣廣西天峨龍灘特大橋在建造過(guò)程中使用了大量鋼材。在鋼材表面刷漆可防銹，其原因是

；建造過(guò)程中產(chǎn)生的廢鋼材可回收利用，其意義是

（寫(xiě)一條即可）。導(dǎo)熱大漆能隔絕氧氣和水Al2O3+3C+N2

高溫2AlN+3CO節(jié)約金屬資源課堂達(dá)標(biāo)12.蘭州市中山橋南側(cè)的“將軍柱”（鑄造材質(zhì)主要是鐵），距今已有630年的歷史，它與中山橋一起組成了“蘭州鐵路”一景，近日“將軍柱”商標(biāo)獲得國(guó)家批準(zhǔn)。（1）“將軍柱”表面已出現(xiàn)較多銹跡，其主要原因是鐵與_________等物質(zhì)共同作用的結(jié)果，生活中常用稀硫酸除去鐵制品表面的鐵銹，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________