资源简介

(共21张PPT)
6.3 金属防护和废金属回收
核心素养目标
1.科学探究与实践能力：
通过 “铁生锈条件的控制变量实验”，设计并实施实验方案，观察记录现象，归纳铁与氧气、水共同作用导致锈蚀的结论。
能运用金属防护原理解决实际问题，例如设计自行车防锈方案，并通过模拟实验验证不同防护方法的效果。
2.化学观念与与科学思维：
理解 “废金属回收是资源循环利用” 的本质，建立 “金属资源有限性 — 回收必要性 — 技术可行性” 的认知链条。
3.科学态度与社会责任：
认识金属腐蚀对社会经济的危害，树立 “防患于未然” 的防护意识。
关注金属防护技术的发展前沿，体会化学在推动材料科学进步中的作用，激发探索新型防护技术的兴趣。
学习重难点
学习重点
1.金属腐蚀的条件与防护原理。
2.废金属回收的意义与方法。
学习难点
1. 金属腐蚀与防护的微观机制。
2.复杂防护方法的原理应用。
钢铁的锈蚀及防护
PART 01
1.钢铁锈蚀条件的探究
钢铁具有多种优良性能，在生产生活中得到了广泛应用。然而，一般铁制品并不耐腐蚀，比较容易生锈。
【观察思考】
取一块废旧铁丝网，将铁丝网剪成几小片，用稀盐酸除去铁锈后，放入锥形瓶中，如图所示。在锥形瓶中加入 3~4 mL 浓食盐水，塞紧带导管的单孔塞后，将导管的另一端伸入滴有红墨水的水中，过一段时间后观察并记录实验现象。你能解释观察到的现象吗？
铁的锈蚀实验
钢铁的锈蚀是怎么产生的？与哪些因素有关？以铁钉生锈为例进行探究。
取 5 枚洁净无锈的铁钉，分别放入 5 支试管中，进行下面的实验，将观察到的实验现象记录在表中。
（1）在试管①中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙），再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。
（2）在试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没，塞紧橡皮塞。
（3）在试管③中加入少量蒸馏水，使铁钉的一部分浸没在水中。
1.钢铁锈蚀条件的探究
（4）在试管④中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去溶液。
（5）在试管⑤中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一部分浸没在溶液中。
1.钢铁锈蚀条件的探究
钢铁的锈蚀是怎么产生的？与哪些因素有关？以铁钉生锈为例进行探究。
铁钉锈蚀实验
1.钢铁锈蚀条件的探究
试管
立即观察
1天后
3天后
7天后
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
无明显现象
无明显现象
无明显现象
无明显现象
无明显现象
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
铁钉表面开始生锈
铁钉表面的铁锈增多
铁钉表面的铁锈增多
铁钉表面出现大量铁锈
铁钉表面出现大量铁锈
实验分析：
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
1.钢铁锈蚀条件的探究
实验结论：
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
铁锈（主要成分为 Fe2O3·xH2O）是一种疏松多孔的物质，成分复杂，空气
中的氧气和水分能穿过铁锈的空隙，不断向内层渗透，持续与铁反应，直至铁被完全锈蚀。
物质的性质包括物理性质和化学性质，这些性质会直接影响物质的保存和使用。
对金属而言，常常利用金属的导电性制作电线、电缆，但有时也要采用各种方法来避免或减缓某些会影响金属使用寿命的化学反应的发生，如防止金属发生锈蚀等。
2.金属的防护
那么，你知道有哪些防止金属发生锈蚀的方法吗？
（1）钢铁防锈的原理
破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品隔绝空气或水。只要破坏其中一个条件，
铁就不能生锈。
2.金属的防护
（2）钢铁防锈的方法
①保持铁制品洁净和干燥；
②在铁制品表面涂上一层保护膜，如涂油、喷漆、电镀、搪瓷、烤蓝；
③改变铁的组织结构，制成合金，如不锈钢。
2.金属的防护
（3）保护金属资源的必要性
①金属矿物的储量有限且不能再生；
②随意丢弃废旧金属会造成资源浪费和环境污染
（4）保护金属资源的有效途径
①防止金属锈蚀；
②回收利用废旧金属；
③有计划、合理地开采金属矿物；
④寻找金属的代用品等。
了解金属的锈蚀原因，才能更好地设计、制定防护金属的方案，从而加强
资源的有效利用，实现可持续发展。
2.金属的防护
铝比铁更容易与氧气和其他物质发生化学反应。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。通常所称的“电化铝”，是指用特殊方法使铝表面形成加厚的氧化铝保护层的铝材料。
“电化铝”制品
废金属的回收利用
PART 02
1.废金属的回收利用
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
1.废金属的回收利用
归纳总结
金属防护和废金属回收
铁锈蚀的条件
防锈方法
废金属的回收利用
氧气
水
同时接触
保持铁制品表面洁净与干燥
覆盖保护层，如喷漆、涂油等
改变金属的组成和结构，如制成合金
废金属的危害
处理方法：回收利用
随堂训练
1. 在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是(　　)
A．在干燥、致密、不透气的土壤中
B．在潮湿、疏松、透气的土壤中
C．在潮湿、致密、不透气的土壤中
D．在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
A
随堂训练
2. 根据铁钉锈蚀的图像，判断下列说法不正确的是（　 ）
A．①中甲乙丙三处中生锈的是乙处
B．②中植物油的作用是隔绝氧气
C．③中氯化钙的作用是作干燥剂
D．①②③对比实验可得出铁生锈的条件是与氧气、水直接接触
A
随堂训练
3. 下列关于回收铝饮料罐说法不正确的是（　　）
A. 回收铝饮料罐可以节约金属资源
B. 回收铝饮料罐可以节约能源
C. 回收铝饮料罐可以减少对环境的污染
D. 回收一个铝饮料罐比制造一个铝饮料罐要贵
D
谢谢观看

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