第25课金属防护和废金属回收（原卷版）1

第25课金属防护和废金属回收目标任务预习导学自主梳理►钢铁的腐蚀与防护►废金属的回收利用效果检测探究提升►环节一探究铁的锈蚀条件►环节二防锈措施与方法►环节三金属资源的保护课堂总结强化训练001目标任务课程标准学习目标1.以铁生锈为例，了解防止金属腐蚀的常用方法；2.了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。3.认识金属矿物是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。1.知道金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。2.知道废弃金属对环境的污染，认识金属回收、再利用等对资源保护的重要性。002预习导学自主梳理钢铁的腐蚀与防护钢铁制品锈蚀条件(1)铁生锈的条件：铁与水和氧气接触。有酸或盐存在时会加速金属锈蚀。铁生锈发生的是缓慢氧化。铁锈的主要成分为Fe2O3(2)探究铁锈蚀的条件（1）通过AC对比可知，影响铁生锈的因素是水（2）通过AB对比可知，影响铁生锈的因素是空气（或氧气）由此可知，铁生锈的条件是铁与水和空气（或氧气）同时接触2.防止铁锈蚀的方法①保持铁制品的洁净和干燥②铁制品表面制成保护膜③改变其内部结构，制成不锈钢废金属的回收利用保护金属资源的重要性①金属资源是有限的。②废旧金属的随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还会造成_环境污染。保护金属资源的有效途径①防止金属锈蚀。②废旧金属回收利用。③有计划、合理地开采矿物，严禁乱采滥挖。④寻找金属的代用品。预习检测1．为了防止钢铁制品锈蚀，下列做法不正确的是（）A．用洗涤剂除去铁制品表面的油膜 B．在车船的表面喷涂油漆C．在铁制品表面镀上一层其他金属 D．将使用后的菜刀用布擦干2．下列做法中，不利于保护金属资源的是（）A．回收易拉罐B．过度开采金属矿物C．防止金属的腐蚀D．寻找金属代用品3．我国的矿物种类比较齐全，储量很丰富，但是矿物不能再生。下列能保护金属资源的是（）A．废旧金属不需要回收利用 B．矿物资源无限，可以任意开采C．寻找金属代用品 D．将铁钉放置于潮湿的空气中4．对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是（）A．对比①②可探究：接触氧气是否为铁生锈的条件之一B．对比②③可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一C．对比①④可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一D．对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一5．如图是某化学兴趣小组设计的创新实验装置。下列说法不正确的是（）A．此实验装置可用于观察铁制品锈蚀B．一段时间后，水面处铁丝锈蚀最严重C．一段时间后，塑料瓶变瘪，因为铁生锈消耗氧气D．将水换成蒸馏水后铁丝将不会生锈6．如图所示，某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。(1)四天后，________（填字母序号）试管中铁钉有明显锈迹。(2)由此实验可以得出铁生锈的条件是_________。003探究提升►环节一探究铁的锈蚀条件情境材料1全世界每年被腐蚀的钢铁，约占全年钢铁产量的1/10，钢铁生锈给人类带来了巨大的损失，你知道钢铁生锈的原因是什么吗？问题探究1一、铁的锈蚀条件(1)铁生锈的条件：铁与水和氧气接触。铁生锈发生的是缓慢氧化。铁锈的主要成分为Fe2O3有酸或盐存在时会加速金属锈蚀。(2)探究铁的锈蚀条件条件铁钉在干燥的空气中铁钉全部在蒸馏水中铁钉与空气和蒸馏水同时接触铁钉与空气和氯化钠溶液同时接触图示①②③④生锈程度不生锈不生锈易生锈最易生锈结论（1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是水（2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是空气（或氧气）由此可知，铁生锈的条件是铁与水和空气（或氧气）同时接触（3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会加快铁的锈蚀。

植物油的作用是隔绝空气（或氧气）；

将蒸馏水煮沸的目的是除去水中的氧气；

实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是除去铁钉表面的氧化物和污物。

实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水，从而排除氧气的干扰。(3)铁在密闭容器里生锈引起气压变化在密闭容器里,铁生锈消耗氧气,冷却到室温后,引起密闭容器内气压减小。根据此原理可用来测定空气中氧气的含量。图1图2如图所示,一段时间后,图1中试管内液面上升，图2中U形管中液面左高右低。(4)铝制品不易生锈的原因是什么？铝与氧气反应生成致密氧化膜，阻止继续反应。要点归纳典例精讲【典例1】（2023年湖北省十堰市中考）下列设计的实验方案能达到目的的是实验目的验证甲烷由碳、氢元素组成探究催化剂对H2O2溶液分解速率的影响探究同种溶质在不同种溶剂中的溶解性探究铁生锈的条件之一是与空气（或氧气）接触实验方案选项ABCDA.A B.B C.C D.D【典例2】（河北省保定市雄县20222023上学期期末）铁是生活中常用的金属，如图是某“取暖片”外包装的图片。该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热是利用铁生锈时会放热。（1）发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与______、______共同作用才会生锈。（2）铁锈的结构很疏松，其主要成分是______。（3）生活中，为防止铁制品生锈，人们采用的方法是______（写出一条即可）。【典例3】（2023年江苏省淮安市淮阴区开明中学教育集团中考三模）脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动：活动一：验证脱氧剂中含有活性炭【进行实验】（1）如图所示，取脱氧剂样品置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，最终黑色全部消失。灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到____的现象，说明脱氧剂中含有活性炭。【反思与评价】（2）用酒精灯替换电炉重复上述实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因__________。活动二：探究脱氧剂中氯化钠的的作用【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率时间/h0A装置导管中水面上升高度／cm0B装置导管中水面上升高度／cm00【进行实验】按下图所示A、B装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，实验数据如下表。【解释与结论】（3）从化学、物理两个视角综合分析，A、B装置导管中水面上升的原因是_______。（4）结合表中数据，得出脱氧剂中氯化钠的作用是_______（填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。【反思】（5）写出一种防止铁生锈的具体方法_________。►环节二防锈措施与方法情境材料2根据钢铁锈蚀的条件，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？问题探究2二、防止铁锈蚀的方法①保持铁制品的洁净和干燥。②铁制品表面制成保护膜，如涂油、刷油漆、烧制搪瓷、镀一层金属如铬、烤蓝（在金属表面生成一层致密的氧化膜）。③改变其内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。要点归纳典例精讲【典例1】（2023年山东省青岛市中考）防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中，与其它三种方法原理不同的是A.表面涂油 B.表面刷漆 C.覆盖塑料 D.制成合金【典例2】（2023年山东省临沂市中考）下列关于金属和金属材料的说法中错误的是A.常温下金属都是固体，有金属光泽呈银白色B.在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施，防止生锈C.铝制品应用广泛，铝是地壳中含量最多的金属元素D.有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径【典例3】（黑龙江哈尔滨市巴彦县华山乡第一中学20232024上学期期中）中国第一艘国产航母001A已进入舾装阶段，这标志着我国的海军能力正不断的壮大。（1）航母船体喷上油漆，其防锈的原理是：_______。长期侵入水中的航母铁锚链水面上部分很快就会出现铁锈，形成此现象的原因是：________。（2）铁锈主要成分为：_______（填化学式）。（3）该航母的舰体是某种合金制成的，它主要利用了该合金的物理性质是______。A.硬度大 B.抗腐蚀性强 C.延展性好（4）我国第一艘国产航母的动力系统是哈尔滨市锅炉厂开发研制的常规燃油锅炉。其燃料是柴油或重油。则该航母将来在航行过程中的能量转化应该是：________。►环节三金属资源的保护情境材料3问题探究3三、金属资源保护1.保护金属资源的重要性①金属资源是有限的。②废旧金属的随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还会造成_环境污染。2.保护金属资源的有效途径①防止金属锈蚀。②废旧金属回收利用。③有计划、合理地开采矿物，严禁乱采滥挖。④寻找金属的代用品。日常生活中常见的替代金属材料的用品有自来水管、下水管道、门窗等，它们是由金属材料改为塑料管或塑铝管、塑钢门窗。塑铝和塑钢属于特殊塑料，不是金属材料。要点归纳典例精讲【典例1】（2023年辽宁省铁岭市部分学校中考一模）下列关于金属资源的说法中，不正确的是A.自然界中的金属资源是取之不尽的B.回收废旧金属可以保护金属资源和环境C.合理开发矿物资源，寻找金属替代品都是保护金属资源的有效途径D.自然界中的金属除少数不活泼的如金、银等以单质形式存在，大部分都以化合物形式存在【典例2】（2023年湖南省长沙市中考模拟）金属是人类宝贵的自然资源。下列有关金属的说法正确的是A.金属在自然界中大多数以单质形式存在B.废旧金属不需要回收利用C.金属在常温下都是固体，有金属光泽D.地壳中含量最高的金属元素是铝元素【典例3】（黑龙江省哈尔滨市道里区光华中学20232024上学期期中）下列关于金属资源的叙述正确的是A.废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染，但不会危害人体健康B.防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径C.地球上的金属资源中金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在D.目前世界上已有90%以上的铁和50%以上的金得到了回收利用004课堂总结005强化训练1．（2023·广东梅州·统考一模）实验研究铁锈蚀影响因素，记录如下。下列分析不正确的是实验装置序号其他试剂200s时O2的含量

①干燥剂21%②10滴水15%③8%A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀B．①②证明水对铁锈蚀有影响C．②③证明食盐能加快铁锈蚀D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响2.（2023年广东省深圳市福田区中考模拟）下图是探究铁制品锈蚀的条件时设计的实验。下列说法中不正确的是A.一周后，只有丁实验铁钉生锈明显B.甲和丁对比实验，探究的是水对铁生锈的影响C.乙和丙对比实验，探究的是空气对铁生锈的影响D.丙和丁对比实验，探究的是空气对铁生锈的影响3.（广东省深圳市龙华区外国语学校教育集团20222023下学期3月月考）为探究铁生锈的条件，同学们在实验室设计了如图所示实验。下列有关该实验的相关说法错误的是A.最终U形管内红墨水液面左低右高B.植物油的作用是防止空气中的少量氧气溶于水C.试管b中的干燥剂可以是无水氯化钙D.对比试管a、b可以验证铁生锈需要水4.（2023年山东省济南市历下区中考二模）“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法。下图是探究铁生锈条件的实验，有关现象和结论中，不正确的是A.①中铁钉明显生锈，②③中铁钉几乎不生锈B.对比②③可以说明铁生锈一定要有氧气参加C.对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加D.保持铁制品表面清洁干燥可以防止铁生锈5．（2023春·陕西西安·九年级西安益新中学校联考学业考试）设置对比实验是进行科学探究的常用方法。下列设计的对比实验不能达到实验目的的是A．探究铁生锈必须有氧气参与B．验证光合作用需要二氧化碳C．探究合金比其成分金属的熔点低D．探究可燃物燃烧的条件A．A B．B C．C D．D6.（黑龙江省哈尔滨市南岗区萧红中学20232024上学期开学测试）有关金属资源的说法正确的是A.目前已经制得的纯金属有90余种B.地球上的金属资源全部存在于地壳中C.除少数很不活泼的金属如金银等以单质形式存在，其余均以化合物形式存在D.我国是金属矿物种类比较齐全的国家之一，其中铜、铝、锰等金属的储量居世界前列7.（2023年广东省佛山市南海区育才实验第二次中考模拟）对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是A.对比①②可探究：接触氧气是否为铁生锈的条件之一B.对比②③可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一C.对比①④可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一D.对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一8．（2023·广东深圳·深圳市南山外国语学校校考三模）下列实验设计能达到其对应实验目的的是A．探究铁锈蚀的条件B．探究CO2不可燃，不助燃，密度比空气大C．验证质量守恒定律D．比较Zn、Cu、Ag三种金属活动性A．A B．B C．C D．D9．（河北省石家庄市第四十二中学20222023上学期期末）下列有关金属铁的说法合理的是A.铁在空气中燃烧生成黑色固体B.不能用铁制容器盛装新配制的农药波尔多液（含硫酸铜溶液）C.铁制品生锈产生的铁锈是一种疏松多孔的物质，它的主要成分是Fe3O4D.自行车的链条常通过刷漆的方法防止生锈10.（2023年福建省三明市宁化县中考模拟）对比实验是实验探究的重要方法。下列实验设计不能实现相应实验目的的是A.证明可燃物燃烧需温度达到着火点B.区分硬水和软水C.证明MnO2是H2O2分解的催化剂D.证明铁生锈必须跟空气或氧气接触11.（山东省菏泽市成武县20222023上学期期末）某化学兴趣小组利用如图装置探究铁生锈的条件，一段时间后，只有一个集气瓶中的铁丝生锈，下列说法不正确的是A.甲瓶中的铁丝生锈B.对比甲和乙的现象，可知铁生锈需要水C.对比甲和丙的现象，可知隔绝氧气可以防止铁生锈D.对比乙和丙的现象，可知铁生锈需要水和氧气12.（2023年安徽省滁州市来安县中考一模）将5.0g铁粉、0.1g碳粉、10滴水、1.0g氯化钠放入密闭容器中，进行铁生锈中温度（实线）和湿度（虚线）变化实验，测绘图如下、下列说法错误的是A.密闭容器中一定存在空气（或氧气）B.在实验研究范围内，随着反应的进行，温度逐渐升高C.实验证明氯化钠能加快铁的生锈D.该原理可用于加热加湿日用产品的生产13.（2023·河南周口·淮阳第一高级中学校考三模）下图是某实验小组做探究铁钉生锈条件的实验，回答下列问题：(1)试管b中蒸馏水煮沸后迅速冷却的目的是_______；(2)试管c内棉花中放氯化钙的作用是_______；(3)得出铁生锈必须与氧气接触的实验现象是_______。14.（2023年广东省东莞市南城开心实验学校中考二模）金属材料一直被广泛的应用着。（1）在汽车电路中，经常用铜作导线，利用了铜的延展性和___________性。（2）用涂油漆的方法可以防止铁生锈，其防锈原理是将铁与___________(填物质名称)隔绝。（3）下列能防止铁制品生锈的措施中合理的是___________(填字母序号)。A.家用水龙头镀铬 B.栏杆涂油 C.自行车链条刷漆 D.菜刀使用后洗净擦干（4）早在明代宋应星所著的《天工开物》里就对铁器的生产和使用有所记载，到了现代，炼铁技术得到进一步发展。现代工业用一氧化碳还原赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼铁，其反应原理是___________(用化学方程式表示)。（5）某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了以下四种实验方案，其中能达到目的是___________(填字母)，请写出其中的一个反应方程式___________。A．将Cu分别加入Fe(NO3)2溶液、AgNO3溶液中B．将Fe、Cu、Ag分别加入稀盐酸中C．将Ag分别加入FeSO4溶液、CuSO4溶液中D．将Fe、Ag分别加入CuSO4溶液中15.（2023年安徽省宿州市萧县中考三模）铁的应用在人类历史上有着重要的意义，在学习了金属之后，某兴趣小组以铁为主题开展了如下探究。【活动一】认识生活中的铁（1）生活中常见到金属铁是铁的合金，生铁和钢就是常见的两种铁合金，生铁的含碳量________（选填“大于”或“小于”）钢的含碳量。【活动二】探究铁的锈蚀与防护（2）图1，起始时量筒内水面处于50mL刻度处。之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约40mL刻度处，原因是________。（3）某实验小组设计了图2实验探究铁锈蚀的条件。打开分液漏斗，一段时间后观察到A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面出现锈蚀。①试管中发生的反应的化学方程式为________，该实验说明铁生锈是铁与________共同作用的结果。（4）请写出一种日常生活中防止铁生锈的措施：________。【活动三】探究铁和盐溶液的反应（5）向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中连续缓慢地加入mg铁粉，溶液中析出固体的质量与参加反应的铁粉的质量关系如图3所示。①写出ab段（不含两端点）对应溶液中含有的金属离子：________。②bc段（不含两端点）析出的金属是________。③若ab段和bc段析出的固体质量相等，参加反应的铁粉质量分别为m1g和m2g，试比较m1和m2的大小关系：________。16.（2023年河北省唐山市路北区中考二模）在寒冬的户外，“暖宝宝”斯开外袋，取出内袋，剥离后面的衬纸，贴在内衣外层，用手铺平，立刻就能感觉到温暖。“暖宝宝”里有什么物质？热量是怎么产生的？兴趣小组开始了探究。【查阅资料】①某品牌暖宝宝的主要成分为铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂和食盐。②蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物，是很好的保温材料。③吸水性树脂是一种新型高分子材料，吸水、保水能力特强，并且可反复释水、吸水。【认真思考】（1）暖宝宝发热应该是类似铁生锈的缓慢氧化的结果，铁生锈的条件是____________。【提出问题】活性炭、蛭石、吸水性树脂和食盐在发热过程中有什么作用？【设计并实验】把下表的6组实验药品分别放入同样的密闭容器中，用温度传感器检测密闭容器中温度随时间的变化曲线如图所示。序号实验药品①5g铁粉（还原铁粉，下同）②③5g铁粉、1g氯化钠④⑤⑥5g暖宝宝（2）分析实验②和实验④，可知氯化钠的作用是______。（3）研究表明活性炭的加入对暖宝宝快速放热有利。活性炭的______结构保证铁粉与其它物质充分接触。（4）实验表明，对暖宝宝升温贡献最大的物质可能有______。【反思拓展】（5）打开用过的暖宝宝，取出少量红褐色固体于试管中，加入稀盐酸溶液变黄，反应的化学方程式是______。（6）暖宝宝有衬纸、内袋、外袋层层包裹保存，目的是防止______而失效。（7）暖宝宝利用了铁缓慢氧化放热，再举一个生活中利用化学反应的例子______（说明实例和利用的化学反应）。17.（黑龙江省绥化市绥棱县克音河乡学校20232024上学期期中）世界上每年因锈蚀而报废金属设备和材料，