钢铁锈蚀与防护

2001年11月10日四川宜宾市城区南门大桥断裂各种铁制品的锈蚀

为了减少损失，需要探究钢铁锈蚀的原因、防护的方法钢铁是应用最普遍且最容易被锈蚀的金属材料铁轨的锈蚀锈蚀的轮船学习目标：1、知道导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法。2、通过对钢铁锈蚀条件的探究，加深对科学探究各要素的理解。3、知道废旧金属对环境的污染，

认识回收利用废旧金属对环境及金属资源保护的重要性，树立保护金属资源的意识。

提出问题:导致钢铁锈蚀的因素有哪些?生活感知:提出猜想:设计实验:操作观察:得出结论:交流反思:.......[实验探究]我体验我快乐探究铁生锈的条件实验现象接触的物质水氧气水氧气洁净的铁钉放在干燥的试管中，底部为干燥剂洁净的铁钉全部浸没在煮沸过的蒸馏水中，上层油封洁净铁钉的一半浸入试管的蒸馏水中没有生锈

没有生锈

生锈

铁+氧气Fe2O3·xH2O水疏松多孔会加速铁的锈蚀铁锈铁氧气水主要因素是空气中的氧气与水蒸气提出问题:导致钢铁锈蚀的因素有哪些?生活感知:提出猜想:设计实验:操作观察:得出结论:交流反思:.......[实验探究]实验现象接触的物质铁钉生锈铁钉生锈水氧气酸水氧气盐食盐水食醋浸湿的铁钉酸、盐等物质会使生锈加速影响钢铁生锈的其它因素：酸、盐等物质会使生锈加速影响钢铁生锈的其它因素：放在南极已差不多90年食品罐头家用燃气灶影响钢铁生锈的其它因素:盐钢铁生锈酸环境的温度钢铁的纯度环境的湿度1．铁生锈是铁与氧气、水等物质相互作用的结果。（缓慢氧化,放热）2.在酸性和有盐条件下会加快生锈速率3．升温也会加速钢铁锈蚀。4．铁锈（混合物）的主要成分是氧化铁Fe2O3,红色结论:再识锈结构：铁锈(Fe2O3)氧化铝

(Al2O3)结构特点若不除去结果疏松多孔致密坚固加快锈蚀使铝“自我保护”一些食品包装袋中常放一袋粉末状物质，该物质对食品有防潮和防氧化的作用。你知道这些粉末状物质是什么？它的作用是什么吗？铁生锈也有好的一面啊！考考你人们采取了许多措施，但每年全世界因生锈而损失的铁约占世界年产量的四分之一！！全世界每年因金属锈蚀造成的损失超过7000亿美元！！如何防锈？在已知领域我们重新发现在未来领域我们努力探索.提出问题:如何减缓钢铁锈蚀?生活感知:合作与发现:信息交流:得出结论:....[生活探究]探究减缓钢铁生锈的方法铁锈铁氧气水或防止金属腐蚀的方法烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬镀铬怎么防止钢铁生锈呢？在车船的表面喷油漆在机械表面涂防锈油在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷此外，还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬镀铜.提出问题:如何减缓钢铁锈蚀?生活感知:合作与发现:信息交流:得出结论:....1、“穿外衣”——金属表面覆盖保护层(涂刷矿物油、油漆、覆盖搪瓷、塑料、镀金属)2、“增强体质”——改变金属的内部组织结构（制成合金）[生活探究]结论：防止铁制品生锈的具体方法为：

保持铁制品表面干燥和洁净在钢铁表面涂一层保护膜如：涂刷矿物油、油漆；覆盖搪瓷、塑料）镀上一层不易锈蚀的金属或通过化学反应使表面生成一层致密的氧化膜如“烤蓝”改变组成结构，制成合金，如不锈钢应用1自行车的构件如支架、链条、钢圈、辐条等，分别采取了什么防锈措施？支架——烤漆链条——涂油钢圈、车把——镀铬辐条——镀锌应用21、非供暖期间，铁制供暖设施中仍充满水，目的是_____________，其原理是_____________防止铁生锈隔绝氧气2、锁是日常生活、生产中常用工具，一般是金属做的，经常会生锈。（1）在哪种情况下使用的铁锁最易生锈？（2）锁的各个部分通常采取了怎样的防锈措施?(列举两个不同部位的不同措施。）（3）你认为怎么保养才能防止锁生锈？在潮湿空气中（或雨淋，或接触酸碱盐的溶液等）锁芯通常是铜制的，锁身通常是喷漆，锁勾通常是不锈钢或镀铬保持干燥、防雨淋、经常给锁芯注油资料：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。一资多用勘探未来.探究课题:保护金属资源的有效途径生活感知:宏伟蓝图：..[资源探究]保护金属资源的途径：（2）回收和利用废旧金属（1）防止金属锈蚀

据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%，而且还可节约金属资源和95%的能源。1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的铁的90%以上的金得到了回收利用。

废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。你知道吗？讨论废弃金属的回收有什么意义？

可节约金属资源可节约能源可减少对环境的污染｝提高了经济效益和社会效益我国在回收废金属上的成就

我国回收废金属行业成就卓越，废旧金属的回收再利用经验已经被许多发达国家高度重视。如我国铜的再生利用率在1996年占当年精炼铜产量的61%。

结论：1、金属资源保护的途径（2）回收和利用废旧金属（3）合理开采矿物（1）防止金属锈蚀（4）寻找金属的替代品

2、废弃金属的危害（1）浪费金属资源（2）污染环境节约资源保护环境小结铁生锈的主要条件是与氧气和水（或水蒸气）直接接触。防止铁生锈的方法保持铁制品表面干燥和洁净在钢铁表面涂一层保护膜镀上一层其他金属改变组成结构，制成合金

保护金属资源的有效途径是：

.防止金属锈蚀

.回收利用废旧金属

.合理有效的开采矿物

.寻找金属的代用品

我会做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我会做

2、（1）下列家庭生活垃圾：①废旧书刊报纸②废电池③废弃橡胶、塑料制品④易拉罐饮料瓶⑤废弃电线⑥破旧铁锅、铝壶⑦变质剩饭菜⑧瓜皮果壳⑨废弃玻璃物品等，其中可回收利

用的有＿＿＿＿＿＿＿＿。回收利用与保护金

属资源的相关联的是＿＿＿＿＿＿。（2）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议:

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

①②③④⑤⑥⑨②④⑤⑥防止金属腐蚀寻找金属的代用品

3、连线题钢铁锈蚀的条件缓慢氧化钢铁锈蚀的过程疏松多孔铁锈的状态与空气和水共同作用使铁器保持干燥使铁器与空气隔绝铁器表面喷漆没有水份存在不易生锈

4、在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么？新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易发生腐蚀。请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？不会，因为月球上缺少水分和氧气。5、小明发现家里的铜器表面生了一层绿色物质，用小刀刮去后见到原来红色的铜。小明去问老师，老师告诉他这是铜生锈了，这层绿色物质叫“铜绿”,学名叫“碱式碳酸铜”,化学式为:Cu2（OH）2CO3。据此你能帮助小明分析铜器生锈的原因吗？你的推理依据是什么？你如何帮助小明将铜器上的锈除去？答:在潮湿的空气中铜与氧气、水、二氧化碳等作用生成了铜绿。推理依据是按铜绿的化学式可知：铜绿含C、H、O、Cu四种元素，若无空气中的O2、H2O、CO2等对铜发生作用则铜绿中不可能含O、C、H等元素。用白醋浸泡可除去铜锈。(设计实验探究铜生锈的条件）知识实践钢铁生锈，实际上是铁、_____、____等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应。防止铁