金属的锈蚀与防护

1、沉沉在海底的在海底的“泰坦尼克号泰坦尼克号”汉代贵族铁剑行军铁釜汉代贵族铁剑行军铁釜金属腐蚀的危害金属腐蚀的危害 据有关专家介绍，全球每一分钟就有据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈，目前吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约亿元人民币，约占我国国民生产总值的占我国国民生产总值的6%左右。左右。 探锈探锈大行动大行动1、铁、铁生锈的原因是生锈的原因是什么？什么？2、如何进行、如何进行除除锈？锈？3、探防锈、探防锈之途径之途径行动之一：探铁生锈之根本行动之一：探铁生锈之根本铁生锈的原因是什么呢？铁生锈的原因是什么

2、呢？我觉得可能与我觉得可能与 和和 有关系有关系你能设计实验证明你的猜测么？你能设计实验证明你的猜测么？水水空气空气提出问题：提出问题：设计方案：设计方案：进行实验：进行实验：探究结论：探究结论：建立假设：建立假设： 铁铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）： 铁铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁铁钉浸没一半在水中：钉浸没一半在水中： 铁未生锈铁未生锈铁未生锈铁未生锈铁在空气、水的界铁在空气、水的界面处生锈面处生锈铁生锈是铁与氧气、水等物质相互作用。（缓慢氧化铁生锈是铁与氧气、水等物质相互作用。（缓慢氧化, ,放热）放热）进

3、一步探究：其他因素是否会影响铁生锈？进一步探究：其他因素是否会影响铁生锈？其他因素是否会影响铁生锈其他因素是否会影响铁生锈？我觉得可能与我觉得可能与 和和 有关系有关系你能设计实验证明你的猜测么？你能设计实验证明你的猜测么？提出问题：提出问题：设计方案：设计方案：建立假设：建立假设：酸酸盐溶液盐溶液进行实验：进行实验：铁钉浸没一半在水铁钉浸没一半在水中中:铁铁钉浸没一半的在食盐水中钉浸没一半的在食盐水中：铁铁钉沾了酸液钉沾了酸液: 铁铁在空气、水的界在空气、水的界面处生锈面处生锈浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈铁钉严重锈蚀铁钉严重锈蚀探究结论：探究结论：在酸性和

4、有盐条件下会加快生锈速率在酸性和有盐条件下会加快生锈速率( (另外钢铁的纯度、环境的温度、湿度另外钢铁的纯度、环境的温度、湿度也会也会影响影响钢铁锈蚀钢铁锈蚀) )一、铁一、铁生锈的原因生锈的原因: :生锈是铁与生锈是铁与氧气氧气和和水水共同作用的结果；共同作用的结果；且在且在酸性酸性或或盐溶液盐溶液的环境下锈蚀的速度更快。的环境下锈蚀的速度更快。铁锈：主要成分是铁锈：主要成分是FeFe2 2O O3 3，是一种，是一种疏松多孔疏松多孔的的红棕色红棕色物质，能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙，不物质，能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。断向里层渗

5、透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。生活小常识生活小常识1 1、以前、以前家中的门窗都是铁制品，而在厨房里家中的门窗都是铁制品，而在厨房里, ,经常使用煤经常使用煤球作为燃料。一段时间后球作为燃料。一段时间后, ,人们发现厨房里的门窗锈蚀的人们发现厨房里的门窗锈蚀的情况要比其他地方更严重情况要比其他地方更严重, ,你能解释其中的原因吗？你能解释其中的原因吗？ 2 2、20082008年年1 1月南方诸多城市发生雪灾月南方诸多城市发生雪灾, ,大雪封路大雪封路, ,为了使积雪迅速的为了使积雪迅速的融化融化, ,人们往地上撒盐人们往地上撒盐( (降低其凝固点降低其凝固点),),但是在许多钢制的桥梁

6、上没有用但是在许多钢制的桥梁上没有用这种方法而是用人工铲雪的方法这种方法而是用人工铲雪的方法, ,为什么为什么? ?在酸性环境在酸性环境下锈蚀的速度更快。下锈蚀的速度更快。盐溶盐溶液环境下铁锈蚀液环境下铁锈蚀的速度更快。的速度更快。一些食品包装袋中常放一袋粉末状物质，该物一些食品包装袋中常放一袋粉末状物质，该物质对食品有质对食品有防潮防潮和和防氧化防氧化的作用。你知道这些的作用。你知道这些粉末状物质是什么？它的作用是什么吗？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！铁生锈也有好的一面啊！Fe2O3是一种疏松多孔的物质，无保护作用是一种疏松多孔的物质，无保护作用Al2O3是一种致

7、密无缝的物质，有保护作用是一种致密无缝的物质，有保护作用铝的金属活动性比铁强，在空气中更易氧化，为什么铝的金属活动性比铁强，在空气中更易氧化，为什么铁比铝更易锈蚀？铁比铝更易锈蚀？讨论：讨论：请请分析下面金属分析下面金属“皮肤病皮肤病”的形成原因的形成原因金属金属“皮肤病皮肤病”现象现象原因原因钢铁的生锈钢铁的生锈银白色的银元生锈银白色的银元生锈铜器生锈铜器生锈出现红色物质出现红色物质氧气、水等与铁反应氧气、水等与铁反应出现黑色物质出现黑色物质氧气与银反应氧气与银反应出现绿色物质出现绿色物质 氧气、水、二氧化碳与铜反应氧气、水、二氧化碳与铜反应铁，吸收水和氧气铁，吸收水和氧气金属生锈后其性质是

8、否改变？金属生锈后其性质是否改变？对人类的生产、生活有什么影响？对人类的生产、生活有什么影响？导电性导电性、强度等性能会降低。、强度等性能会降低。造成造成金属材料的损耗金属材料的损耗环境污染环境污染。讨论：讨论：行动之二：探除锈之方法行动之二：探除锈之方法金属资源宝贵，对生锈的金属制品要如何除锈？金属资源宝贵，对生锈的金属制品要如何除锈？用砂纸打磨用砂纸打磨用盐酸浸泡用盐酸浸泡物理变化物理变化化学变化化学变化 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O或或防锈原理防锈原理：隔绝空气和防水，使铁没有生锈的条件。隔绝空气和防水，使铁没有生锈的条件。行动之三：探防生锈之途径行动之三：探防生锈之途径

9、防止铁生锈的方法：防止铁生锈的方法：外部条件：外部条件：涂保护层：涂保护层：内部改造：内部改造：保持清洁、干燥保持清洁、干燥刷漆、涂油、刷漆、涂油、电镀电镀(镀锡镀锡、铬、锌铬、锌) )、烧涂搪瓷、烤蓝烧涂搪瓷、烤蓝等等改变金属的内部结构使其变成不锈钢或合金改变金属的内部结构使其变成不锈钢或合金“穿外衣穿外衣”“增强体质增强体质”应用应用2 2、非供暖期间，铁制供暖设施中仍充满水，目非供暖期间，铁制供暖设施中仍充满水，目的是的是_，其原理是，其原理是_防止铁生锈防止铁生锈隔绝氧气隔绝氧气3、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。锁是日常生活、生产中常用工具，一般是金属做的，

10、经常会生锈。（1）在哪种情况下使用的铁锁最易生锈？）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）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列举两个不同部位的不同措施。）不同措施。）（3）你认为怎么保养才能防止锁生锈？）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）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，锁勾通常中不锈钢或镀铬镍锁芯通常是铜制的，锁身通常是喷漆，锁勾通常中不锈钢或镀铬镍保持干燥、防雨淋、经常给锁芯注油保持干燥、防雨淋、经常给锁芯注油2 2、废弃、废弃金属及危害金属及危

11、害行动之行动之四四：探废旧：探废旧金属的回收和金属的回收和利用利用补充（1）废）废金属的种类金属的种类（2）废）废金属金属的危害的危害3、废金属的回收利用、废金属的回收利用污染环境污染环境A、减少对环境的污染、减少对环境的污染。B、产生巨大的社会和经济效率。、产生巨大的社会和经济效率。浪费金属资源浪费金属资源(汞汞、铅、镉等、铅、镉等重金属污染重金属污染)金属回收标志金属回收标志归纳小结归纳小结我生病了，我现在浑我生病了，我现在浑身起色斑，身上有小身起色斑，身上有小孔，我这是怎么了？孔，我这是怎么了？三、防止铁生锈的方法三、防止铁生锈的方法我会做我会做1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易

12、生锈、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？ （）（）（1）在干燥的空气）在干燥的空气中中 （2）在潮湿的空气中）在潮湿的空气中（3）部分浸入食盐水）部分浸入食盐水中中 （4）浸没有植物油中）浸没有植物油中2、下列做法能防止铁制品生锈的、下列做法能防止铁制品生锈的是是（）（）A、自行车脏了用清水冲洗、自行车脏了用清水冲洗B、用废酸液冲洗铁制污水管道、用废酸液冲洗铁制污水管道C、在铁制篮球架上刷一层油漆、在铁制篮球架上刷一层油漆D、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干2、3C、D3 3、汽车机器上的齿轮门把手锯条铁洗脸盆铁柜铁轴汽车机器上的齿轮门把手锯条铁洗脸盆铁

13、柜铁轴剪刀等常见的铁制品，为了防止它们生锈，通常采用下面哪一剪刀等常见的铁制品，为了防止它们生锈，通常采用下面哪一种方法种方法( (填序号填序号) )：在表面刷一层油漆：在表面刷一层油漆： ；在表面涂上机油：在表面涂上机油： ；在表面镀上一层其他金属：在表面镀上一层其他金属： ；在表面烧制陶瓷：在表面烧制陶瓷： ；使其表面形成致密的氧化膜：使其表面形成致密的氧化膜： 。 4 4、某、某市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流程如下：程如下：含铜含铜废物废物黑色固体黑色固体及残留物及残留物硫酸铜、水硫酸铜、水及不溶物及不溶物滤液滤液浅绿色溶液及浅绿色溶液及

14、红色沉淀物红色沉淀物红色红色粉末粉末灼烧灼烧（1 1）稀硫酸、加热稀硫酸、加热（2 2）过滤过滤铁屑铁屑过滤过滤过程得到的残留物不溶于水和稀硫酸。请写出上述过程得到的残留物不溶于水和稀硫酸。请写出上述生产流程中与铜直接有关的化学方程式。生产流程中与铜直接有关的化学方程式。_2Cu2CuO O2 2 2CuO 2CuOCuOCuOH H2 2SOSO4 4=CuSO=CuSO4 4H H2 2O OFeFeCuSOCuSO4 4=FeSO=FeSO4 4CuCu5 5、在、在A A、B B、C C、D D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、

15、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝，并使铁丝食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如右图所示的四套装置，每隔一完全浸没在食盐水中，然后装配成如右图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，高度的大小见下表：段时间测量导管中水面上升的高度，高度的大小见下表： 表中所列表中所列数据为不同时间导管中水面上升的高度数据为不同时间导管中水面上升的高度(1)哪一瓶哪一瓶导管中水面上升的高度最大导管中水面上升的高度最大？而而D瓶导管中水面什么为没有上升瓶导管中水面什么为没有上升？(2)通过这个实验你认为铁在什么条件下易生锈通过这个实验你认为铁在什么

16、条件下易生锈? B跟氧气接触，有水分子存在，有盐存在，三者同时具备时铁生锈速度最快跟氧气接触，有水分子存在，有盐存在，三者同时具备时铁生锈速度最快没有氧气没有氧气活动活动：探究铁钉生锈的：探究铁钉生锈的条件条件11、取三根干燥、无油、无锈的新、取三根干燥、无油、无锈的新铁钉，分别放入铁钉，分别放入A、B、C三个干净三个干净的试管中的试管中。4、在、在C试管中放入少许生石试管中放入少许生石灰，保证瓶内没有水分，然灰，保证瓶内没有水分，然后把试管塞紧紧盖上。后把试管塞紧紧盖上。3、B试管中注满煮沸过的凉试管中注满煮沸过的凉开水，在液面上滴上植物油。开水，在液面上滴上植物油。2、在、在A试管试管中中

17、加入少量自加入少量自来水，让试管敞口来水，让试管敞口5、放置、放置23天，仔细观察天，仔细观察试管内产生现象。试管内产生现象。活动活动：探究铁钉生锈的：探究铁钉生锈的条件条件21、取三根干燥、无油、无锈的新、取三根干燥、无油、无锈的新铁钉，分别放入铁钉，分别放入A、B、C三个干净三个干净的试管中的试管中。4、在、在C试管试管中中加入少量自来加入少量自来水，让试管水，让试管敞口敞口3、在、在B试管试管中中加入加入少量食盐少量食盐水水，让试管，让试管敞口。敞口。2、在、在A试管中加入试管中加入少量盐少量盐酸，酸，让试管让试管敞口敞口5、放置几天放置几天，仔细观察试，仔细观察试管内产生现象。管内产生

18、现象。三三 天后天后七天后七天后活动活动：探究铜生锈探究铜生锈的的条件条件4、在、在C试管试管中加入中加入刚煮沸过的刚煮沸过的蒸馏水蒸馏水，使铜片，使铜片一半浸入蒸馏水中，另一一半浸入蒸馏水中，另一半露置于空气中，然后再在此大半露置于空气中，然后再在此大试管集试管集满二氧化碳后满二氧化碳后，然后，然后迅速用橡皮迅速用橡皮塞塞住试管口放置塞塞住试管口放置3、在、在B试管试管中加入中加入蒸馏水蒸馏水，使，使铜片铜片一半一半浸入蒸馏水中，另一半露置于浸入蒸馏水中，另一半露置于空气中，然后再在此大试管中小心放入用细线系着的一支盛有浓氢氧空气中，然后再在此大试管中小心放入用细线系着的一支盛有浓氢氧化钠溶液的小化钠溶液的小试管，试管，最后用橡皮塞立即塞住试管口放置最后用橡皮塞立即塞住试管口放置2、在、在A试管中加入试管中加入固体干燥剂，固体干燥剂，用橡皮塞立即塞住试管口放置用橡皮塞立即塞住试管口放置6、放置几天、放置几天，仔细观察试管内产生现象。，仔细观察试管内产生现象。1、取四块、取四块洁