第十四讲 金属材料及防腐蚀

1、义务教育课程标准实验教科书义务教育课程标准实验教科书 中考易中考易化学化学 复习目标东汉时期的青铜奔马，现已东汉时期的青铜奔马，现已成为我国的旅游标志。成为我国的旅游标志。河北沧州铁狮子，铸造于河北沧州铁狮子，铸造于公元公元953953年，距今已有年，距今已有1 1千千余年的历史。余年的历史。 锰钢钛合金与人体有很好的钛合金与人体有很好的“相容性相容性”，因此可用来制造人造骨等。，因此可用来制造人造骨等。一一.铁的冶炼铁的冶炼气气灯灯灯灯气气用一盏燃着的酒精灯烧掉尾气。用一盏燃着的酒精灯烧掉尾气。实验实验-20 一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温红

2、色的氧化铁粉末变成黑色红色的氧化铁粉末变成黑色, ,生成的气体能使澄清石灰生成的气体能使澄清石灰水变浑浊水变浑浊. .工业炼铁原理：工业炼铁原理：主要原料主要原料: : 铁矿石铁矿石 , , 焦炭、石灰石、空气焦炭、石灰石、空气反应原理：反应原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳将铁从铁矿石里面还原出来化碳将铁从铁矿石里面还原出来铁矿石铁矿石 , 焦炭和石灰石焦炭和石灰石生铁生铁炉渣炉渣CO2 + C = 2COO2 + C = CO2Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温相关的反应化学方程式：相

3、关的反应化学方程式：O2 + C = CO2点燃点燃CO2 + C = 2CO高温高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温空气空气设备：设备：高炉高炉铁钉锈蚀条件的探究铁钉锈蚀条件的探究二二.金属资源保护金属资源保护.金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护、铁制品锈蚀的条件铁制品锈蚀的条件: :铁与铁与空气中的氧气和水空气中的氧气和水(水蒸气水蒸气)直接接触直接接触即潮湿的即潮湿的空气中容易生成铁锈空气中容易生成铁锈(主要成分为主要成分为Fe2O3 xH2O).、防止铁制品锈蚀的原理防止铁制品锈蚀的原理: :使铁制品隔绝与空气中的氧气和水使铁制品隔绝与空气中的氧气和水(水蒸气水蒸气)的接触的

4、接触或改变铁的组织结构或改变铁的组织结构。、防止铁制品锈蚀的方法（措施）防止铁制品锈蚀的方法（措施） : : 保持铁制品表面的洁净和干燥。保持铁制品表面的洁净和干燥。在铁的表面涂上一层保护膜在铁的表面涂上一层保护膜(如如:涂油刷漆涂油刷漆)。在铁的表面镀上在铁的表面镀上 其他金属其他金属(如如:镀铬镀铬)。制造耐腐蚀的合金制造耐腐蚀的合金(如如:制不锈钢制不锈钢)。2.2.金属资源保护金属资源保护防止金属的腐蚀防止金属的腐蚀废旧金属的回收利用废旧金属的回收利用合理有效地开采矿物合理有效地开采矿物寻找金属的代用品寻找金属的代用品难点突破难点突破1 1、合金的抗腐蚀能力和硬度一般比组成它们的纯金属

5、更高，黄铜和铜、合金的抗腐蚀能力和硬度一般比组成它们的纯金属更高，黄铜和铜2 2、金属生锈的环境是：在酸性物质或食盐溶液中的速度、金属生锈的环境是：在酸性物质或食盐溶液中的速度 在在O2和和H2O中中3、CO 还原还原 Fe2O3、CuO的实验需要注意事项：的实验需要注意事项：操作顺序：气操作顺序：气灯灯灯灯气。即：实验气。即：实验开始开始时是先通时是先通CO气体一会儿，气体一会儿，后加热，目的是：后加热，目的是：结束时是先结束时是先停止加热，继续通停止加热，继续通CO气体冷却。目的是：灼热的金属于空气中的氧气变成氧化物。气体冷却。目的是：灼热的金属于空气中的氧气变成氧化物。尾气为什么要处理？

6、因为尾气为什么要处理？因为CO有毒，不能随意排放。会污染环境。有毒，不能随意排放。会污染环境。处理方法为：在尾气管口放一盏燃着的酒精灯将处理方法为：在尾气管口放一盏燃着的酒精灯将CO烧掉。（或用气球收集备用）烧掉。（或用气球收集备用）检验是否有铁粉的方法：检验是否有铁粉的方法：1）物理方法：用磁铁吸引；）物理方法：用磁铁吸引；2）化学方法：用稀盐酸或稀硫酸，观察是否有气泡）化学方法：用稀盐酸或稀硫酸，观察是否有气泡中考名题点拨中考名题点拨例题例题1（广东）人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用（广东）人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。请回答：也需要金属。

7、请回答：（1）地壳中含量最多的金属元素是 。（2）根据下图的应用实例，试说出金属具有的两点物理性质）根据下图的应用实例，试说出金属具有的两点物理性质 、 。（3）早在春秋战国时期，我国古代人民已经开始炼铁。）早在春秋战国时期，我国古代人民已经开始炼铁。写出磁铁（写出磁铁（Fe3O4）与）与CO反应的化学方程式反应的化学方程式 。钢铁防腐十分重要！请写出一种防止钢铁生锈的方法钢铁防腐十分重要！请写出一种防止钢铁生锈的方法 。（4）将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的的洗槽中，观察到溶液变黄，）将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的的洗槽中，观察到溶液变黄，有无色气泡逸出。写出发生反应的化学方程式有无色

8、气泡逸出。写出发生反应的化学方程式 、 。中考名题点拨中考名题点拨例题例题2、（、（2012广东）某同学取一块表面完全锈蚀的生铁片进行了以下探究：广东）某同学取一块表面完全锈蚀的生铁片进行了以下探究：（1）实验：）实验：步步骤骤操作操作现象现象结论结论取适量固体于试管中加热，用取适量固体于试管中加热，用干冷的玻片置于试管口上方。干冷的玻片置于试管口上方。_ 固体中含有水。固体中含有水。取适量固体于试管中，加入足取适量固体于试管中，加入足量的稀盐酸，观察溶液颜色。量的稀盐酸，观察溶液颜色。溶液呈溶液呈_色。色。 固体中含有固体中含有Fe2O3。收集步骤试管中产生的气体，收集步骤试管中产生的气体，

9、_。有爆鸣声。有爆鸣声。固体中含有固体中含有_。将上面反应后的混合液过滤。将上面反应后的混合液过滤。有黑色固体。有黑色固体。黑色固体的主要成分是黑色固体的主要成分是_。（2）表达：步骤的化学方程式为）表达：步骤的化学方程式为_、_。（3）拓展：取）拓展：取2枚未生锈的铁钉，一枚部分浸入蒸馏水、另一枚部分浸入盐水，枚未生锈的铁钉，一枚部分浸入蒸馏水、另一枚部分浸入盐水，生锈较快的是生锈较快的是_。中考名题训练中考名题训练4 4、（巢湖）如图所示是液态二氧化碳灭火器，、（巢湖）如图所示是液态二氧化碳灭火器，请回答下列问题请回答下列问题（1 1）图中所标物质中属于金属材料的）图中所标物质中属于金属材

10、料的是是 （只写一种），（只写一种），属于有机材料的是塑料属于有机材料的是塑料 （只写一种）（只写一种）（2 2）加压在小钢瓶中液态二氧化碳喷出后能灭火）加压在小钢瓶中液态二氧化碳喷出后能灭火其原理是其原理是 和和 。（3 3）在钢瓶表而涂油漆的作用是）在钢瓶表而涂油漆的作用是 （4 4）比较铁和铜的金属活动性强弱可）比较铁和铜的金属活动性强弱可采用采用 的方法的方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au约6000年前约200年前约600年前约600年前6 6、( (广东广东) )右下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发右

11、下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。、利用的大致年限。选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因是选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因是 ；目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其主要原因是其主要原因是 。铝的硬度小铝的硬度小 铝很活泼铝很活泼 地壳中铝的含量高地壳中铝的含量高 铝的表面易生成致密的保护膜铝的表面易生成致密的保护膜钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。右图是实验室模拟炼铁的装置图，钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学方程式写出冶炼生铁的化学方程式 ；能证明产

12、物中有铁粉的方法是：能证明产物中有铁粉的方法是： 。在组装仪器时，把玻璃管插入橡胶管的操作方法在组装仪器时，把玻璃管插入橡胶管的操作方法 是是 。此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方法：此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方法： 。7 7、为了研究炼铁原理，我市某校九年级综合实践活动小组按下图所示，为了研究炼铁原理，我市某校九年级综合实践活动小组按下图所示，用一氧化碳与氧化铁反应进行实验，现请你一起参与。用一氧化碳与氧化铁反应进行实验，现请你一起参与。该实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的是该实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的是 。硬质玻璃管发生反应的化学方程式

13、是硬质玻璃管发生反应的化学方程式是 。反应停止后，同学们对冷却后玻璃管内固体物质的组成成分产生了兴趣，反应停止后，同学们对冷却后玻璃管内固体物质的组成成分产生了兴趣，大家纷纷提出自己的猜想。请将你的猜想写出：大家纷纷提出自己的猜想。请将你的猜想写出：猜想一：猜想一： 。猜想二：猜想二： 。（3）请你用两种方法检验猜想一、二中是否有铁粉：）请你用两种方法检验猜想一、二中是否有铁粉：方法一方法一 ： 。方法二：方法二：9 9、（滨州）为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是、（滨州）为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是 （ ） A A车架表面喷涂油漆车架表面喷涂油漆 B B钢圈表面镀防护金属钢圈表

14、面镀防护金属 C C链条表面涂机油链条表面涂机油 D D露天放置，日晒雨淋露天放置，日晒雨淋1010、（2013.安徽省）铁锅、铝锅是生活中常用的炊具，安徽省）铁锅、铝锅是生活中常用的炊具，右图是铁锅的示意图。右图是铁锅的示意图。（1）铁锅含有合金单质）铁锅含有合金单质_（写化学式），含有的有机合成材料是（写化学式），含有的有机合成材料是_。（2）炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭，其原理）炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭，其原理是是_。（3）铝锅轻便、耐用，其原因是）铝锅轻便、耐用，其原因是_、 。（4）废旧铁锅、铝锅不要随意丢弃，应回收利用，）废旧铁锅、铝锅不要随意丢弃，应回收利用，这样做的

15、意义是这样做的意义是_。提高题训练提高题训练12、（泰安）工业上以大理石和赤铁矿为主要原料制取、（泰安）工业上以大理石和赤铁矿为主要原料制取B和和G，其转化关系如下图所示，已知其转化关系如下图所示，已知D、G为单质。回答下列问题：为单质。回答下列问题：写出工业制取的两种物质的化学式：写出工业制取的两种物质的化学式：B ，G ；写出反应的化学方程式：写出反应的化学方程式： 。13、(重庆重庆)2011年是国际化学年，其宗旨是年是国际化学年，其宗旨是“增进公众对化学重要性的认识，增进公众对化学重要性的认识，鼓励青年人热爱化学，学习和研究化学鼓励青年人热爱化学，学习和研究化学”。某校化学兴趣小组的同学，。某校化学兴趣小组的同学，对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁（对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁（K1，K2是活塞）：是活塞）：（1)关闭关闭K1、开启、开启K2，可以验证，可以验证CO还原还原Fe2O3的产物。的产物。这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行 CO还原还原Fe2O3的化学方程式为的化学方程式为 在在e处点燃气体的目的是处点燃气体的