8.3.2 金屬資源的利用與保護（2）【教學精研+培優(yōu)拓展】 九年級化學下冊高效課堂（人教版）

第八單元金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用與保護第2課時本節(jié)重、難點1金屬的腐蝕與防護2金屬資源的保護生銹生銹生銹金屬材料在人類社會發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，但在使用過程中若保護不當，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失，你知道金屬銹蝕的原因是什么嗎？對此應采取怎樣的防護措施？金屬的腐蝕與防護實驗探究——鐵制品銹蝕的條件在試管①中迅速注入快速冷卻后的沸水，水面上再密封上一層礦物油并塞緊橡皮塞。實驗一在試管②中加入少量干燥劑（生石灰或無水氯化鈣），再放一團干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞。實驗二實驗探究——鐵制品銹蝕的條件在試管③中加入適量蒸餾水，使鐵釘?shù)囊话虢]在蒸餾水中。實驗三在試管④中加入適量食鹽水（氯化鈉溶液），使鐵釘?shù)囊话虢]在食鹽水中。實驗四金屬的腐蝕與防護

①②③④立即觀察1天后觀察3天后觀察1周后觀察無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象與水面相接觸的部分產生鐵銹與食鹽水液面相接觸的部分銹蝕嚴重與水面相接觸的部分產生較多鐵銹，其余為銹斑整個鐵釘已嚴重銹蝕整個鐵釘已嚴重銹蝕整個鐵釘變成一堆紅棕色的鐵銹粉末，沉在試管底金屬的腐蝕與防護若鐵釘與食鹽等鹽類物質接觸時，鐵生銹速度會加快。實驗結論鐵釘在干燥的空氣中和無氧的水中都不會生銹；鐵釘與氧氣和水同時接觸易生銹；金屬的腐蝕與防護鐵銹是一種疏松多孔的物質，具有吸水性，能讓空氣中的氧氣和水分穿過它的空隙，不斷向內層滲透，持續(xù)跟鐵反應，直至鐵被完全銹蝕。因此鐵銹如不除去，會加速里層鐵的生銹。紅棕色固體，主要成分是Fe2O3·xH2O金屬的腐蝕與防護問題一：證明鐵生銹需要與氧氣接觸的實驗是____________。問題二：證明鐵生銹需要與水接觸的實驗是_______________。①②①③思考討論①有氧氣有水生銹②有水無氧氣不生銹③有氧氣無水不生銹金屬的腐蝕與防護【例1】(2023秋·河南鄭州·九年級校聯(lián)考期末)將兩枚光亮的鐵釘分別用細線吊置于甲、乙中，并使部分鐵釘露出液面。放置一段時間，出現(xiàn)了銹蝕。下列說法錯誤的是()AA．甲中，鐵釘在水面下的部分銹蝕最嚴重B．乙中，鐵釘在植物油內的部分沒有銹蝕C．甲、乙中，氣體含氧氣的體積分數(shù)不相等D．丙中，導管內產生一段水柱【詳解】A、甲中，水面上沒用植物油封住，會有氧氣溶于水，故甲中鐵釘水上水下都銹蝕，而乙中用植物油封住，沒有氧氣溶于水，水面下鐵釘不會銹蝕，符合題意；B、乙中，水面上用植物油封住，阻止了氧氣溶于水，鐵釘在植物油內的部分因為沒有接觸到氧氣而沒有銹蝕，不符合題意；C、乙中，水面上用植物油封住，阻止了氧氣溶于水，植物油下方部分不銹蝕，而甲中鐵釘水上水下都銹蝕，消耗更多的氧氣，所以氣體含氧氣的體積分數(shù)不相等，不符合題意；D、因為乙中鐵釘沒有銹蝕不會消耗氧氣，使裝置內的壓強不變，不會產生了壓強差，故丙中導管內不會產生一段水柱，不符合題意；故選A。使鐵與氧氣和水隔絕滅火的原理破壞燃燒條件防銹的原理破壞生銹條件金屬的腐蝕與防護根據鐵生銹的條件，你對防止鐵制品銹蝕有什么建議？金屬防護的原理②隔絕氧氣④改變內部結構①隔絕水③隔絕氧氣和水金屬的腐蝕與防護保持鐵制品表面干燥和潔凈在鐵制品表面涂一層保護膜制成合金鋼金屬的腐蝕與防護防止鐵制品生銹的具體方法自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？?支架涂油漆?車圈鍍鉻?鏈條涂油支架和車圈也可采用鋁合金、不銹鋼等其他耐腐蝕的合金材料在探究鐵生銹條件時我們大膽猜測鐵生銹與水和氧氣有關，那么銅生銹與什么條件有關呢？銅銹主要成分：

Cu2(OH)2CO3(堿式碳酸銅)銅生銹要同時與

，

，

接觸。CO2O2H2OC【例1】(2023秋·山東泰安·九年級東平縣實驗中學統(tǒng)考期末)下列防銹措施合理的是()A．經常用水沖洗自行車鏈條 B．用“鋼絲球”打磨鋁鍋表面C．在鐵制暖氣片上刷“銀粉” D．用過的菜刀及時用鹽水清洗【詳解】A．經常用水沖洗自行車鏈條，鐵能與氧氣、水充分接觸，容易銹蝕，防銹錯措施不合理；B、鋁鍋表面有一層致密的氧化物薄膜，對鋁鍋起到保護作用，用鋼絲球擦洗，能把氧化物薄膜擦去，防銹錯措施不合理；C、鋁可以形成一層致密的氧化物保護膜，具有良好的抗腐蝕性，鋁粉就是用于鐵制暖氣片防銹用的“銀粉”，能起到防止金屬制品銹蝕的作用，防銹措施合理；D、菜刀與鹽溶液接觸時更容易生銹，用過的菜刀及時用鹽水清洗更容易生銹，防銹錯措施不合理；答案：C金屬資源的保護金屬資源豐富，為什么還要保護金屬呢？這些金屬還可以開采這么多年。。。。。。金屬保護刻不容緩除了防止金屬的腐蝕外，廢舊金屬的回收也是一種對金屬資源的保護。金屬資源的保護據估算，回收一個鋁質飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜20%，而且還可節(jié)約金屬資源和95%的能源廢舊金屬的回收的作用節(jié)約煤炭和礦石資源減少環(huán)境污染金屬資源的保護金屬資源保護方法歸納防止金屬生銹已經生銹，回收利用金屬回收不夠用，合理開采金屬資源還不夠用，尋找金屬替代品01020403金屬資源的保護【例1】(2023春·河北邯鄲·九年級校考專題練習)下列有關金屬和金屬材料的說法不正確的是()A．多數(shù)合金的熔點高于組成它的成分金屬B．鈦合金與人體具有良好的“相容性”，可用于制人造骨C．回收利用廢舊金屬，既可以保護環(huán)境，又能節(jié)約資源D．生鐵和鋼的性能不同，主要是由于二者的含碳量不同A【詳解】A、多數(shù)合金的熔點低于組成它的成分金屬，此選項錯誤；B、鈦合金與人體具有優(yōu)良的“相容性”，可用于制人造骨，此選項正確；C、回收利用廢舊金屬，既可以保護環(huán)境，又能節(jié)約資源，此選項正確；D、生鐵的含碳量為：2%~4.3%，鋼的含碳量為：0.03%~2%，生鐵和鋼的性能不同，是因為二者的含碳量不同，此選項正確。故選A。黃河鐵牛，是唐朝時期為了固定浮橋所制，千百年來仍然沒有被河水侵蝕，還被完好保存。這些鐵牛長年被埋在地下，也沒有和空氣接觸的機會，不和氧氣接觸也就不會腐蝕了。千年“鐵牛”之謎1．(2022秋·江西上饒·九年級校聯(lián)考期末)控制變量法是實驗探究的重要方法，下列對比實驗不能達到實驗目的的是()A．探究鐵生銹是否需要與水接觸B．探究溫度對分子運動速率的影響C．探究呼出氣體和空氣中CO2含量的差別D．探究MnO2對H2O2分解速率的影響【詳解】A、第一支試管中鐵釘與空氣和水接觸生銹，第二支鐵釘不與空氣接觸，探究鐵生銹是否需要與氧氣接觸，故A不正確；B、熱水中品紅溶解的快，冷水中品紅溶解得慢，可以探究溫度對分子運動速率的影響，故B正確；C、呼出氣體中二氧化碳含量較多，先變渾濁，空氣中變渾濁較慢，可以探究呼出氣體和空氣中CO2含量的差別，故C正確；D、二氧化錳是催化劑，可以加快過氧化氫分解的速率，加入二氧化錳的試管帶火星的木條先復燃，可以探究MnO2對H2O2分解速率的影響，故D正確。故選A。A2．(2022秋·吉林松原·九年級校聯(lián)考階段練習)如圖是探究鐵釘銹蝕條件的實驗，實驗后得出的以下結論錯誤的是()A．裝置①和②探究鐵釘生銹時氧氣是否參與反應B．裝置②和③探究鐵釘生銹是否與水有關C．裝置③中的鐵釘不易生銹D．裝置④中的鐵釘生銹最嚴重【詳解】A、裝置①中鐵釘（有鐵、有水、有氧氣）生銹，裝置②中鐵釘（有鐵、有水、無氧氣）不生銹，所以得出裝置①和②探究鐵釘生銹時氧氣是否參與反應，故A選項不符合題意；B、裝置③中鐵釘[有鐵、無水、有氧氣（空氣）]不生銹，裝置②（有鐵、有水、無氧氣），裝置②和裝置③中含氧量不同，變量不唯一，所以不能得出裝置③和②探究鐵釘生銹是否與水有關，故B選項符合題意；C、裝置③中氧化鈣與水反應可以將空氣干燥，鐵釘在干燥的空氣中不容易生銹，故C選項不符合題意；D、裝置④中的鐵釘（有鐵、有水、有空氣），而且向水中不斷通入氧氣，與裝置①相比，鐵釘與水和氧氣可以更直接的接觸，所以鐵釘生銹最嚴重，故D選項不符合題意。故選B。B3．(2022秋·湖南常德·九年級統(tǒng)考期末)為預防自行車生銹，下列做法中不合理的是()A．車架表面噴涂油漆 B．鋼圈表面鍍防護金屬C．鏈條表面涂機油 D．露天放置，日曬雨淋【分析】鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸，防止鐵生銹，可以隔絕氧氣和水?！驹斀狻緼、車架表面噴涂油漆，可以隔絕氧氣和水，防止自行車生銹，不符合題意；B、鋼圈表面鍍防護金屬，可以隔絕氧氣和水，防止自行車生銹，不符合題意；C、鏈條表面涂機油，可以隔絕氧氣和水，防止自行車生銹，不符合題意；D、露天放置，日曬雨淋，使鐵與氧氣和水接觸，容易生銹，符合題意。故選D。D4．(2023春·九年級課時練習)隨著新能源汽車的推廣應用，電池生產和消費迅猛增長，為了“變廢為寶，減少污染”，廢舊電池必須回收，回收的主要目的是()A．進行重新加工和再生B．回收其中的金屬資源C．防止電池中的重金屬污染環(huán)境D．充電電池回收翻新后又可以高價賣出【詳解】廢舊電池中有汞、鎘、鎳和鉛等重金屬對土壤和水源的污染非常大，進入人體會造成重金屬中毒，這是廢舊電池必須回收的主要目的，此選項正確；故選C。C5．(2021·湖南長沙·湖南師大附中博才實驗中學?？家荒?2021年4月1日，被譽為“中國天眼”的貴州黔南500米口徑球面射電望遠鏡將正式對全球科學界開放。在建設“天眼”工程中會用到大量金屬材料，下列關于金屬及其腐蝕的敘述，正確的是()A．焊錫（錫鉛合金）的熔點比錫和鉛的熔點都高B．鋼的含碳量比生鐵高C．鋁比鐵活潑，故鋁制品比鐵制品更容易被腐蝕D．回收利用廢舊金屬是保護金屬資源的有效途徑之一【詳解】A、合金的熔點比組分的金屬的熔點低，所以焊錫（錫鉛合金）的熔點比錫和鉛的熔點都低，選項說法不正確；B、生鐵和鋼是含碳量不同的鐵合金，生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%，所以鋼的含碳量比生鐵低，選項說法不正確；C、鋁比鐵活潑，但由于鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，所以鋁比鐵更耐腐蝕，選項說法不正確；D、回收利用廢舊金屬，不僅可以節(jié)約金屬資源，也可以減少對環(huán)境的污染，選項說法正確。D6．(2022秋·河北秦皇島·九年級校考階段練習)按下圖所示進行實驗，一段時間后可觀察到___________(選填“a”或“b”)試管內鐵片生銹，該實驗說明鐵生銹的條件之一是_____________。

U型管中液面___________(選填“左低右高”或“左高右低”)的現(xiàn)象，出現(xiàn)該現(xiàn)象的