钢铁的锈蚀与防护

⑴Fe+O2=⑵Fe+HCl=⑶Fe+H2SO4=⑷Fe+Hg(NO3)2=⑸Fe+CuSO4=⑹Fe+AgNO3=铁轨的锈蚀据统计:全球每一分钟就有1吨钢铁，被腐蚀成铁锈。目前，我国由于金属材料的腐蚀，每年损失大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。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）。人们虽然采取了许多措施，但是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！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锈蚀的轮船锈蚀的管道导致钢铁锈蚀的因素有哪些?向这五支试管中，分别放入一枚洁净的铁钉，一周后，观察实验现象。一周后铁钉未生锈铁钉未生锈铁钉生锈铁钉严重锈蚀铁钉严重锈蚀实验现象接触的物质没有接触的物质水、氧气水氧气没有生锈没有生锈生锈水氧气洁净的铁钉，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。洁净的铁钉，一半浸入试管的蒸馏水中⑴⑵⑶实验现象缺少洁净的铁钉，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。洁净的铁钉，一半浸入试管的蒸馏水中⑴⑵⑶没有生锈没有生锈生锈水氧气思考：1.通过对比________(填序号，下同）两个试管的现象说明:铁生锈必需有氧气参加.2.通过对比__________两个试管中现象说明:铁生锈必须有水参加．从而得出结论：铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果．⑵⑶⑴⑶铁锈铁氧气水钢铁锈蚀主要原因是：铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应，共同作用的结果。疏松多孔会加速铁的锈蚀课外拓展：加入食盐加入醋酸放在南极已差不多90年食品罐头丢弃在铺集差不多2年的食品罐头小结：影响钢铁锈蚀的因素:钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。钢铁的成分和环境的温度、湿度、酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。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完全锈蚀使铝“自我保护”练习：切过咸鱼的刀不经洗净抹干，为什么很快就生锈？切过咸鱼的刀上，会有大量的盐（氯化钠）、水，再和空气中的氧气共同作用，很快就会生锈。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？考考你粉末状物质是铁粉；铁粉能与水、氧气反应生成铁锈，既吸了水，又消耗了促使食品变质的氧气，从而延长了食品的保质期．小丽发现有一些食品包装袋内，使用了“双吸剂”——铁粉。原因是铁粉生锈时既消耗水，又与______反应，而且由于铁锈具有的结构，可使更多的气体被吸收，可以更好的防止食品腐败。疏松多孔氧气铁锈铁氧气水钢铁锈蚀是铁与氧气、水共同作用的结果。减缓或防止钢铁锈蚀的方法：使钢铁与氧气或水隔绝防止金属腐蚀的方法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1、保持铁制品表面洁净和干燥2、在金属表面涂覆保护层(涂刷矿物油或油漆、覆盖搪瓷或塑料等)，镀上一层不易锈蚀的金属或用“烤蓝”等方法形成致密保护层。3、改变金属的组成和结构（制成合金）如何减缓钢铁锈蚀?“烤蓝”，又称“发蓝”，也是一种常用的铁器表面处理方法。它可以使铁器表面，氧化生成一层致密的四氧化三铁薄膜，增强铁器件的抗腐蚀能力。铁器件“烤蓝”要使用“发蓝液”。常用的一种“发蓝液”是用氢氧化钠、硝酸钠、亚硝酸钠等试剂配制而成的。去除了油污和锈斑的刀片，在“发蓝液”中煮沸一段时间后取出，用水洗净，就可以看到刀片表面呈现出蓝黑色光泽。应用21、在不供暖期间，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应用22、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，锁勾通常中不锈钢或镀铬镍保持干燥、防雨淋、经常给锁芯注油3.回答下列问题：⑴为什么沙漠地区的铁制品锈蚀较慢？因为铁锈蚀是：铁与水和氧气共同作用的结果,而沙漠地区空气干燥,缺少水分，因而锈蚀较慢。3.回答下列问题：⑵被雨水淋湿的自行车，为什么须先用干布擦净后才能用带有油的布擦？生锈是铁与水和氧气共同作用的结果。如果先用带油的布擦，会将溶有氧气的雨水，留在油膜内。而先用干布擦拭后，再用带油的布擦，就可以在铁表面形成一层保护膜，隔绝了氧气，防止自行车被锈蚀【挑战自我】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【挑战自我】2.某同学想弄清楚生锈是否必须同时有空气和水，他将干净的铁钉放入A、B、C三支试管中，进行研究。一周后，编号为______的试管中铁钉最易生锈,原因是_______________________A同时与水和空气接触【挑战自我】3.为防止下列物品生锈，通常适合采用哪种方法a汽车b机器上的齿轮c门把手d锯条e铁制洗脸盆f铁柜g剪刀表面刷油漆_________表面涂机油_________表面镀其它金属_________表面烧制搪瓷_________表面形成致密氧化膜_________afbcged①②③④⑤⑥⑨②④⑤⑥防止金属腐蚀寻找金属的代用品【挑战自我】4.（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:___________________________________；___________________________________。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，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？三、废旧金属的回收和利用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。小结•钢铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。•防止钢铁生锈的方法为：﹡保持钢铁制品表面干燥和洁净﹡在钢铁制品表面涂覆保护层如刷油漆、涂油、电镀、“烤蓝”、覆盖搪瓷、塑料等﹡改变其组成和结构如制成不锈钢等合金•保护金属资源的有效途径是：防止金属腐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