5.3金属防护和废金属回收（教师版）-【帮课堂】2022-2023学年九年化学上册同步精品讲义（沪教版 ）

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第5章第 3节 金属防护和废金属回收
知识点 01 探究铁锈蚀条件
1．钢铁制品锈蚀条件
铁与水和氧气直接接触(铁锈的主要成分为 Fe2O3)。 铁生锈的过程缓慢，没有发光现象，放热不易察觉，
所以铁生锈发生的是缓慢氧化，属于化学变化。有酸或盐存在时会加速金属锈蚀。
2.探究铁锈蚀条件实验
（1）控制变量法：把多因素问题变成多个单因素，每次只改变一个因素
条件
铁钉在干燥的空
气中
铁钉全部在蒸
馏水中
铁钉与空气和
蒸馏水同时接触
铁钉与空气和氯化钠溶
液同时接触
图示
①②③④
生锈
程度 不生锈 不生锈 易生锈 最易生锈
结论
（1）通过①③对比可知，影响铁生锈的因素是 水
（2）通过②③对比可知，影响铁生锈的因素是 空气（或氧气）
由此可知，铁生锈的条件是 铁与水和空气（或氧气）同时接触
（3）通过③④对比可知，盐溶液的存在会 加快 铁的锈蚀。此外，铁的锈蚀还
与铁的纯度、环境的温度及环境的酸碱性等有关
（2）实验提示
◇植物油的作用是隔绝空气（或氧气）；
◇将蒸馏水煮沸的目的是除去水中的氧气；
◇实验开始前，需用砂纸打磨铁钉的表面，其目的是除去铁钉表面的氧化物和污物。
知识导航
◇实验中所用的水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是除去水中溶解的氧气，迅速冷却的目的是减
少或防止空气中的氧气溶于水，从而排除氧气的干扰。
◇防止铁制品锈蚀的原理是隔绝氧气或隔绝水。
（3）铁在密闭容器里生锈引起气压变化
在密闭容器里,铁生锈消耗氧气,冷却到室温后,引起密闭容器内气压减小。 根据此原理可用来测定空气中
氧气的含量。
图 1　 　图 2
如图所示,一段时间后,图 1 中试管内液面上升，图 2 中 U 形管中液面左高右低。
（4）注意的问题
①铁锈的主要成分是氧化铁，颜色为红色，具有疏松多孔的结构，易吸水，所以铁制品表面的锈如果不及
时除去，会加快生锈的速度。
②高温时或在盐水环境中，铁生锈的速度也会加快。用过的菜刀或炒完菜的铁锅上的水没擦干净，过一晚
上会生锈，就是这个缘故。
③铝在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在铝 表面，防止铝继续同氧气反应，因此， 铝
具有很好的抗腐蚀性能。
【即学即练 1】铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】A
【解析】铁生锈的条件是与水和氧气直接接触，要想证明铁生锈时，氧气一定参加了反应，就要进行铁在
氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验．实验①是铁在氧气和水共同作用下的
反应，实验②是铁只与水接触的反应，实验③是铁只与氧气接触的反应．要想证明铁生锈时，氧气一定参
加了反应，就要进行铁在氧气和水共同作用下的反应实验和铁在只有水，没有氧气下的实验．所以①②．
故选 A
知识点 02 防止铁锈蚀方法
①保持铁制品的洁净和干燥。
②铁制品表面制成保护膜，如涂油、刷油漆、烧制搪瓷。
③电镀一层耐腐蚀和耐磨的金属铬。
④烤蓝，在金属表面生成一层致密的氧化膜。
⑤改变其内部 结构 ，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。
【即学即练 2】港珠澳大桥的桥、岛、隧以及“雪龙 2号”的船身等主要由金属材料制成。下列金属防护
措施不正确的是(　　)
A．在金属制品表面镀保护层
B．改变金属结构制成合金使用
C．在金属制品表面涂油漆
D．用稀盐酸定期清洗金属制品
【答案】D
【解析】A、在金属制品表面镀保护层，能隔绝氧气和水，能防止金属生锈，故选项错误。
B、改变金属结构制成合金使用，能增强抗腐蚀性⑤，能防止金属生锈，故选项错误。
C、在金属制品表面涂油漆，能隔绝氧气和水，能防止金属生锈，故选项错误。
D、用稀盐酸定期清洗金属制品，能除去金属表面的氧化物，不能防止金属锈蚀，故选项正确。故选：D。
知识点 03 金属资源的保护与利用
1．保护金属资源的重要性
①金属资源是有限的。
②废旧金属的随意丢弃，不仅会造成资源浪费，还会造成_环境污染。
2．保护金属资源的有效途径
①防止金属锈蚀 。
②废旧金属回收利用。
③有计划、合理地 开采矿物，严禁乱采滥挖。
④寻找金属的代用品。日常生活中常见的替代金属材料的用品有自来水管、下水管道、门窗等，它们是由
金属材料改为塑料管或塑铝管、塑钢门窗。塑铝和塑钢属于特殊塑料，不是金属材料。
【即学即练 3】钢铁是世界上使用最广泛的金属材料。下列有关钢铁说法正确的是
A．用硫酸铜可除去铁螺丝表面的铁锈
B．钢铁中只含有金属元素
C．钢比生铁中碳的含量大
D．废弃的钢铁制品应该回收再利用
【答案】D
【解析】A、用硫酸铜不能除去铁螺丝表面的铁锈，故 A 错误；B、钢铁中含有的碳元素属于非金属元素，
故B 错误；C、钢比生铁中碳的含量小，故 C 错误；D、废弃的钢铁制品应该回收再利用，故 D 正确。故选
D。
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