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第三节 钢铁的锈蚀与防护

发布时间:2014-01-14 15:53:56  

资料一: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)。

资料二:据有关资料报道,现在
世界上每年因腐蚀而报废的金属设备 和材料相当于年产量的20% ~ 40%。全 世界每年因金属腐蚀而造成的损失超 过7000亿美元。腐蚀的巨大危害不仅 体现在经济损失上,它还会带来惨重 的人员伤亡、环境污染、资源浪费、 阻碍新技术的发展、促进自然资源的 损耗。

第三节

钢铁的锈蚀与防护

铁生锈条件的探究
现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的 蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实 验以证明铁制品锈蚀的条件。







铁生锈条件的探究
现象 分析 铁既与水接触, 又与氧气接触 结论

试管Ⅰ

生锈

试管Ⅱ

不生锈

试管Ⅲ

不生锈

在水、 氧气同 时存在 铁只与水接触 的环境 中铁能 生锈 铁只与氧气接触

一、钢铁锈蚀条件的探究
■ ■

在水和氧气同时存在的条件下容易生锈

铁锈是暗红色疏松的物质,主要成分 是Fe2O3 。 ■除锈可采取机械打磨和酸洗两种基本 方法

二、铁制品的防护措施
防止铁生锈的原理 --就是破坏铁生 锈的条件 ①隔绝空气 ②隔绝水

讨论
自行车的构件如支架、链条、钢 圈、辐条、车把等,分别采取了什么 防锈措施?

答:烤漆、涂 油、镀锌、镀 铬等

三、在实际生活和生产中防止 铁制品生锈的具体方法为:
(1)、保持铁制品表面干燥和洁净 (2)、在铁制品表面涂一层保护膜如:刷 油漆、涂油、覆盖搪瓷、塑料、镀上一层耐 腐蚀的金属(如铬、锌)、高温灼烧金属, 进行“烤蓝”处理等 (3)、改变其组成和结构如制成不锈钢等 合金

“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。

四、保护金属资源的措施
(1)防止金属腐蚀 (2)回收和利用废旧金属

你知道吗?
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0.9t的

钢,跟用铁 矿石冶炼比,可节约成本47%,减少污染空气的悬 浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的铁得到了 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。

小结
回收废弃金属的意义:

? 可节约金属资源 ? 由于金属冶炼需在高温下进行,回收废
弃金属并再利用可节约能源

? 降低金属制品的生产成本,可方便人们
得到物美价廉的金属制品

? 可减少金属对环境的污染,保护环境

四、保护金属资源的措施
(1)防止金属腐蚀 (2)回收和利用废旧金属(节约资源、 节约能源、降低成本、减少污染) (3)合理开采矿物 (4)寻找金属的代用品

我会做
(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 ①②③④⑤⑥⑨ 用的有________。回收利用与保护金 ②④⑤⑥ 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: 防止金属腐蚀 ___________________;

寻找金属的代用品 ___________________

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。

(1)、在右图的每支试管中画出并标明所需的物质和用品。 (2)、一周后,编号为____的试管中铁钉最易生锈。 (3)、比较吐鲁番盆地和海南岛两地,铁生锈相对较慢的 地区是__________,理由是: ________________________。

探究金属生锈的原因

铁钉放在干燥的空气中:铁不易生锈

铁钉浸没一半的在水中:铁在空气、水的界 面处生锈严重 铁钉完全浸没的在水中:铁少量生锈

铁钉浸没一半的在食盐水中:浸没在盐水中的 铁钉几乎全部生锈

探究铁生锈的原因
1、与氧气、水同时接触,发生相互作用 转化成铁的化合物。

2、食盐、酸等物质会加速铁的生锈速度。

二、探究铁锈的性质
1、铁锈的颜色是?其主要成分 是?它是纯净物吗? 2、氧化铁能像铝壶表面的氧化 铝膜一样阻止铁继续生锈吗? Fe2O3是一种疏松多孔的物质,无保护作用 Al2O3是一种致密无缝的物质,有保护作用


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