防止铁生锈的原理

科学探究：铁生锈的条件？
【例题】某同学设计了如图 所示的装置探究铁生锈的条 件。a管中装入少量煮沸过的 蒸馏水，b管中是干燥的空气。 调节L端与R端的液面高度一 致，塞紧木塞。一段时间后 观察。现象为：a管中的铁钉 表面出现了红棕色的锈斑，L 端的液面高于R端的液面。表 明铁的锈蚀与__▲___、 __▲___等有关。
4.获得事实与证据：
生 锈
没 有 生 锈 没 有 生 锈
A
B
C
A：普通铁片，水、空气 B：普通铁片，空气。（内有干燥剂） C：普通铁片，蒸馏水。（无空气）
4. 比较（ B与A ,C 与A ）：铁锈蚀的 外部条件是： ______________________。
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同时具备空气和水。
5、不锈钢钉会不会生锈，请再设计 实验方案。（需要增加怎样的装置？）
建筑 桥梁 器械 车辆、飞机、舰艇 生活用具 其它
钢：是最常见、应用最广的一种合 金材料。
成分：一种由铁和碳等元素组成的合金。
机械性能好：质坚硬、有弹性和延展性。 用途：制作车身、刀具、量具、模具。
注意：钢和铁的成分都是铁的合金，属于 混合物。
钢铁是应用最普 遍且最容易被锈 蚀的金属材料
易锈蚀是许多金属的共同弊端。
不锈钢钉 生 锈 A B
没 有 生 锈 没 有 生 锈
没 有 生 锈
C
D
6、 比较A与D铁锈蚀的条件是：
纯铁(D)
与内部结构有关 。 ______________________
二、减缓钢铁锈蚀的方法
根据金属锈蚀的条件，讨论金属防护的常 用方法？
防止铁生锈的原理：就是破坏铁生锈的条件 隔绝空气或水分 或者改变金属的 内部结构
由于该沙漠地区低湿度、很少降雨，因而成为存储钢 铁材料的理想地点
水管流出黄水可能是水管生锈
废弃不用的外面涂有油漆的水管
水管生锈都是从外面开始为什么
探究：钢铁锈蚀的条件有哪些？ （外/内条件）
1、提出问题：钢铁锈蚀的条件有哪些？
2、建立假设：可能与…有关（并说出你猜的依据）
锈蚀的条件有：空气、水 3.设计实验：提供的器材：试管3支，1个 橡皮塞 ，普通铁钉3根，蒸馏水,干燥剂。 根据所提供的器材，设计实验方案，以 验证锈蚀的条件。
（2）你认为怎么保养才能防止锁生锈？
2、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？
保持干燥、防雨淋、经常给锁芯注油
在下列情况下，埋在地下的铸铁管道 腐蚀最慢 的是（ A） 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
我国钢铁年产量很高，但因锈蚀造成的 损失也很惊人。人们常采取在铁制品表 面涂刷油漆或镀上其他金属等方法，以 防止其锈蚀。上述方法所依据的原 将铁制品与空气和水隔绝 理 。
钢的质地坚硬，机械性能好，有弹性和 延展性，是最常见、应用较广的一种材 料。但由于易锈蚀，每年损失的钢铁约 占总产量的四分之一。下列属于钢的化 C 学性质的是（ ） A.有弹性 B．质地坚硬 C.易锈蚀 D．有延展性
应用1
自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分 别采取了什么防锈措施？
支架——烤漆 链条——涂油 钢圈、车把——镀铬
应用2
1、非供暖期间，铁制供暖设施中仍充满水，目 防止铁生锈 ，其原理是_____________ 隔绝氧气 的是_____________
在潮湿空气中（或雨淋，或接触酸碱盐的溶液等）
金属腐蚀的危害
据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐 蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失 每年大约5000亿元人民币，每年由于锈蚀而 浪费掉的钢铁材料仍占每年钢铁产量的1/4， 因此给国家带来了较为严重的经济损失。
在美国亚利桑那州图森市一片荒芜的沙漠上存放着 数以千计的过时军用飞机，被人们称为“埋骨场”。
寻找：厨房中的常见的材料
喷塑
常见的 材料
◆金属材料 ◆无机非金属材料 ◆有机合成材料
大多数的金属材料实际上 你知道为什么吗？ 是合金，
合金往往比金属具有更好的性能。
什么是 合金？ 合金：由2种或2种以上 的金属熔合在一起形成 的 混合物。
18K金
合金钢
纯金属
金属材料

合 金
讨论：防止铁制品生锈的具体方法
讨论
根据钢铁锈蚀条件，请你谈 谈应该怎样进行钢铁防护？
1、保护膜法：(外部措施)
涂油、油漆、电镀、烤蓝（氧化膜）
2、改变金属内部结构法：(内部措施)
不锈钢
讨论
防止铁制品生锈的具体方法为：
保持铁制品表面干燥和洁净 在钢铁表面涂一层保护膜如：涂刷矿物 油、油漆；覆盖搪瓷塑料） 镀上一层不易锈蚀的金属或通过化学反应 使表面生成一层致密的氧化膜如 “烤蓝” 改变组成结构，制成合金，如不锈钢
1.垃圾进行分类回收
防 治 金 属 污 染 方 法
2.分类回收各种废弃 的金属材料。 3.使用无铅汽油。
4.废旧电池不能任意 丢弃。 5.工业废水和废渣不 能任意排放和堆放。
三、金属污染与除污
污 染 来 源
1、日常生活废弃的金属垃圾； 2、大量工业废弃的金属垃圾；
3、工厂排出含重金属的污水。
1.浪费大量资源
金 属 污 染 危 害
2.铝等金属在自然界不会自行分解， 积累在土壤中，破坏土壤结构。 3.含铅、镉等有毒金属被腐蚀后，导 致土壤和地下水源重金属污染。 4.大量使用含铅汽油和废弃的 电池都可引起土壤重金属污染。
思路分析：前面我们讨论过，对比分析是 科学探究的重要方法，在此实验探究中：设计 a管中有水、上层空间为潮湿的空气，而b管中 是干燥的空气，以对比分析H2O对铁的锈蚀的影 响。a管中的铁钉表面出现了红棕色的锈斑表 明铁的锈蚀与H2O有关。开始时L端与R端的液面 高度一致，a管、b管压强相等，实验后L端的 液面高于R端的液面，表明a管中的压强高于b 管，O2被消耗，表明铁的锈蚀与O2有关。