課題3金屬資源的利用和保護第二課時金屬資源的保護人類生活離不開金屬資料一：人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以億噸計的金屬。金屬礦物的儲量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量，并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖所示（不包括今后新探明的礦物儲量、一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等）。資料二：據(jù)有關(guān)資料報道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于年產(chǎn)量的20%～40%。討論1、金屬資源短缺對人類社會發(fā)展意味著什么呢？2、金屬腐蝕的條件是什么？如何防腐？3、如何保護金屬資源？鐵軌的銹蝕鐵釘?shù)纳P各種鐵制品的銹蝕

為了減少損失，需要探究金屬銹蝕的原因、防護的方法和廢金屬的回收利用金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失。二、金屬資源保護（1）鐵制品銹蝕條件的探究1、金屬的腐蝕和防護

現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣等。試設(shè)計實驗證明鐵制品銹蝕的條件。鐵制品銹蝕條件的探究（3）在第三支試管中放入一團棉花，棉花上放些干燥劑氯化鈣并塞緊橡皮塞。實驗過程：（1）將三根無銹的鐵釘分別放入三支試管中。在第一支試管中加入蒸餾水，使鐵釘?shù)囊话虢]在水中。(2)在第二支試管中注入經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水，使其浸沒鐵釘，再倒入適量的植物油。ⅠⅡⅢ

一周后第一支試管中：鐵釘在水面以上部分生成了一層紅褐色的鐵銹，且鐵釘位于水面和空氣交界面的部分鐵銹較多。第二、三支試管中鐵釘沒有生銹。全浸在水中一半在水中干燥空氣中一、鐵生銹條件的探究現(xiàn)象分析結(jié)論試管Ⅰ試管Ⅱ

試管Ⅲ鐵釘在水面以上部分生成了一層紅褐色的鐵銹，且鐵釘位于水面和空氣交界面的部分鐵銹較多。不生銹不生銹鐵既與水接觸，又與氧氣接觸鐵只與水接觸鐵只與氧氣接觸在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹。鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復雜的化學變化，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過程。鐵銹成分復雜，主要是Fe2O3·XH2O它是一種疏松多孔的物質(zhì)鐵銹

鐵銹這種多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕，所以鐵銹反而能加速里層的鐵生銹。

鐵生銹的實質(zhì)鐵制品銹蝕的條件：鐵同時與氧氣（或空氣）接觸、與水接觸。氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較

鐵銹

(Ｆe2Ｏ3)氧化鋁

(Al2O3)結(jié)構(gòu)特點若不除去結(jié)果疏松多孔完全銹蝕致密結(jié)實使鋁“自我保護”鐵鐵銹與空氣（氧氣）接觸與水接觸想一想閱讀教材P19頁，回答下列問題：1、試管Ⅱ中為什么要用煮沸過的蒸餾水，且要加入植物油？

2、若金屬表面有銹，可以除銹的方法有哪些？3、你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理嗎？是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。物理方法：刀刮、砂紙打磨化學方法：酸洗（2）鐵制品的防護措施防止鐵生銹的原理－－就是破壞鐵生銹的條件①隔絕空氣②隔絕水討論：在實際生活和生產(chǎn)中如何防止鐵制品生銹呢？在車船的表面噴油漆在機械表面涂防銹油在面盆、杯子、等表面燒制搪瓷此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能起保護作用的其他金屬。如：在鋼鐵表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻鍍銅金屬防腐蝕的方法：a.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)“打強心針”制成合金，如不銹鋼b.形成保護層“穿外衣”刷油漆、涂油、燒制搪瓷（物理方法）電鍍上一層耐腐蝕的金屬（鍍鉻、鋅、錫）、通過化學反應(yīng)使表面形成致密的氧化物薄膜，如鋸條上的烤藍。c.改善腐蝕環(huán)境等等保持鐵制品表面干燥和潔凈（1)隔絕空氣或氧氣(2)隔絕水氧氣水生銹加上保護層油漆、加上塑膠層或油脂鐵油漆氧氣和水不能與鐵接觸，所以鐵不會生銹油漆剝落后油漆氧氣和水與鐵接觸，導致鐵生銹「罐頭」是由鍍錫鐵制成鍍鉻的浴室水籠頭由鍍鋅鐵制造的水桶把鐵與一較活潑的金屬相連接，因而防止鐵生成Fe2+(aq)離子，從而防銹。破損部位鋅表層氧與鋅反應(yīng)，鐵不會腐蝕鐵鋅塊用不銹鋼制造的器具自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？刷油漆涂油鍍鉻討論：討論對于金屬資源除了采取防止金屬腐蝕的措施外，還可以通過什么途徑來使金屬資源得到保護呢？廢品收購站為什么要收購廢鐵、廢銅、和易拉罐等金屬？

據(jù)估算，回收一個鋁制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。1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節(jié)約11t煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的鐵和90%以上的金得到了回收利用。

廢舊金屬的回收利用還可以減少對環(huán)境的污染。例如，廢舊電池中含有汞等，如果廢舊電池隨意丟棄，汞等滲出會造成地下水和土壤的污染，威脅人類健康。如果將汞等回收利用，不僅可以節(jié)約金屬資源，而且還可以減少對環(huán)境的污染。你知道嗎？二、金屬資源保護2、金屬資源保護（2）回收和利用廢舊金屬（1）防止金屬腐蝕討論廢棄金屬的回收有什么意義？

可節(jié)約金屬資源由于金屬冶煉需在高溫下進行，回收廢棄金屬并再利用可節(jié)約能源降低金屬制品的生產(chǎn)成本，可方便人們得到物美價廉的金屬制品可減少金屬對環(huán)境的污染二、金屬資源保護2、金屬資源保護（2）回收和利用廢舊金屬（4）尋找金屬的代用品（1）防止金屬腐蝕（3）有計劃、合理地開采礦物小結(jié)鐵生銹的條件是與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸。破壞鐵生銹的條件就能防止鐵生銹。防止鐵生銹的具體方法為：

保持鐵制品表面干燥和潔凈

在鐵制品表面涂一層保護膜如：刷油漆、涂油；電鍍其他金屬；通過化學反應(yīng)在其表面生成一層致密的氧化物保護膜。等

制成合金保護金屬資源的有效途徑是：

防止金屬腐蝕

回收利用廢舊金屬

合理有效的開采礦物

尋找金屬的代用品

我會做1、通過實驗回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？（1）在干燥的空氣中（2）在潮濕的空氣中（3）部分浸入食鹽水中（4）浸沒有植物油中2、下列做法能防止鐵制品生銹的是（）A、自行車臟了用清水沖洗

B、用廢酸液沖洗鐵制污水管道

C、在鐵制籃球架上刷一層油漆

D、切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干(3)、(4)C、D我會做3、隨著人們生活質(zhì)量的提高，各種電池使用量大幅度增加，廢電池進行集中處理的問題被提到議事日程上來。其首要原因是()A回收利用電池外殼的金屬材料B防止電池中汞、鎘、鉛等重金屬對土壤和水源的污染C減輕電池中滲漏的液體對其他物品的腐蝕D回收利用電池中的石墨電極B我會做4、（1）下列家庭生活垃圾：①廢舊書刊報紙②廢電池③廢棄橡膠、塑料制品④易拉罐飲料瓶⑤廢棄電線⑥破舊鐵鍋、鋁壺⑦變質(zhì)剩飯菜⑧瓜皮果殼⑨廢棄玻璃物品等，其