1、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(dāng)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

2、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。,一周后,第一支試管

3、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,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(fù)雜的化學(xué)變化，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過程。,鐵銹成分復(fù)雜，主要是Fe2O3XH2O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

4、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,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(xué)方法：酸洗,（2）鐵制品的防護措施,防止鐵生銹的原理就是

5、破壞鐵生銹的條件,隔絕空氣,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(xué)反應(yīng)使表面形成致密的氧化物薄膜，如鋸條上的烤藍(lán)。 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,加上保護層,油漆、加上塑膠層或

6、油脂,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。,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。

7、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

8、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(xué)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

9、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：廢舊書刊報紙 廢電池 廢棄橡膠、塑料制品 易拉罐飲料瓶 廢棄電線 破舊鐵鍋、鋁壺 變質(zhì)剩飯菜 瓜皮果殼 廢棄玻璃物品等，其中可回收利用的有?；厥绽门c保護金屬資源相關(guān)聯(lián)的是。 （2）請你聯(lián)系實際再提出兩條節(jié)約金屬資源的建議:； ,防止金屬腐蝕,尋找金屬的代用品,練習(xí)： 例5某同學(xué)晚上幫媽媽做飯，切完青菜就將菜刀放在砧板上，第二天早晨發(fā)現(xiàn)菜刀生銹了 試問：（1）菜刀上是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？ （2）菜刀為什么會生銹？ （3）為了防止