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6.3 珍惜和保护金属资源,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)。,一、金属资源的消耗,生活中许多设施都是用铁制成,如:,资料二:据有关资料报道,现在世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20% 40%。,1.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、稀盐酸、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。,试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。,铁生锈的必要条件探究,没有生锈,产生锈蚀,经煮沸的蒸馏水,铁钉,棉花,无水氯化钙 (干燥剂),蒸馏水,稀盐酸,油层,1 2 3 4,没有水,没有空气,水和空气同时存在,试管中为什么要用煮沸过蒸馏水,且要加入植物油?,是为了防止蒸馏水中溶有氧气。,讨论:1.造成钢铁锈蚀的主要因素有哪些?,没有生锈,产生锈蚀,当铁接触到易跟它发生反应的化学物质时(如酸溶液等),就更容易被锈蚀了,没有水,水和空气同时存在,没有空气,2.铁主要跟哪些物质反应而发生锈蚀,生成了什么?,铁锈的成份很复杂,主要为氧化铁 Fe2O3。铁锈疏松多孔结构,吸收水分,加速铁制品的生锈,铁,铁锈,与空气(氧气)接触,与水接触,2.其他金属的锈蚀,除铁以外,很多金属(如铜、铝等)也会与环境中的物质(如空气、水)发生反应,讨论:铝和锌是生活中常用的金属,如铝合金门窗,易拉罐都含有金属铝;干电池中作负极的锌皮,铁丝的表面的镀层都等都含有锌。那么这些金属为什么不会“生锈”呢?,经过分析研究,铝、锌等金属易在空气中被氧化。生成一层致密的氧化膜,能阻止水,氧气的进一步侵入,达到保护金属的目的。,疏松多孔,完全锈蚀,致密结实,使铝“自我保护”,铜制品在空气中也会被腐蚀,但铜的氧化物反而能成为保护铜的物质。相反,铁锈却是不稳固地附在铁的表面,易于剥落,使铁的表面不断被腐蚀,最后整块铁都被锈蚀。,古代铜制品,古代铁制品,1.怎样防止铁生锈,加上保护层,(1). 加上油漆、油脂或搪瓷,二、金属保护,(2). 镀上其他金属, 如镀锡或铬等,罐头是由镀锡铁制成。,镀铬的浴室水笼头。,使用铁合金,用不锈钢制造的器具,小结:金属防腐蚀的方法,改变金属的内部结构 制成合金,如不锈钢 形成保护层 刷油漆、涂油、烧制搪瓷(物理方法) 电镀上一层耐腐蚀的金属(镀铬、锌、锡)、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等 改善腐蚀环境等等 保持铁制品表面干燥和洁净,(1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水,讨论,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?,答:刷漆、涂油、镀铬等,2.金属资源保护,回收和利用废旧金属,对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外,还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢?,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1t的钢,跟用铁矿石冶炼比,能节约11t煤和铁矿石,减少污染空气的悬浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用。 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。,你知道吗?,讨论,废弃金属的回收有什么意义?,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,降低成本 可减少金属对环境的污染,除了回收和利用废旧金属,还有没有保护金属资源的其他途径,保护金属资源,防止金属腐蚀,(1)回收和利用废旧金属,(2)合理开采矿物 (3)寻找金属的代用品,从资源的采集和开采方面,从保护金属材料和制品方面,小结,铁生锈的主要条件是与空气和水(或水蒸气)直接接触。 破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。 防止铁生锈的方法为: 保持铁制品表面干燥和洁净 在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、 搪瓷等 制成合金钢,保护金属资源的有效途径是: 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理有效的开采矿物 寻找金属的代用品,我会做,1、通过实验回答,铁钉在下列哪些情况下容易生锈? (1)在干燥的空气中 (2)在潮湿的空气中 (3)部分浸入食盐水中 (4)浸没有植物油中 2、下列做法能防止铁制品生锈的是( ) A、自行车脏了用清水冲洗 B、用废酸液冲洗铁制污水管道 C、在铁制篮球架上刷一层油漆 D、切完咸菜后,尽快将菜刀洗净擦干,(2)、(3),C、D,我会做,3、随着人们生活质量的提高,各种电池使用量大幅度增加,废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来。其首要原因是 ( ) A 回收利用电池外壳的金属材料 B 防止电池中汞、镉、铅等重金属对土壤和水源的污染 C 减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀 D 回收利用电池中的石墨电极,B,我会做,4、(1)下列家庭生活垃圾:废旧书刊报纸 废电池 废弃橡胶、塑料制品 易拉罐饮料瓶 废弃电线 破旧铁锅、铝壶 变质剩饭菜 瓜皮果壳 废弃玻璃物品等,其中可回收利 用的有。回收利用与保护金 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,
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