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1、6.3 珍惜和保护金属资源珍惜和保护金属资源资料一：资料一：资料一：资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，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。金属以提取数以亿吨计的金属。金属以提取数以亿吨计的金属。金属以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能矿物的储量有限，而且不能矿物的储量有限，而且不能矿物的储量有限，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再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根
2、据目前这些金属再生。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（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（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（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）属的回收利用等）属的回收利用等）属的回收利用等）。一、金属资源的消耗一、金属资源的消耗n n
3、生活中许多设施生活中许多设施都是用都是用铁制铁制成，成，如如：资料二：资料二：据有关资料报道，现在世界上每据有关资料报道，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因锈蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的年产量的20%40%。1.铁生锈条件的探究铁生锈条件的探究现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速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干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。锈蚀的条件。试设计实验以试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。证明铁制品锈蚀的条件。铁生锈铁生锈的必要的
4、必要条件探究条件探究没没有生有生锈锈 产产生生锈蚀锈蚀经经煮沸煮沸的的蒸馏蒸馏水水铁铁钉钉棉棉花花无无水水氯氯化化钙钙（干燥剂）（干燥剂）蒸馏蒸馏水水 稀盐酸稀盐酸油油层层1 2 3 4没有水没有水没有空气没有空气水和空气同时存在水和空气同时存在试管试管中为什么要用煮沸过蒸中为什么要用煮沸过蒸馏水，且要加入植物油？馏水，且要加入植物油？是为了防止蒸馏水中溶有氧气。是为了防止蒸馏水中溶有氧气。讨论：讨论：1.1.1.1.造成钢铁锈蚀的主要因素有哪些？造成钢铁锈蚀的主要因素有哪些？造成钢铁锈蚀的主要因素有哪些？造成钢铁锈蚀的主要因素有哪些？没没有生有生锈锈 产产生生锈蚀锈蚀当铁接触到易跟它发生反应
5、的化学物质时（如酸溶液等）或盐（如当铁接触到易跟它发生反应的化学物质时（如酸溶液等）或盐（如NaClNaCl)，就更容，就更容易被锈蚀了易被锈蚀了没有水没有水水和空气同时存在水和空气同时存在没有空气没有空气2.2.2.2.铁主要跟哪些物质反应而发生锈蚀，生成了什么？铁主要跟哪些物质反应而发生锈蚀，生成了什么？铁主要跟哪些物质反应而发生锈蚀，生成了什么？铁主要跟哪些物质反应而发生锈蚀，生成了什么？铁锈的成份很复杂铁锈的成份很复杂,主要为氧化铁主要为氧化铁 Fe2O3。铁锈铁锈疏松多孔疏松多孔结构结构，吸收水分，加速铁制品的生锈吸收水分，加速铁制品的生锈与与空气（氧气）空气（氧气）接触接触与水与水
6、接触接触2.2.其他金属的锈蚀其他金属的锈蚀 除除除除铁铁铁铁以外，很多金以外，很多金以外，很多金以外，很多金属属属属(如铜、铝如铜、铝如铜、铝如铜、铝等等等等)也也也也会与环境会与环境会与环境会与环境中的物中的物中的物中的物质质质质(如空如空如空如空气气气气、水水水水)发生发生发生发生反反反反应应应应讨论：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有锌。那么这些金属为什么不会“生锈生锈”呢？
7、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。目的。铁锈铁锈 (e e2 23 3)氧化铝氧化铝 (Al2O3)结构特点结构特点若不除去结果若不除去结果疏松多孔疏松多孔完全锈蚀完全锈蚀致密结实致密结实使铝使铝“自我保自我保护护”铜制铜制铜制铜制品在空品在空品在空品在空气气气气中也中也中也中也会会会会被腐被腐被腐被腐蚀蚀蚀蚀，但，但，但，但铜铜铜铜的氧化物反而能成的氧化物反而能成的氧化物反而能成的氧化物反而能成为为为为
8、保保保保护铜护铜护铜护铜的物的物的物的物质质质质。相反相反相反相反，铁锈却是铁锈却是铁锈却是铁锈却是不不不不稳稳稳稳固地附在固地附在固地附在固地附在铁铁铁铁的表面，的表面，的表面，的表面，易易易易于剥于剥于剥于剥落，使落，使落，使落，使铁铁铁铁的表面不的表面不的表面不的表面不断断断断被腐被腐被腐被腐蚀蚀蚀蚀，最，最，最，最后后后后整整整整块铁块铁块铁块铁都被都被都被都被锈锈锈锈蚀蚀蚀蚀。古代古代铜制铜制品品古代古代铁制铁制品品氧气氧气水水生锈生锈1.怎样防止铁生锈加上保加上保护层护层（1 1 1 1）.加上油漆、油脂或加上油漆、油脂或加上油漆、油脂或加上油漆、油脂或搪瓷搪瓷搪瓷搪瓷二、金属保护
9、二、金属保护（2 2 2 2）.镀镀镀镀上其他金上其他金上其他金上其他金属属属属,如如如如镀锡镀锡镀锡镀锡或或或或铬铬铬铬等等等等罐头罐头是由是由镀锡铁制成镀锡铁制成。镀铬镀铬的浴室的浴室水笼头水笼头。使用使用使用使用铁铁铁铁合金合金合金合金用不用不锈钢制锈钢制造的器具造的器具 小结小结：金属防腐蚀的方法：金属防腐蚀的方法n n改变金属的内部结构改变金属的内部结构n n制成合金，如不锈钢制成合金，如不锈钢制成合金，如不锈钢制成合金，如不锈钢n n形成保护层形成保护层n n刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）刷油漆、涂油、烧制搪瓷
10、（物理方法）n n电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通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过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等n n改善腐蚀环境等等改善腐蚀环境等等n n保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净（1)1)隔绝空气或氧气隔绝空气或氧气 (2)(2)隔绝水隔绝水讨论讨论自行车的构件如支架、链条、钢圈等，自行车的构件如支
11、架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？分别采取了什么防锈措施？答：刷漆、涂答：刷漆、涂油、镀铬等油、镀铬等2.金属资源保护金属资源保护回收和利用废旧金属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，还可以对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以对于金属资源除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以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？通过什么途径来使金属资源得到保护呢？通过什么途径来使金属资源得到保护呢？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据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜
12、料罐要便宜20%20%，而且还可节约金属资源和，而且还可节约金属资源和95%95%的能的能源。源。1t1t废钢铁回炉冶炼可炼成近废钢铁回炉冶炼可炼成近1t1t的钢，跟用铁矿的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约石冶炼比，能节约11t11t煤和铁矿石，减少污染空气的煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒悬浮微粒11kg11kg。目前世界上已有目前世界上已有50%50%以上的铁和以上的铁和90%90%以上的金得到了回收利用。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。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例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电
13、池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人弃，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资源，而且还可以减少对环境的污染。你知道吗？你知道吗？讨论讨论废弃金属的回收有什么意义？废弃金属的回收有什么意义？v 可节约金属资源可节约金属资源可节约金属资源可节约金属资源v 由于金属冶炼需在高温下进行，回收废由于金属冶炼需在高温下进行，回收废由于金属冶炼需在高温下进行，回收废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，降低成本弃金属并再利用可节约能源，降低成本弃
14、金属并再利用可节约能源，降低成本弃金属并再利用可节约能源，降低成本v可减少金属对环境的污染可减少金属对环境的污染可减少金属对环境的污染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的其他途径保护保护金属资源金属资源 防止金属腐蚀防止金属腐蚀（1）回收和利用废旧金属）回收和利用废旧金属（2）合理开采矿物）合理开采矿物（3）寻找金属的代用品）寻找金属的代用品从资源的采集和开采方面从资源的采集和开采方面从保护金属材料和制品方面从保护金属材料和制品方面小结小结铁铁生锈的主要条件是与空生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接气
15、和水（或水蒸气）直接接触。接触。破坏铁生锈的条件就能防破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。止铁生锈。防止铁生锈的方法为：防止铁生锈的方法为：保持铁制品表面干燥和洁保持铁制品表面干燥和洁净净 在铁制品表面刷油漆、涂在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、油、镀铬、搪瓷等搪瓷等 制成合金钢制成合金钢保护金属资源的有效保护金属资源的有效途径是：途径是：防止金属腐蚀防止金属腐蚀回收利用废旧金属回收利用废旧金属合理有效的开采矿物合理有效的开采矿物寻找金属的代用品寻找金属的代用品我会做我会做1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？、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）在干燥的空气
16、中（2）在潮湿的空气中）在潮湿的空气中（3）部分浸入食盐水中）部分浸入食盐水中（4）浸没有植物油中）浸没有植物油中2、下列做法能防止铁制品生锈的是（、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自行车脏了用清水冲洗B、用废酸液冲洗铁制污水管道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切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干(2)、(3)C、D我会做我会做3、随着人们生活质量的提高，各种电池使用量大幅、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度增加，废电池进行集中处理的问题被提到议事
17、日程上来。其首要原因是日程上来。其首要原因是 ()A 回收利用电池外壳的金属材料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防止电池中汞、镉、铅等重金属对土壤和水源的污染的污染C减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀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回收利用电池中的石墨电极 B 我会做我会做 4、（、（1）下列家庭生活垃圾：）下列家庭生活垃圾：废旧书刊报纸废旧书刊报纸 废电池废电池 废弃橡胶、塑料制品废弃橡胶、塑料制品 易拉罐饮料瓶易拉罐饮料瓶 废弃电线废弃电线 破旧铁锅、铝壶破旧铁锅、铝壶 变质剩饭菜变质剩饭菜 瓜瓜皮果壳皮果壳 废弃玻璃物
18、品等，其中可回收利废弃玻璃物品等，其中可回收利用的有。回收利用与保护金用的有。回收利用与保护金属资源的相关联的是。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）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议议:；防止金属腐蚀防止金属腐蚀防止金属腐蚀防止金属腐蚀寻找金属的代用品寻找金属的代用品寻找金属的代用品寻找金属的代用品小结：小结：铁的化学性质：铁的化学性质：常温、干燥的空气中，不易和氧气常温、干燥的空气中，不易和氧气反应；反应；纯氧气中能燃烧纯氧气中能燃烧3Fe+2O3Fe+2O2 2=Fe=Fe3 3O O4 4潮湿空气中生锈潮湿空气中生锈Fe+OFe+O2 2+H+H2 2O-O-铁锈（铁锈（FeFe2 2O O3 3)点燃点燃点燃点燃铜的化学性质：1.常温、干燥空气中，不易和氧气反应2.加热 2Cu+O2=2CuO3.潮湿空气中 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3加热加热加热加热铝的化学性质：常温下纯氧气中点燃Al+3OAl+3O2 2=2Al=2Al2 2O O3 3总之：总之：1.1.铜的性质不活泼，生锈慢铜的性质不活泼，生锈慢 2.2.铝能形成致密的氧化膜铝能形成致密的氧化膜 3.3.铁最易生锈铁最易生锈