1、课题3 金属资源的利用和保护 （第 课时）,生锈的铁锁、铜壶、菜刀、铁丝、水龙头，还能否使用?,食品包装袋中常用到铁粉 “脱氧剂”。,食品等包装袋中常会见到一小袋的铁粉 “脱氧剂”，这种脱氧剂可以达到减少包装物内氧气含量,防止食品等氧化变质的作用。,网易新闻：稀土出口:被妖魔化的“资源掠夺”。,不久前，我国政府修订稀土工业发展专项规划，新规划规定调减稀土金属的出口数量，各地关闭了不少的稀土金属矿，保护我国稀土金属资源的可持续开发。,四、金属的腐蚀和防护,现有洁净无锈的铁钉、试管、稀硫酸(或醋酸)、食盐水、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速
2、度。,设计的方案可能有以下几种:,取3枚洁净无锈的铁钉，分别放入3支试管中进行下面的实验,步骤一：在试管1中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一半浸没在水中。 步骤二：在试管2中注满迅速冷却的沸水，塞紧橡皮塞。 步骤三：在试管3中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙）， 再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。,一周后,铁钉一半浸没在水中： 铁在空气、水的界面处生锈 铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）： 铁未生锈 铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）： 铁未生锈,全浸在水中,一半在水中,干燥空气中,铁生锈条件的探究,生锈,不生锈,不生锈,铁既与水接触，又与氧气接触,铁只与水接触,铁只与氧气接触,
3、在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈（缓慢氧化，放热）,铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学变化，使铁转化为铁的化合物的过程。 因此，铁与空气接触，又有水分时，最易生锈！,铁锈成分复杂，主要成分是Fe2O3XH2O，它是一种疏松多孔的物质 。,铁锈这种多孔性的物质，能让水分和空气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。,氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较：,疏松多孔,完全锈蚀,致密结实,使铝“自我保护”,铝与氧气反应生成的氧化铝能起保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？,回答下列问题： 1.试管2中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加
4、入植物油？,2.铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？,是为了防止蒸馏水中溶有氧气。,不能，因为铁锈是疏松多孔的。,想一想,在车船的表面喷油漆,在机械表面涂防锈油,在面盆、杯子等表面烧涂搪瓷,此外，还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。 如：在钢铁表面镀锡、镀锌和镀铬,镀铜,2.,在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？,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？,刷油漆,涂油,镀铬,1.导致铁制品锈蚀的因素是:水和氧气同时存在。,铁生锈的条件：,小结,2.加速铁制品锈蚀的因素是:酸或者氯化钠。,3.铁锈具有
5、疏松多孔的结构,易吸水和氧气,从而加速铁的生锈。而铝表面有一层致密的氧化膜,保护铝不与氧气接触。,五、金属资源的保护,根据一些矿物的储量和消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如图所示（不包括今后探明的储量，一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。,（2）回收和利用废旧金属。,（1）防止金属腐蚀。,怎样保护金属资源呢?,（3）合理开采矿物 。 （4）寻找金属的代用品 。 （5）物尽其用。,稀土是储量较少的一类金属的统称，有“工业的维生素”的美誉。广泛用于新材料，新能源，航空航天，电子信息等尖端科技领域，是不可再生的重要战略资源。 1970年，我国已探明的稀土储量占世界总储量的75%左右，2
6、005年，这一比例降到55%左右。 目前我国稀土的生产和消费居世界第一位。按目前生产量，我国稀土仅能维持1520年。 我国60%以上稀土出口到国外。出于环保和资源储备因素的考虑，有些发达国家封存本国稀土而从我国进口稀土产品。 我国从1999年开始实施稀土出口配额管理，2011年发布国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见。,拓展视野,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
7、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金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品可减少金属对环境的污染,【拓展延伸】 1.金属的表面防护： (1)改变金属的组成或结构。如在铁中加入一定比例的铬炼制的铬钢，具有很强的耐腐蚀性。既含铬又含镍的铬镍不锈钢，其耐腐蚀性更好。 (2)在金属表面覆盖一
8、层保护膜，使金属与周围具有腐蚀性的气体或电解质溶液隔离，便可保护金属，防止金属腐蚀。如在金属表面喷漆、电镀或表面钝化等。 （3）电化学保护法。如在金属上铆接比它更活泼的另一种金属，发生金属腐蚀时是较活泼的金属被腐蚀而金属本身受到保护。 2.除锈方法 物理方法：用砂纸打磨，用刀刮。 化学方法：用酸清洗(酸不能过量)，以铁制品除锈为例，发生的反应为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。,1.下列关于铁的做法或说法错误的是 ( ) A.用铁桶盛放硫酸铜溶液 B.铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气 C.铁钉在潮湿的空气中易生锈 D.炼铁高
9、炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧而生成了铁,解析:铁能与硫酸铜发生反应;铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;C符合铁生锈的条件;一氧化碳具有还原性。,A,2.(2015株洲中考)下列措施不能在一定程度上防止金属生锈的是 ( ) A.在金属表面涂油或刷漆 B.在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬 C.制成耐腐蚀的合金 D.用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜,解析:金属锈蚀与氧气和水有关,在金属表面刷漆或涂油能防止金属与氧气和水接触,可以防锈;在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬能使金属与氧气和水隔绝,能防止生锈;制成耐腐蚀的合金,改变了金属的内部结构,有利于防锈;用砂纸擦去铝制品表面的氧化膜,则破坏了保护层,使内部的铝易被
10、腐蚀,不能防锈。,D,3.下图是探究铁锈蚀条件的装置.调节L端与R端的液面高度一致,塞紧木塞,一周后观察。下列推断错误的是 ( ),A.a管中铁钉会锈蚀,b管中铁钉不会锈蚀 B.该实验说明铁锈蚀与空气、水有关 C.L端液面高度低于R端液面高度 D.若将a管中的水改为海水能加快铁的锈蚀,解析:a管中铁同时接触空气和水,故铁易生锈;b管中无水分,故铁不容易生锈;根据两管中铁生锈的情况可以得出铁的锈蚀和空气、水分有关;a管铁锈蚀消耗了氧气和水蒸气,而b管铁不生锈,所以a管内气压减小,故L端液面高;有盐分存在时铁生锈会更快。,C,课题3 金属资源的保护 第2课时 四、金属的腐蚀和防护 1.铁制品锈蚀的条件：水和氧气。 2.防止铁制品锈蚀的原理：隔绝水或氧气。 防止铁制品锈蚀的方法：保持干燥和洁净 ；涂一层保护膜。 五、金属资源保护 1.防止金属的腐蚀； 2.金属的回收利用； 3.有计划合理的开采矿物； 4.寻找金属的代替品。,（一）教材作业 【必做题】 教材第21页练习与应用第2、3题。 【选做题】 教材第21页练习与应用第7题。 (二) 课后作业,
