内容正文:
课题4 珍惜和保护金属资源
为什么要保护金属资源?
金属资源保护
保护金属资源的原因:
⑴每年大量开采(数以亿吨计)
⑵每年大量的金属被腐蚀(相当于年产量的20%~40%)
1.金属的腐蚀和防护
人们采取了许多措施,但每年全世界因生锈而损失的钢铁约 占世界年产量的四分之一!
如何防锈?
——
a.在干燥空气中
b.浸没在水中
c.半截浸没在水中
铁的生锈过程
哪种条件下,铁最易生锈?为什么?
不生锈(有水无O2)
不生锈 (有O2无水)
在水与空气的交界面最易生锈
——
——
植物油
a b c
请思考:
用橡皮塞塞紧管口
(有水和O2)
铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应。
铁锈的成份很复杂,主要为氧化铁Fe2O3 · XH2O。
(Fe2O3 · XH2O很疏松,易吸水,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,如不及时除去,会加快铁制品的生锈,使铁全部被腐蚀。而铝不同,铝与氧气反应生成致密的Al2O3薄膜,覆盖在铝的表面,从而保护里层的铝不再与氧气反应,所以铝耐腐蚀。)
铁生锈的条件:
⑴要有能够发生反应的物质(Fe、H2O、O2);
铁制品锈蚀的条件:
⑵反应物要能相互接触;
⑶生成物不会对反应起阻碍作用。
4Fe+3O2+2XH2O=2Fe2O3 · XH2O (缓慢氧化)
防止铁生锈的方法(破坏铁生锈的条件即可):
1.保持铁制品表面的洁净和干燥。
2.在铁制品表面涂油、刷漆、搪瓷、镀上 耐腐蚀的金属、烤蓝(即表面生成致密的氧化膜保护层),使铁制品与空气隔绝。
3.制成耐腐蚀的合金,如不锈钢,就是在钢中加入一点镍和铬而制成的合金。
⑴三角架:
⑵钢线(辐条):
⑷链条:
刷漆
镀一层耐腐蚀的金属
涂油等
平时要保持自行车的洁净与干燥(或涂油)!
自行车防锈措施有哪些?
讨论:
⑶钢圈:
图8-25 据估计一些矿物可供开采的年限
2.金属资源保护
⑴为什么要保护金属资源?
矿物的储量是有限的,而且不能再生。
2、怎样保护金属资源呢?
⑴防止金属的腐蚀。
⑵金属的回收与利用。
⑶有计划,合理地开采矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿。
⑷寻找金属代用品。如以塑代钢。
图8-26 金属的回收利用
回收一个铝制的易拉罐比制造一个新的铝制的易拉罐要便宜20%,而且还可以节约金属资源和95%能源。目前世界上有50%以上的铁和90%以上的金得到回收利用。
反馈练习
1.在下列情况下,埋在地下的铸铁管道腐蚀最快的是 ( )
A.在潮湿、致密的土壤中
B.在干燥、致密的土壤中
C.在潮湿、疏松的土壤中
D.在干燥、疏松的土壤中
2.某运输用铁船,在水中行驶,最易生锈的部位是( )
C
B
A.水面上的船头部分
B.水面附近的船体部分
C.水面下的船底部分
D.各部分都一样速度生锈
3.日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。
下列做法中不能起防锈作用的是( )
①在铁制品表面镀锌
②在铁制品表面涂油脂
③保留铁件表面的铁锈作保护层
④在铁器表面刷油漆
⑤自行车脏了用清水冲洗
⑥用废酸液冲洗铁制污水管道
⑦切完咸菜后,尽快将菜刀洗净擦干
A.②⑤ B.③⑤⑥
C.①③⑦ D.②⑥⑦
B
4.全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界
钢铁年产量的1/4。某学生想探究铁生锈的条件,他将
干净的铁钉分别同时入放A、B、C三支试管中进行研究。
⑴请你帮助该学生完成下列实验设计的内容:
加热烘干试管,小心放入铁钉,塞上塞子
探究铁在有水而无空气
(氧气)时的生锈情况
小心放入铁钉,注入蒸馏水,使铁钉部分浸入水中
编号 操作方法 实验目的
A 探究铁在干燥空气中的生锈情况
B 放入铁钉,注入蒸馏水浸没铁钉,并用植物油液封
C 探究铁在有空气和水时的生锈情况
⑵一周后,编号为________的试管中的铁钉最易生锈。
⑶用相同材料制作,经过相同时间防锈处理的铁栏杆,安装在南方比安装在北方更易生锈,其原因是
___________________________________。
C
南方比北方天气潮湿,铁更易生锈
铁在干燥空气中
铁在有水而无空气(氧气)时
铁在有空气和水时
A B