内容正文:
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Ⅱ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
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”
铁锈
(Fe2O3) 氧化铝
(Al2O3)
结构特点
若不除去结果
铜制品在空气中也会被腐蚀,但铜的氧化物反而