内容正文:
课题3 金属资源的利用和保护
(第二课时)
1
铁锁
铁丝
铁锅
二、金属资源保护
钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。.
交流讨论:金属锈蚀给人类带来了巨大的损失,你知道金属锈蚀的原因是什么吗?对此应采取怎样的防护措施?
资料 人类社会为金属的腐蚀付出了巨大的代价。据不完全统计,世界各国每年因金属腐蚀所造成的经济损失占国民生产总值的2%~4%,全世界每年因金属腐蚀造成的损失超过7000亿美元,这是一个惊人的数字。
例题 铜制品表面能生成绿色的铜锈[Cu2(OH)2CO3]碱式碳酸铜,某同学对铜生锈的条件进行了以下探究。
【实验设计】取打磨光量的铜丝,设计了如图四个实验。
【现象分析】几天后,发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈,其他瓶中的铜丝均无铜锈出现。
【提出猜想】根据铜锈的组成元素推测,铜生锈可能是铜与空气中的________________等物质反应的结果。
O2、H2O、CO2
铜锈形成:2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3
铁锈
铁锈是红棕色固体,主要成分是Fe2O3•XH2O 。
猜想1:铁生锈是铁和氧气反应
猜想2:铁生锈是铁和水反应
猜想3:铁生锈是铁和氧气、水共同反应
铁生锈的原因:
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。设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。
放置一周
探究:铁制品锈蚀的条件
铁钉与空气(O2)、水蒸气接触
铁钉与水接触(无O2)
铁钉与空气(O2)接触(无H2O)
棉花和干燥剂
煮沸后的蒸馏水
植物油
干燥的空气
实验现象:
第一支试管: 铁钉生锈,与水面接触处生锈最严重;
第二、三支试管: 铁钉没有明显的生锈。
铁
铁锈
氧气+水
化学变化
实验结论:
缓慢氧化
Fe2O3·xH2O
注意:有盐或酸存在的情况下,生锈速度会加快。
1. 小明用三枚洁净无锈的铁钉,设计如图所示实验,探究铁生锈的条件。下列说法错误的是( )
A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙、丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
学以致用
C
铁锈是一种疏松多孔的物质,具有吸水性,
能让空气中的氧气和水分穿过它的空隙,不断向内层渗透,持续跟铁反应,直至铁被完全锈蚀。因此铁锈如不除去,会加速里层铁的生锈。
铁锈
知识回顾:铝制品不易生锈的原因是什么?
铁锈是红棕色固体,主要成分是Fe2O3 。
交流讨论:根据铁生锈的条件,你对防止铁制品锈蚀有什么建议?
灭火的原理——破坏燃烧条件
防锈的原理——?
使铁与氧气和水隔绝
交流讨论:自行车中的构件,分别采取了什么防锈措施?
支架
喷油漆
车圈
镀铬
链条
涂油
支架和车圈也可采用铝合金、不锈钢等其他耐腐蚀的合金材料。
防止铁制品生锈的具体方法
1
保持干燥、洁净
2
加一层保护层,如:刷漆、涂油、涂搪瓷、镀上耐磨、耐腐蚀的金属(电镀)、“烤蓝”处理等
3
改变金属内部结构,制成合金钢,如不锈钢
刷漆或喷漆
涂 油
烧涂搪瓷
电镀
烤
蓝
金属的腐蚀与防护
(1)铁的锈蚀条件:同时与水和氧气接触。
(2)防止铁锈蚀的方法:
①保持清洁干燥,②加保护层,③改变减少内部结构等。
2. 下列有关生活经验的说法错误的是( )
A.螺丝上涂油可防止生锈
B.菜刀使用完后,用水洗净,并擦干可防止生锈
C.经常用钢丝球洗刷铝锅可延长使用寿命
D.回收废旧电池中的汞可减少对环境的污染
C
学以致用
3.防止自行车钢圈锈蚀的方法中,错误的是( )
A.保持钢圈的清洁干燥
B.钢圈外涂一层机油
C.被雨淋湿后立刻用布擦干再涂机油
D.被雨淋湿后立刻用机油涂在钢圈上
D
学以致用
金属资源保护
资料: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)。
除了①防止金属的腐蚀外,②废旧金属的回收也是一种对金属资源的保护
垃圾分类,从我做起。 请不要再随意扔掉这些有用的资源,将它们卖给废品回收企业 、投放到设置在居住区公共区域“可回收物”容器中
保护金属资源的有效途径是③应有计划合理地开采矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿。
《中华人民共和国矿产资源保护法》中,加大了对严重破坏矿产资源的采矿行为的行政处罚和刑事处罚力度
铁矿
其他的途径还有④寻找金属的代用品等。随着科学技术的发展,新材料层出不穷。
玻璃纤维增强塑料制造的破冰斧
回收利用废旧金属的好处:
⑴节约资源,
⑵节约能源,
⑶减少对环境的污染。
金属资源保护措施方法;
(1)防止金属腐蚀;
(2)回收利用废旧金属;
(3)合理开采矿物;
(4)寻找金属代用品。
4.下列关于金属资源的说法中,不正确的是( )
A.自然界中除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外,其余都以化合物形式存在
B.自然界中的金属资源是取之不尽的
C.防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境
D.合理开发矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径
B
学以致用
交流讨论:铁生锈对人类只有危害吗?
实验室测定空气中氧气含量
食品中的双吸剂(吸收水分和氧气)
暖宝宝
【2016.山西】“暖贴”的部分标签.暖贴可以贴于身体的某个部位,自行发热,用于取暖或热敷。
(1)任意写出暖贴中
两种主要成分的化学式
_____________________。
(2)暖贴中活性炭具有_____作用,使用时空气进入暖贴,空气中的氧气与暖贴中的 发生缓慢氧化反应而使暖贴放热。
(3)使用后,发现暖贴内有的物质变为红色,该红色固体主要成分的化学式为________。
Fe、H2O、NaCl、C
吸附
铁粉和水
Fe2O3
课堂小结
一、金属的腐蚀与防护
(1)铁的锈蚀条件:同时与水和氧气接触。
(2)防止铁锈蚀的方法:
①保持清洁干燥,②加保护层,③改变减少内部结构等。
二、金属资源保护
(1)防止金属腐蚀;
(2)回收利用废旧金属;
(3)合理开采矿物;
(4)寻找金属代用品。
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