6.4珍惜和保護金屬資源 (2)

1、6.4 珍惜和保護金屬資源 引言 上一節(jié)大家學(xué)習(xí)了金屬礦物及其冶煉方法。自然界的金屬資源是取之不盡的嗎？ 閱讀、討論1.金屬設(shè)備和金屬材料會因什么而報廢?2.幾種常見金屬元素的開采年限是多少？3.什么金屬設(shè)備最容易銹蝕？4.鋼鐵為什么會銹蝕？資料一：人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以億噸計的金屬。金屬礦物的儲量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量，并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖所示（不包括今后新探明的礦物儲量、一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等）。資料二：據(jù)有關(guān)資料報道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量

2、的20% 40%。生活中許多設(shè)施都是用鐵制成，如：但這些設(shè)施普遍受到腐蝕的影響。一、探究鋼鐵銹蝕的原因藥品：現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、稀鹽酸、棉花和干燥劑氯化鈣。試設(shè)計實驗以證明鐵制品銹蝕的條件。提出問題鋼鐵銹蝕的因素有哪些？猜想與假設(shè) 鐵在空氣中容易氧化，據(jù)此推斷，鐵的生銹必然跟氧氣有關(guān)。另外，在潮濕環(huán)境或在海水浸泡下，鐵銹蝕的現(xiàn)象更加嚴(yán)重，由此推測:鐵的生銹可能與水分、鹽分有關(guān)。實驗與事實【實驗6-6】取4枚無銹的潔凈鐵釘，如下圖所示，分裝在不同條件的試管內(nèi)，并按下表要求觀察記錄：思考與討論根據(jù)觀察的現(xiàn)象討論：上述各組編號的實驗條件有什么不同?造成鋼鐵銹蝕的

3、主要因素有哪些？鐵主要跟哪些物質(zhì)反應(yīng)而發(fā)生銹蝕，生成了什么？解釋與結(jié)論鐵在有氧氣和水等物質(zhì)存在的條件下，發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，成鐵銹，其主要成分是氧化鐵。由于鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì)，水分子和氧分子能穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至全部被銹蝕。當(dāng)鐵接觸易跟它發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)（如酸溶液等）時，就更容易被銹蝕了。鐵的腐蝕稱為生銹，生銹后的產(chǎn)物稱為鐵銹。其化學(xué)反應(yīng)過程是相當(dāng)復(fù)雜，但結(jié)果非常簡單。鐵+氧氣Fe2O3xH2O水鐵銹結(jié)構(gòu)疏松多孔，吸收水分，加速鐵制品的生銹因此，鐵與空氣接觸，又有水分時，最易生銹！氧化鐵與鋁壺表面的氧化鋁膜性質(zhì)比較 鐵銹 (e23)氧化鋁 (Al2O3)結(jié)構(gòu)

4、特點若不除去結(jié)果疏松多孔完全銹蝕致密結(jié)實使鋁“自我保護”拓展與遷移根據(jù)以上結(jié)論，你認(rèn)為防止鋼鐵生銹的基本原理是什么？回收和利用廢舊金屬二、金屬資源保護氧氣水生銹怎樣防止鐵生銹的方法加上保護層1. 加上油漆、搪瓷、塑膠層或油脂加上油漆、搪瓷、塑膠層或油脂來防銹鐵油漆氧氣和水不能與鐵接觸，所以鐵不會生銹油漆剝落后油漆氧氣和水與鐵接觸，導(dǎo)致鐵生銹2. 鍍上其他金屬, 如鍍錫、鋅、銅、鎳、鉻等罐頭是由鍍錫鐵制成。鍍鉻的浴室水籠頭。3. 使用合金用不銹鋼制造的器具 4.犧牲性保護由鍍鋅鐵制造的水桶 把鐵與一較活潑的金屬相連接，犧牲活波金屬，從而防銹。犧牲性保護防銹法 破損部位鋅表層氧與鋅反應(yīng)， 鐵不會腐

5、蝕鐵鋅塊金屬防腐蝕的方法：形成保護層刷油漆、涂油、燒制搪瓷（物理方法）電鍍上一層耐腐蝕的金屬（鍍鉻、鋅、錫）、通過化學(xué)反應(yīng)使表面形成致密的氧化物薄膜等改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成合金，如不銹鋼改善腐蝕環(huán)境等等保持鐵制品表面干燥和潔凈（1)隔絕空氣或氧氣 (2)隔絕水討論1、在實際生活和生產(chǎn)中我們應(yīng)該采取哪些具體方法來防止鐵制品生銹呢？防止鐵制品生銹的具體方法為： 保持鐵制品表面干燥和潔凈 在鐵制品表面涂一層保護膜如：刷油漆、涂油、鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬鉻、高溫灼燒金屬，進行“烤藍”處理等 制成合金鋼，如不銹鋼討論2、自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？答：刷漆、涂油、鍍鉻等討論3、對于金屬資源除了采取防止金屬腐蝕的措施外，還可以通過什么途徑來使金屬資源得到保護呢？ 廢品收購站為什么要收購廢鐵、廢銅、和易拉罐等金屬？討論廢棄金屬的回收有什么意義？ 可節(jié)約金屬資源 由于金屬冶煉需在高溫下進行，回收廢棄金屬并再利用可節(jié)約能源 降低金屬制品的生產(chǎn)成本，可方便人們得到物美價廉的金屬制品