1、課題3金屬資源的利用和保護（兩課時）第二課時顯現投影資料資料一：據有關資料報道，現在世界上每年因腐化而報廢的金屬設備和資料相當于年產量的2040。資料二：礦物的儲量有限，而且不能夠再生。依照已探明的一些礦物的積蓄量，并依照目前這些金屬的耗資速度，有人估計一些礦物可供開采的年限以以下列圖所示(不包括今后新控要明的礦物儲量、一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等)。議一議1金屬腐化可給我們帶來哪些危害?2金屬資源短缺對人類社會的發展意味著什么?學生分組談論，并交流談論結果)題可能的回答有：金屬大量腐化使冶煉金屬的成本提高。比方說既耗資能源，又浪費礦物，還可能產生大量的廢氣危害人類健康。使金屬制品的

2、壽命縮短。作為量器，將影響到其精確度。若高科技領域所用金屬制品銹蝕，如在火箭上，將會失之毫厘，謬以千里，其帶來的損失不能估計。金屬制品銹蝕，會影響其雅觀程度。題可能的回答有：金屬資源短缺時，將會使很多金屬冶煉廠因缺少原料而破產，工人下崗。人們設計好的金屬制品將會因原料短缺而無法付諸實踐，即心想事不能。我們現在的交通工具多是金屬制品。若金屬資源短缺，它們的數量將急劇減少，從而影響人們的交流和旅行等。若是沒有那么多的金屬起導電作用，我們必然會經常生活在黑暗中。金屬資源短缺雖會影響人類對金屬制品的使用，但它卻能夠促使人們去搜尋更好的取代品。教師激勵學生各抒己見，并對他們的奇思妙想進行談論總結由大家剛

3、剛的談論可知，金屬腐化和金屬資源短缺對人類是嚴重的挑戰。引入因此，保護金屬資源也就成了目前我們所面對的重要問題。板書四、金屬資源保護過渡防范金屬腐化是我們保護金屬資源的有力措施。板書1金屑的腐化和防范講解金屑腐化是需要條件的，如要有能夠發生反響的物質，反響物要能相互接觸、生成物不會對反響起阻攔作用等等。只要我們知道了金屬腐化的條件，就能知道怎樣防范金屬制品腐化。過渡下面，就讓我們以生活中最常有的鐵制品為例來研究鐵制品的銹蝕條件及防銹措施。板書(1)鐵制品銹蝕條件的研究投影現有潔凈無銹的鐵釘、試管、稀硫酸(或醋酸)、食鹽水、經煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設計實驗比較鐵釘在

4、不同樣環境中的銹蝕速度。注：此實驗在約一周前已給學生部署。學生交流實驗方案和實驗結果學生設計的方案大體有以下幾種：實驗結果：鐵釘銹蝕的快慢序次為1234567。依照以上實驗，教師引導學生得出以致鐵釘銹蝕的因素，并板書在水、氧氣同時存在的環境中鐵能銹蝕。酸和氯化鈉能使鐵在氧氣、水存在的環境中加速銹蝕。講解鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發生化學反響的過程。鐵銹的主要成分是Fe2O3xH2O。設問鋁與氧氣反響生成的氧化鋁能起到保護里層鋁的作用。鐵銹可否也能保護里層的鐵呢?學生看書后回答不能夠。講解鐵銹是一種松懈多孔的物質。擁有吸水性，它能讓水分和空氣中的氧氣穿過它的空隙，不斷向

5、里層浸透，連續跟鐵反響，直至鐵被完好銹蝕。故鐵銹反而能加速里層鐵的生銹。問為什么方案5中的鐵釘比方案4中的鐵釘銹得慢呢?答由于煮沸過的蒸溜水中氧氣極少。過渡認識了鐵制品銹蝕的條件，我們應該采用什么措施來防范鐵制品的生銹呢?板書(2)鐵制品的防范措施學生談論教師啟示鐵制品的銹蝕是需要具備必然條件的。若是破壞鐵制品銹蝕的條件，使它們不再具備銹蝕的基礎。就能防范鐵制品銹蝕。學生交流談論結果如：1鐵制品放置時要遠離酸性環境，盡量放置在干燥的環境中。2在鐵制品外面穿一層保護衣，如可涂上間隔空氣的油脂、涂油漆、鍍上一層耐腐化的其他金屬、高溫灼燒金屬，進行“烤藍”辦理等等。3一發現鐵制品有銹蝕，就馬上辦理，

6、以防范其連續延長。教師總結并板書把鐵制品放在非酸性的干燥環境中。為其穿一層耐腐化的外衣。談論自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采用了什么防銹措施?學生談論并回答刷漆、涂油脂、鍍其他金屬等。過渡上面我們談論了鐵制品的腐化和防范。對于金屬資源，除了采用防范金屬腐化的措施外，還可以夠經過什么路子來使金屬資源獲取保護呢?板書2金屬資源保護啟示廢品收買站為什么要收買廢鐵、廢銅和易拉罐等金屬?生回收它們是為了對它們進行再利用。師很正確!金屬的回收和利用是保護金屬資源的又一有效路子。談論荒棄金屬的回收有什么意義?學生談論，并各抒己見可能的見解有：1可節約金屬資源。2由于金屬冶煉需在高溫下進行，回收荒棄金

7、屬并再利用可節約能源。3降低金屬制品的生產成本，可方便人們獲取物美價廉的金屬制品。4可減少重金屬對水體和土壤的污染。講解據估計，回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要低價20，1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節約11t煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11kg，可見回收利用廢金屬，擁有巨大的社會和經濟效益。目前生界上已有50以上的鐵和90以上的金屬獲取了回收和利用。談論你還知道保護金屬資源的其他路子嗎?學生談論并回答合理開采礦物，可防范亂采礦所引起的金屬資源的浪費；搜尋金屬的代用品也可使金屬資源獲取保護；進一步研究金屬的結構和性質，使各種金屬都能最大限度地得以運用。總結并

8、板書(1)防范金屬腐化回收和利用廢舊金屬合理開采礦物搜尋金屬代用晶物盡其用師金屬資源不能再生，我國隨著經濟的不斷發展，金屬資源呈日益短缺之勢，故保護金屬資源人人有責。希望大家能從身邊做起，從自己做起，也希望大家能好好學習，且能在將來利用你的智慧找出更多的金屬代用品，從而使我們的將來不再為金屬資源的困窮而憂慮。小結本節課我們主要研究了鐵制品腐化和防范，同時談論了金屬資源的保護問題。部署作業習題l、2、6板書設計四、金屬資源保護1金屬的腐化和防范鐵制品銹蝕條件的研究在水、氧氣同時存在的環境中鐵能銹蝕。酸和氯化鈉能使鐵在氧氣、水存在的環境中加速銹蝕。鐵制品的防范措施把鐵制品放在非酸性的干燥的環境中。

9、為其穿一層耐腐化的外衣。2金屬資源保護防范金屬腐化回收和利用廢舊金屬合理開采礦物搜尋金屬代用品物盡其用考題回顧1(遼寧省中考題)平常生活中發生的以下變化都屬于化學變化的一組是()玻璃杯被摔碎、米飯變餿B酒精揮發、濕衣服晾干蠟燭燃燒、乒乓球變癟菜刀生銹、牛奶變酸2(江西省中考題)化學反響經常需要在必然的條件下進行。經過控制或改變反響條件能夠加速、減緩甚至阻攔反響的進行。以下各項所反響的措施中，能加速其化學反響速率的是()A鐵門表面噴漆B冰箱保存食品扇子扇煤爐火D埋入地下的電線桿稍稍燒焦3(遼寧省中考題)以下列圖表示的是地殼里所含各種元素的質量分數。請依照以下列圖回答以下問題：圖中表示出的金屬元素

10、有_種；地殼中鋁元素的含量為_；地殼中含量最多的非金屬元素與含量占第二位的金屬元素之間，形成化合物的化學式能夠是_。(2002年北京市海淀區中考題)現有含雜質的氧化鐵樣品(雜質不參加反響)，為了測定該樣品中氧化鐵的質量分數，某同學稱取該樣品10g，并用以下列圖所示的裝置進行實驗，獲取以下兩組數據：反響前氧化鐵完好反響后A組玻璃管和氧化鐵樣品的質玻璃管和固體物質的質量41.3g量43.7gB組燒杯和澄清石灰水的質量燒杯和燒杯中物質的質量186.2g180g試回答：你認為，應當選擇_組的實驗數據來計算樣品中氧化鐵的質量分數，計算的結果為_。這位同學所用實驗裝置的不足之處是_。解析：(1)應當選擇A

11、組的實驗數據來計算樣品中氧化鐵的質量分數，由于B組數據若是按燒杯中澄清石灰水的質量變化來作為CO還原Fe2O3的產物CO2的質量所以致的誤差較大，原因是空氣中的CO2也與石灰水作用。因此選擇A組數據，計算以下：Fe2O3+3CO2Fe+3COm160112160-11248x437g-413g24gx8g，(Fe2O3)=10080。由于CO經過玻璃管時并未全部轉變成CO2，而且燒杯中的溶液又不能夠吸取CO，因此CO經過燒杯中的石灰水后排放到空氣中，這種劇毒氣體將嚴重污染環境，因此要有尾氣辦理裝置。答案：1D2C3(1)6(2)773(3)FeO(或Fe2O或Fe3O4)4(1)A80(2)缺

12、少尾氣辦理裝置備課資料1我國古代冶鐵、煉鋼的成就我國在2300多年以前就已經接觸了鐵，并加以利用。在河北曾出土一把商代的銅鉞，其年代約在公元前14世紀前后。銅鉞上嵌有的鐵刃已經全部氧化成氧化鐵。對鐵刃的殘銹檢驗后表示，鐵刃是用隕鐵鍛成的。這說明那時不但認識了鐵，而且能進行鑄造加工。已有的考古發現，我國最早人工冶煉的鐵器始于公元前6世紀，即春秋末期或更早一些。那時，幾乎同時產生了塊煉鐵和生鐵兩種工藝。塊煉鐵是用木炭在固態時還原鐵礦石的方法，這種鐵里含有很多大塊的氧化鐵和硅酸鐵。生鐵是在高溫下液態冶煉出來的，含碳高出2，還含有較微小的硅酸鹽。對公元前5世紀的鐵錛和鐵鏟進行判斷，發現是生鐵鑄造的，其

13、中鐵鏟還經過退火辦理，是展性鑄鐵。在我國一些早期的文件(如詩經秦風左傳昭公二十九年)就有鐵和鐵器的文字記錄。歐洲最早的生鐵出現在公元13世紀末至14世紀初，比我國晚1900多年。塊煉鐵煉出今后需要加熱鍛打，以擠出夾雜物，鍛成器物。在多次加熱過程中，塊煉鐵同炭火接觸，有可能增碳變硬，塊煉滲碳鋼的冶煉技術由此產生。從河北易縣出土的79件鐵器證明。至遲在戰國后期，這種技術已在燕國應用。對部分鐵器的檢查表示，絕大部分是鋼鍛制的，如長1004cm的長劍以及某些殘劍、箭桿、矛等。這些鍛鋼件多半經過淬火辦理，這表示至遲在戰國后期，淬火技術在生產上已經寬泛應用。2煉鐵的礦石主要有哪些?怎樣鑒別鐵礦石?鐵在自然

14、界中的分布很廣，主要以化合態存在，含鐵的礦石很多，擁有冶煉價值的鐵礦石有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。鑒別鐵礦石的方法平常是利用其顏色，光彩、密度、磁性、刻痕等性質。磁鐵礦(Fe3O4)黑色的，用粗瓷片在礦石上刻畫時，留下的條痕是黑色的。擁有磁性，密度為4952克厘米3。赤鐵礦(Fe2O3)顏色暗紅，含鐵量越高，顏色就越深，甚至湊近黑色，但是瓷片留下的刻痕依舊是紅色，不具磁性。成致密塊狀或結晶塊狀(稱鏡鐵礦)產出，3褐鐵礦(Fe2O33H2O)礦石有黃褐、褐和黑褐等多種顏色。瓷片的刻痕呈黃褐色。無磁性，密度為334克厘米3。菱鐵礦(FeCO3)有黃白、淺褐或深褐等顏色。性脆，無磁性，在鹽酸

15、里有氣泡(CO2)放出。密度為3839克厘米3。3用高爐煉鐵時，為什么要加入石灰石?煉鐵時用的鐵礦石，主要有赤鐵礦石(主要成分是氧化鐵)和磁鐵礦石(主要成分是四氧化三鐵)，在鐵礦石中還含有無用的脈石，主要成分是二氧化硅(SiO2)。煉鐵時，被還原出的鐵在高溫下變成液體，而二氧化硅熔點很高的顆粒雜質混在煉出的鐵水中。為了除去這種雜質，采用石灰石作熔劑，石灰石在高溫下分解成氧化鈣和二氧化碳。氧化鈣在高溫下與二氧化硅反響生成熔點比鐵水溫度還低的硅酸鈣，而液態硅酸鈣密度比鐵水小且跟鐵水不相混溶，便浮在鐵水上。打開高爐上的出渣口，液態硅酸鈣先流出去，凝固成高爐渣。過去這種高爐渣當作煉鐵廠的廢物，扔掉在農

16、田。既毀了田，又污染環境?，F在將高爐渣粉碎配制成水泥，過去的廢物變成了今日的建筑資料。CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO34鋼鐵是怎樣被腐化的?鋼鐵會生紅銹，銅會生綠銹，金屬的腐化現象十分寬泛，它給經濟建設帶來的損失十分驚人。據統計，每年由于腐化而報廢的金屬設備和資料，約相當于年產量的13。腐化的危害不但在于金屬自己受損失，更重要的是金屬制品遭破壞。金屬制品的價值比金屬自己要大的多，如汽車、船舶、飛機、橋梁、機械設備，精美儀器等的價值遠高于金屬自己。其他，由于金屬設備的腐化而造成適用物質的泄漏(輸油管漏油，輸氣管漏氣等)的損失也特別驚人。因此，認識金屬腐化的原因，搜尋金屬防范的

17、方法擁有十分重要的意義。金屬腐化的實質是氧化還原反響。即金屬在必然條件下，失去電子被氧化生成化合物的過程。依照腐化的原因，又將金屬腐化分為化學腐化和電化腐化兩大類。化學腐化：金屬跟非電解質直接接觸被氧化，沒有電流產生。如：鐵在高溫時跟氯氣化合，高溫下軋制鋼材時，鐵被氧化成氧化鐵等。電化學腐化：是不純的金屬或合金跟電解質水溶液接觸，構成無數微小原電池而發生的銹腐過程。較爽朗的金屬被氧化，有稍微電流產生。電化腐化比化學腐化更寬泛，危害更大，是金屬腐化的主要形式。實質上，兩種腐化經常同時發生。在一般碳素鋼中，碳以石墨形式均勻分布在合金中，金屬表面吸附水膜，再溶解進CO2等氣體便成了電解質溶液，與鋼鐵

18、構成了無數微小原電池，鐵是負極，石墨等雜質是正極。鋼鐵發生電化腐化時，由于鋼鐵表面的水膜性質不同樣，可發生析氫或吸氧腐化。一般以吸氧的電化學腐化為主。吸氧腐化的環境：鋼鐵與吸附在表面的溶有氧氣的水膜構成原電池，水膜基本為中性。負極：Fe-2e-2+=Fe(鋼鐵溶解)-吸取氧氣)正極：2HO+O2+4e=4OH(溶解產生的Fe2+可連續被氧氣氧化成高價態：2+-Fe+OH+O2Fe(OH)3最后鐵銹的成分是Fe(OH)3和它失水的產物Fe2O3的混雜物。析氫腐化的環境：鋼鐵與吸附在表面的溶有CO2的水膜構成原電池，水膜為酸性。負極：Fe-2e-2+=Fe(鋼鐵溶解)+-2正極：2H+2e=H(析出氫氣)發生析氫腐化的可能性不太大，而且最后鐵銹成分也主若是Fe(OH)3和Fe2O3的混雜物。綜上所述可知潤濕的空氣，有害氣體如二氧化硫、二氧化碳、氯化氫、氯氣等與金屬接觸，是金屬發生化學腐化和電化學腐化的條件。因此，使金屬保持干燥，與空氣或有害氣體間隔，都可保護金屬防范生銹。詳盡的防范措施可采用：涂油，噴漆，燒藍，熱鍍鋅、錫、電鍍鋅、鉻、鎳，制成抗腐化的合金如不銹鋼，還有電化學防法等。5重金屬引起的水污染水名中主要稱存在形態Hg2+、汞CH3Hg+工業廢飲用污染的本源污染的危水最高同意水最高容