教学用 九年级化学 第8单元 课题3 金属资源的利用和保护(第2课时).ppt
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1、课题课题3 3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护(第(第 课时)课时)生锈的铁锁、铜壶、菜刀、铁丝、水龙头,还能否使用生锈的铁锁、铜壶、菜刀、铁丝、水龙头,还能否使用?食品包装袋中常用到铁粉食品包装袋中常用到铁粉“脱氧剂脱氧剂”。食品等包装袋中常会见食品等包装袋中常会见到一小袋的铁粉到一小袋的铁粉“脱氧脱氧剂剂”,这种脱氧剂可以,这种脱氧剂可以达到减少包装物内氧气达到减少包装物内氧气含量含量,防止食品等氧化变防止食品等氧化变质的作用。质的作用。网易新闻:稀土出口网易新闻:稀土出口:被妖魔化的被妖魔化的“资源掠夺资源掠夺”。不久前,我国政府修不久前,我国政府修订订稀土工业发展专稀土工业发
2、展专项规划项规划,新规划规,新规划规定调减稀土金属的出定调减稀土金属的出口数量,各地关闭了口数量,各地关闭了不少的稀土金属矿,不少的稀土金属矿,保护我国稀土金属资保护我国稀土金属资源的可持续开发。源的可持续开发。四、金属的腐蚀和防护现有洁净无锈的铁钉、试管、稀硫酸现有洁净无锈的铁钉、试管、稀硫酸(或醋酸或醋酸)、食盐水、经、食盐水、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度。设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度。设计的方案可能有以下几种设计的方案可能有以下几种:取取3 3枚洁净无锈的铁钉,分
3、别放入枚洁净无锈的铁钉,分别放入3 3支试管中进行下面的实验支试管中进行下面的实验步骤一:在试管步骤一:在试管1 1中加入少量的蒸馏水,使铁钉的一半浸没在水中。中加入少量的蒸馏水,使铁钉的一半浸没在水中。步骤二:在试管步骤二:在试管2 2中注满迅速冷却的沸水,塞紧橡皮塞。中注满迅速冷却的沸水,塞紧橡皮塞。步骤三:在试管步骤三:在试管3 3中加入少量干燥剂(生石灰或无水氯化钙),中加入少量干燥剂(生石灰或无水氯化钙),再放一团干棉球,把铁钉放在干棉球上,塞紧橡皮塞。再放一团干棉球,把铁钉放在干棉球上,塞紧橡皮塞。一周后一周后铁钉一半浸没在水中:铁钉一半浸没在水中:铁在空气、水的界铁在空气、水的界
4、面处生锈面处生锈铁钉完全浸没在水中(上面还加植物油):铁钉完全浸没在水中(上面还加植物油):铁未生锈铁未生锈铁钉放在干燥的空气中(加干燥剂等):铁钉放在干燥的空气中(加干燥剂等):铁未生锈铁未生锈全浸在水中全浸在水中一半在水中一半在水中干燥空气中干燥空气中(缓慢(缓慢氧化,放氧化,放热)热)铁在空气中锈蚀,实际上是铁在空气中锈蚀,实际上是铁铁跟跟氧气氧气、水水等物质相互作用,发等物质相互作用,发生一系列复杂的生一系列复杂的化学变化化学变化,使铁转化为,使铁转化为铁的化合物铁的化合物的过程。的过程。因此,铁与空气接触,又有水分时,最易生锈!因此,铁与空气接触,又有水分时,最易生锈!铁锈成分复杂,
5、主要成分是铁锈成分复杂,主要成分是FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O O,它是一种疏松多孔的,它是一种疏松多孔的物质物质 。铁锈铁锈这种多孔性的物质,能让水分和空气穿过它的空隙,这种多孔性的物质,能让水分和空气穿过它的空隙,不断向里层渗透,继续跟铁反应,直至铁被完全锈蚀。不断向里层渗透,继续跟铁反应,直至铁被完全锈蚀。氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较:氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较:铁锈铁锈 (e e2 23 3)氧化铝氧化铝 (Al(Al2 2O O3 3)结构特点结构特点若不除去结若不除去结果果疏松多孔疏松多孔完全锈蚀完全锈蚀致密结实致密结实使铝使铝“自我保护自我保护”铝与氧
6、气反应生成的氧化铝能起保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护铝与氧气反应生成的氧化铝能起保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢?里层的铁呢?想一想想一想在在车车船船的的表表面面喷喷油油漆漆在机械表面涂防锈油在机械表面涂防锈油在面盆、杯子等表面在面盆、杯子等表面烧涂搪瓷烧涂搪瓷此外,还可以在钢铁此外,还可以在钢铁表面镀上一层能起保表面镀上一层能起保护作用的其他金属。护作用的其他金属。如:在钢铁表面镀锡、如:在钢铁表面镀锡、镀锌和镀铬镀锌和镀铬镀铜镀铜2.2.在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢?在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢?自行车的构件如
7、支架、链条、钢圈等,分别采取了什自行车的构件如支架、链条、钢圈等,分别采取了什么防锈措施?么防锈措施?1.导致铁制品锈蚀的因素是导致铁制品锈蚀的因素是:水和氧气同时存在。水和氧气同时存在。与空气(氧气)与空气(氧气)接触接触与水与水接触接触铁生锈的条件:铁生锈的条件:2.加速铁制品锈蚀的因素是加速铁制品锈蚀的因素是:酸或者氯化钠。酸或者氯化钠。3.铁锈具有疏松多孔的结构铁锈具有疏松多孔的结构,易吸水和氧气易吸水和氧气,从而加速铁的生锈。从而加速铁的生锈。而铝表面有一层致密的氧化膜而铝表面有一层致密的氧化膜,保护铝不与氧气接触。保护铝不与氧气接触。五、金属资源的保护五、金属资源的保护根据一些矿物
8、的储量和消耗速度,有人估计一些矿物可供开采的根据一些矿物的储量和消耗速度,有人估计一些矿物可供开采的年限如图所示(不包括今后探明的储量,一些国家的金属储备量年限如图所示(不包括今后探明的储量,一些国家的金属储备量和金属的回收利用等)。和金属的回收利用等)。3 3)合理开采矿物)合理开采矿物 。(4 4)寻找金属的代用品)寻找金属的代用品 。(5 5)物尽其用。)物尽其用。稀土是储量较少的一类金属的统称,有稀土是储量较少的一类金属的统称,有“工业的维生素工业的维生素”的美誉。广泛用于的美誉。广泛用于新材料,新能源,航空航天,电子信息等尖端科技领域,是不可再生的重要新材料,新能源,航空航天,电子信
9、息等尖端科技领域,是不可再生的重要战略资源。战略资源。1970年,我国已探明的稀土储量占世界总储量的年,我国已探明的稀土储量占世界总储量的75%左右,左右,2005年,这一比年,这一比例降到例降到55%左右。左右。目前我国稀土的生产和消费居世界第一位。按目前生产量,我国稀土仅能维目前我国稀土的生产和消费居世界第一位。按目前生产量,我国稀土仅能维持持1520年。年。我国我国60%以上稀土出口到国外。出于环保和资源储备因素的考虑,有些发达以上稀土出口到国外。出于环保和资源储备因素的考虑,有些发达国家封存本国稀土而从我国进口稀土产品。国家封存本国稀土而从我国进口稀土产品。我国从我国从1999年开始实
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