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金属资源的利用和保护
第2课时
金属资源的保护
课题三
学习目标
1. 了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法；
2. 知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金
属等金属资源保护的重要性。
据有关报导，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%—40%。
铁是怎么生锈的呢？
铁生锈的条件是什么？
猜 想
1. 铁只与水接触
2. 铁只与氧气接触
3. 铁只与水和氧气同时接触
探究 铁制品锈蚀的条件
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、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。
C
B
A
思考：
设计实验探究铁生锈条件时，如何选择变量？
由于影响铁生锈的因素不止一个，因此设计实验时，只能保留一个变量。
实验步骤 实验现象
A组：在试管内放棉花和干燥剂，塞紧橡胶塞，使铁钉只与干燥的空气接触
B组：在试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，浸没铁钉，然后在水面上注入一层植物油，使铁钉只与水接触
C组：在试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，铁钉一半浸没在水中，使铁钉与空气和水接触
目的：赶走溶解在水中的空气
作用：隔绝空气
将3支试管放置一周左右，观察
铁定生锈情况
实验步骤 实验现象
A组：在试管内放棉花和干燥剂，塞紧橡胶塞，使铁钉只与干燥的空气接触
B组：在试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，浸没铁钉，然后在水面上注入一层植物油，使铁钉只与水接触
C组：在试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，铁钉一半浸没在水中，使铁钉与空气和水接触
生锈
没有生锈
没有生锈
A组和C组同时证明铁生锈必须有水参加
B组和C组同时证明铁生锈必须有氧气参加
结论：
铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触。
思考
1. 为什么沙漠地区的铁制品锈蚀缓慢？
沙漠地区气候干燥发、，空气中水含量低
2. 为什么夏天做汤的铁锅，如果不及时清洗干净，会很快生锈呢？
在温度较高，并且有食盐和酸等存在的环境下，铁生锈的速率会加快。
加速生锈的情况：
离子化合物的存在（氯化钠）
酸性污染物的存在（酸雨）
高温等
3. 冬天用的“暖宝宝”里的主要成分是：铁粉、碳粉、食盐和水等，它发热的化学原理是什么呢？
铁生锈时会放热，把铁变成很细的粉末，再混合一定质量的食盐，生锈及放出热量的速度会加快。
4. 铝氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用，铁锈是否也能保护里层定的铁呢？
铁锈的主要成分：红棕色 的 Fe2O3·xH2O
铁锈很稀松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，能覆盖铝的表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应。
讨论
1. 通过对铁制品锈蚀条件的探究，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？
在机械表面涂防锈油
还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬
镀铜
车船的表面喷油漆
制成合金
喷漆
喷铬
镀铬
涂油
刷油漆
2.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？
怎样保护金属资源呢？
矿物资源是有限的，且不能再生。一些矿物可供开采的年限如下图所示：
除了前面讨论的应防止金属的腐蚀外，还有哪些措施可以保护金属资源呢？
废旧电池的回收利用可以减少对
环境的污染
目前铅的生产量中，来自于汽车用过的铅酸蓄电池的再生
占很大比例
有计划、合理地开采矿物，严谨不过国家利益乱采矿
寻找金属替代品，目前已经官方用塑料代替钢和其他合金制造的管道、齿轮和汽车零部件等。
讨论
请就我国稀土资源的合理利用和保护问题谈谈你的看法，并与同学交流。
稀土元素：化学元素周期表中镧系元素以及SC和Y两种元素，
成为稀土元素。
1. 健全相关法规、制度，严格执行，如建立稀土
战略资源储备制度、出口配额制度等
2. 改进生产工艺，创新管理体系
3. 控制生产总量，控制稀土初级产品出口，发展
深加工产品
4. 促进稀土资源回收利用等
学完本课你应该知道
防止铁制品生锈的措施
途径
节约金属资源，减少环境污染
①防止金属腐蚀
②金属的回收利用
③有计划、合理地开采矿物
④寻找金属的代用品
铁与氧气、水直接接触
①保持铁制品表面的洁净、干燥
②表面涂保护膜
③制成耐腐蚀的铁合金
铁生锈的条件
意义
金属是腐蚀与防护
保护金属资源
课堂反馈
1．铁生锈的条件是( )
A．仅需要水 B．仅需要氧气
C．需要水或氧气 D．需要水和氧气
D
2．如图所示，将铁钉置于水中，则铁钉三个不同部位，最先生锈的是( )
A．a处 B．b处
C．c处 D．以上都有可能
B
3．下列措施中，不能防止铁制品锈蚀的是( )
A．喷漆 B．镀一层耐腐蚀的金属
C．制成不锈钢 D．存放在潮湿的空气中
D
4．为防止自行车链条生锈，可采取的措施是________。
5．保护金属资源的有效途径有：防止金属的腐蚀；________________________；________________________；________________________。
涂油
回收利用废旧金属
有计划、合理地开采矿物
寻找金属的代用品
拓展 金属污染的危害
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