簡(jiǎn)介:第三節(jié)金屬的防護(hù)和回收,,生活啟示,生活中隨處可見鐵器生銹的場(chǎng)景,據(jù)估計(jì),全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料,約占全年鋼鐵產(chǎn)量的1/10。給人類帶來了巨大的損失。讓我們先看一組圖片。,,,動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并觀察鐵釘生銹,鐵釘生銹的主要因素有哪些,觀察并比較四支試管中鐵釘生銹的快慢情況。,【實(shí)驗(yàn)與活動(dòng)分析】,1、試管①中加入稀硫酸或醋酸溶液,浸沒鐵釘后,倒去溶液;2在試管②中加入少量的氯化鈉溶液,使鐵釘?shù)囊话虢]在溶液中;3在試管③中把鐵釘放在一團(tuán)濕棉球上;4在試管④中注滿迅速冷卻的沸水,塞緊橡皮塞;5在試管⑤中加入少量干燥劑生石灰或無水氯化鈣,再放一團(tuán)干棉球,把鐵釘放在干棉球上,塞緊橡皮塞。,,,鐵生銹的原因,生銹是鐵與氧氣、水等物質(zhì)作用,發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過程。且在酸性或鹽溶液的環(huán)境下銹蝕的速度更快。,鐵銹主要成分是FE2O3,是一種疏松多孔的紅棕色物質(zhì),能讓水分和空氣中的氧氣穿過它的空隙,不斷向內(nèi)層滲透,持續(xù)跟鐵反應(yīng),直至鐵被完全銹蝕。,4FE3O22XH2O2FE2O3XH2O,,以前家中的門窗都是鐵制品,而在廚房里,經(jīng)常使用煤球作為燃料。一段時(shí)間后,人們發(fā)現(xiàn)廚房里的門窗銹蝕的情況要比其他地方更嚴(yán)重,你能解釋其中的原因嗎,,2008年1月南方諸多城市發(fā)生雪災(zāi),大雪封路,為了使積雪迅速的融化,人們往地上撒鹽降低其凝固點(diǎn),但是在許多鋼制的橋梁上沒有用這種方法而是用人工鏟雪的方法,為什么,,,如何防止鋼鐵被銹蝕呢,,防銹原理隔絕空氣和防水,使鐵沒有生銹的條件。,自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈、輻條、車把等,分別采取了什么防銹措施,討論,答烤漆、涂油、鍍鋅、鍍鉻等,,,視野拓展鋁的“自我保護(hù)”,鋁與空氣中的氧氣反應(yīng),生成的氧化鋁可以形成一層致密而結(jié)實(shí)的膜覆蓋在鋁的表面,防止鋁繼續(xù)與氧氣反應(yīng),從而起到“自我保護(hù)”的作用。,噴漆,鍍鉻,烤藍(lán),涂搪瓷,鍍鋅,,防銹原理隔絕空氣和防水,使鐵沒有生銹的條件。防銹措施1、要保持鐵制品表面的潔凈和干燥;2、最常用的方法是在鐵制品的表面涂一層保護(hù)膜。如刷油漆、涂油、覆蓋搪瓷、塑料、鍍上一層耐腐蝕的金屬(如鉻、鋅)、高溫灼燒金屬,進(jìn)行“烤藍(lán)”處理等這層保護(hù)膜阻止了鐵與氧氣和水的反應(yīng);3、改變其組成和結(jié)構(gòu)如制成不銹鋼等合金,,防止鐵生銹的方法--就是破壞鐵生銹的條件,①外部條件,②涂保護(hù)層,③內(nèi)部改造,保持清潔、干燥,刷漆、涂油、電鍍、燒涂搪瓷、烤藍(lán)等,改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使其變成不銹鋼或合金,,①汽車②機(jī)器上的齒輪③門把手④鋸條⑤鐵洗臉盆⑥鐵柜⑦鐵軸⑧剪刀等常見的鐵制品,為了防止它們生銹,通常采用下面哪一種方法填序號(hào)⑴在表面刷一層油漆;⑵在表面涂上機(jī)油;⑶在表面鍍上一層其他金屬;⑷在表面燒制陶瓷;⑸使其表面形成致密的氧化膜。,①⑥,②⑦,①③⑧,⑤,④,,一旦發(fā)現(xiàn)鐵生銹了,該如何處理呢,物理方法,化學(xué)方法,打磨,加入酸(稀鹽酸),現(xiàn)象紅棕色鐵銹逐漸消失,溶液由無色變?yōu)闇\黃色,FE2O36HCL2FECL33H2O,,廢電池,報(bào)廢的汽車,,閱讀書P129回答下列問題,廢金屬的回收利用,1、廢金屬的種類,冶金工業(yè)、金屬加工業(yè)和日常生活中丟棄的金屬碎屑、碎塊,銹蝕和報(bào)廢的金屬物品。,2、廢金屬的危害,造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,如鎘、汞等有毒金屬對(duì)環(huán)境的污染。,電子垃圾,近年來,隨著電腦和手機(jī)等辦公和通信設(shè)備日益普及,特別是這類高技術(shù)產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加速,一臺(tái)電腦的使用壽命從過去的10年縮短到4年,手機(jī)不出兩年就會(huì)被淘汰。此外,錄像機(jī)、電視、冰箱、微波爐、組合音響等家用電器也在不斷更新。人們?cè)诔浞窒硎芨呖萍紟淼姆奖闶孢m之余,也隨之產(chǎn)生了大量的現(xiàn)代垃圾“電子垃圾”。,電子垃圾是世界上增長最快的垃圾。電子垃圾的增長速度比生活垃圾要快3倍。,,據(jù)美國國家安全委員會(huì)估計(jì),從1997年到2004年,全美僅報(bào)廢的電腦就將達(dá)到3億多臺(tái),而到2005年,在每1臺(tái)新電腦投放市場(chǎng)的同時(shí)就有1臺(tái)舊電腦加入電子垃圾的行列。,近年來,我國電子消費(fèi)類產(chǎn)品正進(jìn)入更新?lián)Q代的高峰期。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),從2003年起,我國每年將至少有500萬臺(tái)電視機(jī)、400萬臺(tái)冰箱、500萬臺(tái)洗衣機(jī)要報(bào)廢。,目前我國廢舊電子產(chǎn)品的出路,一是經(jīng)過“街頭作坊”清洗、修理或重新組裝后,進(jìn)入舊貨市場(chǎng)或賣到農(nóng)村,這樣的舊電器安全隱患很大;二是被“破爛游擊隊(duì)”收去,玻璃、塑料等能賣錢的賣了,其余的當(dāng)垃圾扔掉,對(duì)環(huán)境的破壞難估量。,有關(guān)專家介紹說,“電子垃圾”處理不當(dāng)危害極其嚴(yán)重,特別是電視、電腦、手機(jī)、音響等電子產(chǎn)品,含鉛、鎘、水銀、六元鉻、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃劑等大量有毒有害物質(zhì)。有資料顯示,每一臺(tái)電視機(jī)或電腦顯示器中的陰極射線管平均含有48磅鉛。而鉛一旦進(jìn)入土壤會(huì)嚴(yán)重污染水源,最終將危害人類、植物和微生物,還會(huì)對(duì)兒童的腦發(fā)育將造成極大的影響。,“電子垃圾”是特殊垃圾,其中的成分較復(fù)雜,既含有普通的金屬鑄件和塑料,又有特殊元器件和貴重金屬;既有許多可重新利用的再生材料,又含有一些對(duì)人體健康和環(huán)境有害的物質(zhì)。,資料顯示,經(jīng)專業(yè)化回收處置,1噸廢棄電腦中,可回收黃金09千克、塑料270千克、銅1287千克、鐵1千克、鉛585千克、錫396千克等。,日本橫濱金屬公司對(duì)報(bào)廢手機(jī)成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),平均每100克手機(jī)機(jī)身中含有14克銅、019克銀、003克金和001克鈀,另外從手機(jī)鋰電池中還能回收鋰。,有關(guān)資料顯示,一節(jié)一號(hào)電池爛在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用價(jià)值;一粒紐扣電池可使600噸水受到污染,相當(dāng)于一個(gè)人一生的飲水量。在對(duì)自然環(huán)境威脅最大的幾種物質(zhì)中,電池里就包含了汞、鉛、鎘等多種,若將廢舊電池混入生活垃圾一起填埋,或者隨手丟棄,滲出的汞及重金屬物質(zhì)就會(huì)滲透于土壤、污染地下水,進(jìn)而進(jìn)入魚類、農(nóng)作物中,破壞人類的生存環(huán)境,間接威脅到人類的健康。,電池的組成物質(zhì)在使用過程中,被封存在電池殼內(nèi)部,并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。但經(jīng)過長期機(jī)械磨損和腐蝕,使得內(nèi)部的重金屬和酸堿等泄露出來,進(jìn)入土壤或水源,就會(huì)通過各種途徑進(jìn)入人的食物鏈。,廢電池的危害,,人體一旦吸收這些重金屬以后,會(huì)出現(xiàn)哪些病癥呢?fù)?jù)有關(guān)專家介紹,汞是一種毒性很強(qiáng)的重金屬,對(duì)人體中樞神經(jīng)的破壞力很大,上世紀(jì)五十年代發(fā)生在日本的震驚中外的水俁病就是由于汞污染造成的。目前我國生產(chǎn)的含汞堿性干電池的汞含量達(dá)1%-5%,中性干電池的汞含量為0.025%,我國電池生產(chǎn)消耗的汞每年就達(dá)幾十噸之多。鎘在人體內(nèi)極易引起慢性中毒,主要病癥是肺氣腫、骨質(zhì)軟化、貧血,很可能使人體癱瘓。而鉛進(jìn)入人體后最難排泄,它干擾腎功能、生殖功能。,電池污染具有周期長、隱蔽性大等特點(diǎn),其潛在危害相當(dāng)嚴(yán)重,處理不當(dāng)還會(huì)造成二次污染。,,鐵熔化后可鑄造,例如將廢鋼鐵回爐煉成鋼等,既可以節(jié)約大量煤和鐵礦石,又能減少污染。,回收利用廢金屬,有著巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。,3、回收和利用廢金屬的意義,將廢鋼鐵回收煉成鋼可以節(jié)約煤和鐵礦石,減少污染,全球鋼產(chǎn)量45是通過對(duì)廢鋼冶煉完成的。95期間我國累計(jì)回收鋼16億噸,節(jié)約鐵礦石32億噸,節(jié)約煤6400萬噸,廢金屬回收還可以減少環(huán)境污染。,金屬回收利用的意義,以鋁為例,首先,一般認(rèn)為用鋁土礦生產(chǎn)一噸原鋁,大約要用兩噸氧化鋁,而生產(chǎn)一噸氧化鋁需要大約兩噸鋁土礦,也就是說,生產(chǎn)一噸原鋁至少要消耗四噸鋁土礦資源。當(dāng)前全球原鋁的年產(chǎn)量約2500萬噸,年消耗鋁土礦超過一億噸,如果照此發(fā)展下去,地球上的鋁土礦資源就會(huì)越來越少,直至有一天枯竭。如果人類消費(fèi)的鋁能夠回收利用,只要回收利用量達(dá)到產(chǎn)量的二分之一,每年就將減少鋁土礦消耗量約5000萬噸,這對(duì)保護(hù)全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。其次,利用廢雜原料生產(chǎn)一噸合金鋁錠與用鋁土礦原料生產(chǎn)一噸原鋁錠相比,可以節(jié)省95%以上的能源消耗。,,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),每生產(chǎn)一噸原鋁錠需要消耗能源213.2KJ電能約占82%,而生產(chǎn)一噸再生鋁合金錠所需能源消耗為5.5KJ燃料約占80%,僅為原鋁錠生產(chǎn)能源消耗的2.6%,比較優(yōu)勢(shì)明顯。由于鋁可以反復(fù)循環(huán)使用,從再生鋁廢料中再生產(chǎn)鋁,其節(jié)能效果更加顯著。另外,再生鋁生產(chǎn)中二氧化碳的產(chǎn)生量和排放量與原鋁生產(chǎn)相比,大為減少。有資料統(tǒng)計(jì),再生鋁生產(chǎn)可比用水電生產(chǎn)原鋁減少二氧化碳排放量91,比用燃油發(fā)電減少二氧化碳排放量97%以上,比用煤發(fā)電減少的二氧化碳排放量更多,環(huán)保效益十分顯著。,,,,我國在回收廢金屬方面的情況,我國廢舊金屬的回收再利用已經(jīng)被許多發(fā)達(dá)國家政府高度重視。我國銅的再生利用率在1992年、1994年和1996年間分別占當(dāng)年精煉銅產(chǎn)量的36%、358%和61%,與發(fā)達(dá)國家相近。但鋁的平均回收率不足3%,鋅的回收率不足5%。隨著我國金屬用量的不斷增加,再生利用廢舊金屬對(duì)于緩解資源短缺具有重要作用,意義深遠(yuǎn)。,金屬回收標(biāo)志,,金屬資源保護(hù)的途徑,①廢舊金屬回收、利用;②大量開發(fā)和使用代用品,如塑料;③防止金屬銹蝕;④合理開采礦物等。,,切過咸菜的菜刀同一面上選三處進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一處濕潤,二處擦干,三處擦干后,涂上一層食油。做好記號(hào),放置一夜,觀察菜刀三處的變化。,濕棉球濕潤處明顯生銹;干布擦干處顏色無明顯變化;涂食油處未見變化(光亮依舊),,1在下列情況下,埋在地下的鑄鐵管道腐蝕最慢的是()A、在干燥、致密、不透氣的土壤中B、在潮濕、疏松、透氣的土壤中C、在潮濕、致密、不透氣的土壤中D、在潮濕、疏松、透氣的酸性土壤中,A,,2為了防止鋼鐵制品銹蝕,下列措施不當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢、在鐵制品表面鍍上一層鋅B、在車船的表面噴涂油漆C、將使用后的菜刀用布擦干D、用洗滌劑把鐵制品表面的油膜洗凈,D,,3垃圾是放錯(cuò)了地方的“寶藏”,為了節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境,應(yīng)實(shí)施垃圾分類回收。生活中廢棄的鐵鍋、鋁制易拉罐、銅線等可以歸為一類加以回收,它們屬于()A、金屬和合金B(yǎng)、化合物C、氧化物D、非金屬,A,,,4食品包裝盒中常放有一小袋粉末狀物質(zhì),該物質(zhì)對(duì)食品同時(shí)具有防潮和防氧化作用。某同學(xué)從超市購買的食品包裝盒中取出裝有粉末狀物質(zhì)的小袋,撕開后發(fā)現(xiàn)袋里有板結(jié)的鐵銹。試推測(cè)粉末狀物質(zhì)是什么其作用原理是什么,鐵粉,利用鐵生銹可以把水、氧氣反應(yīng)掉,從而起到防潮和防氧化作用。,,某市一家大型化工廠處理回收含銅廢料的生產(chǎn)流程如下,含銅廢物,黑色固體及殘留物,硫酸銅、水及不溶物,濾液,淺綠色溶液及紅色沉淀物,紅色粉末,,灼燒,(1),,,稀硫酸、加熱,(2),,過濾,,鐵屑,過濾,過程⑴得到的殘留物不溶于水和稀硫酸。請(qǐng)寫出上述生產(chǎn)流程中與銅直接有關(guān)的化學(xué)方程式。,⑴_(tái)___________________________________________________⑵____________________________________________________⑶____________________________________________________,2CU+O22CUO,,,△,CUO+H2SO4CUSO4+H2O,FE+CUSO4FESO4+CU,,1、了解鐵生銹的因素;2、鋼鐵的防護(hù)措施;3、廢金屬的回收利用。,,小結(jié),THANKYOU,
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簡(jiǎn)介:第三節(jié)金屬的防護(hù)和回收,使用鋼鐵面對(duì)的最大問題是,鋼鐵的腐蝕,全世界每年被腐蝕消耗的鋼鐵材料約占全年鋼鐵產(chǎn)量的1/10,一、探究金屬生銹的原因,,鐵釘放在干燥的空氣中,鐵不易生銹,鐵釘浸沒一半的在水中,鐵在空氣、水的界面處生銹嚴(yán)重,鐵釘完全浸沒的在水中,鐵少量生銹,鐵釘浸沒一半的在食鹽水中,浸沒在水中的鐵釘幾乎全部生銹,一、探究鐵生銹的原因,1、與氧氣、水同時(shí)接觸,發(fā)生相互作用轉(zhuǎn)化成鐵的化合物。,2、食鹽、酸等物質(zhì)會(huì)加速鐵的生銹速度。,二、探究鐵銹的性質(zhì),1、鐵銹的顏色是其主要成分是什么它是純凈物嗎,2、氧化鐵能像鋁壺表面的氧化鋁膜一樣阻止鐵繼續(xù)生銹嗎,FE2O3是一種疏松多孔的物質(zhì),無保護(hù)作用AL2O3是一種致密無縫的物質(zhì),有保護(hù)作用,某同學(xué)想弄清楚生銹是否必須同時(shí)有空氣和水,他將干凈的鐵釘放入A、B、C三支試管中,進(jìn)行研究。,1、在右圖的每支試管中畫出并標(biāo)明所需的物質(zhì)和用品。2、一周后,編號(hào)為____的試管中鐵釘最易生銹。3、比較吐魯番盆地和海南島兩地,鐵生銹相對(duì)較慢的地區(qū)是__________,理由是________________________。,試一試,1、根據(jù)所學(xué)知識(shí)請(qǐng)你解釋說明課本P5的圖19實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象。,2、請(qǐng)分析下面金屬“皮膚病”的形成原因,,出現(xiàn)紅色物質(zhì),氧氣、水等與鐵反應(yīng),出現(xiàn)黑色物質(zhì),氧氣與銀反應(yīng),出現(xiàn)綠色物質(zhì),氧氣、水、二氧化碳與銅反應(yīng),三、防止金屬腐蝕的方法,1、避免金屬與氧氣接觸,2、避免金屬與水接觸,3、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),涂防銹油,涂油漆,燒搪瓷,在金屬表面鍍一層金屬,烤藍(lán),(錫、鉻、鋅),保護(hù)膜法,擦干金屬,不銹鋼等合金,四、廢金屬的有關(guān)知識(shí),1、廢金屬的種類,2、廢金屬的污染,3、廢金屬的回收利用,汞、鉛、鎘等重金屬污染,A、減少對(duì)環(huán)境的污染。B、產(chǎn)生巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效率。,
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