课题3 金属资源的利用和保护

以铝为例，首先，一般认为用铝土矿生产一吨原 铝，大约要用两吨氧化铝，而生产一吨氧化铝需要 大约两吨铝土矿，也就是说，生产一吨原铝至少要 消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约 2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发 展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至 有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用，只 要回收利用量达到产量的二分之一，每年就将减少 铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资 源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产 一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比， 可以节省95％以上的能源消耗。
据有关资料统计，每生产一吨原铝锭需要消 耗能源213．2KJ(电能约占82％)，而生产一吨再 生铝合金锭所需能源消耗为5．5KJ(燃料约占80 ％)，仅为原铝锭生产能源消耗的2．6％，比较优 势明显。由于铝可以反复循环使用，从再生铝废 料中再生产铝，其节能效果更加显著。另外，再 生铝生产中二氧化碳的产生量和排放量与原铝生 产相比，大为减少。有资料统计，再生铝生产可 比用水电生产原铝减少二氧化碳排放量91%，比 用燃油发电减少二氧化碳排放量97％以上，比用 煤发电减少的二氧化碳排放量更多，环保效益十 分显著。
金属回收的方法
废易拉铝罐的价值：废罐熔解后可无数次循环再造 成新罐，而且还可制成汽车和飞机零件，甚至家具。 回收对环境和资源的益处是：循环再造铝罐可节省 新造铝罐所需资源的95％。
电子垃圾
近年来，随着电脑和手机等办公和通信设 备日益普及，特别是这类高技术产品更新换代 不断加速，一台电脑的使用寿命从过去的10年 缩短到4年，手机不出两年就会被淘汰。此外， 录像机、电视、冰箱、微波炉、组合音响等家 用电器也在不断更新。人们在充分享受高科技 带来的方便舒适之余，也随之产生了大量的现 代垃圾———“电子垃圾”。
B.地球上的金属资源是取之不尽的
C.防止金属锈蚀，回收利用废旧金属可以 保护金属资源和环境
D.合理开采矿物寻找金属代用品都是保护 金属资源的有效途径
3.在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢 的是（ ） A.在干燥、致密、不透气的土壤中 B.在潮湿、疏松、透气的土壤中 C.在潮湿、致密、不透气的土壤中
资料显示，经专业化回收处置，1吨废弃电脑 中，可回收黄金0.9千克、塑料270千克、铜128.7 千克、铁1千克、铅58.5千克、锡39.6千克等。
日本横滨金属公司对报废手机成分进行分析发现， 平均每100克手机机身中含有14克铜、0.19克银、 0.03克金和0.01克钯，另外从手机锂电池中还能回 收锂。
如：不锈钢、不锈铁
3.改变腐蚀环境
一些矿物可供开采的年限
我国资源状况
我国虽然拥有品种较为齐全的有色金属矿产资源，但储 量并不丰富，人均资源占有量甚至低于世界平均水平。特别 是按照国际通行标准进行新一轮资源评价之后，我国铜、铝、 铅、锌等主要有色金属的矿产储量大大缩水，可利用储量大 幅度减少，铜等金属的储量比原来公布的减少一半以上，铝 的可采储量仅为原来公布储量的四分之一左右，均不能保证 经济发展的需要。由于国内有色金属矿产储量不足，无力支 撑有色金属产量持续增长的需要，因此我国有色金属工业对 进口矿山原料的需求不断增加。2001年铜精矿的进口量超过 220万吨(实物量，以下同)；氧化铝的进口量达到335万吨； 铅精矿的进口量为30万吨；锌精矿的进口量超过70万吨，成 为世界上最主要的有色金属矿山原料进口国。
废电池的危害
电池的组成物质在使用过程中，被封存在电池壳 内部，并不会对环境造成影响。但经过长期机械磨损 和腐蚀，使得内部的重金属和酸碱等泄露出来，进入 土壤或水源，就会通过各种途径进入人的食物链。
有关资料显示，一节一号电池烂在地里，能使1平 方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600 吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。在对自 然环境威胁最大的几种物质中，电池里就包含了汞、 铅、镉等多种，若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋， 或者随手丢弃，渗出的汞及重金属物质就会渗透于土 壤、污染地下水，进而进入鱼类、农作物中，破坏人 类的生存环境，间接威胁到人类的健康。
“电子垃圾”是特殊垃圾，其中的成分较复杂， 既含有普通的金属铸件和塑料，又有特殊元器件和 贵重金属；既有许多可重新利用的再生材料，又含 有一些对人体健康和环境有害的物质。 有关专家介绍说，“电子垃圾”处理不当危害 极其严重，特别是电视、电脑、手机、音响等电子 产品，含铅、镉、水银、六元铬、聚氯乙烯塑料、 溴化阻燃剂等大量有毒有害物质。有资料显示，每 一台电视机或电脑显示器中的阴极射线管平均含有 4-8磅铅。而铅一旦进入土壤会严重污染水源，最 终将危害人类、植物和微生物，还会对儿童的脑发 育将造成极大的影响。
（第二课时）
人们采取了许多措施，但一 年全世界因生锈而损失的铁 约占世界年产量的四分之 一！！
【实验与活动分析】
(1)、试管①中加入稀 硫酸或醋酸溶液，浸 没铁钉后，倒去溶液； (2)在试管②中加入 少量的氯化钠溶液， 使铁钉的一半浸没 在溶液中； (3)在试管③中把铁钉放在一团湿棉球上； (4)在试管④中注满迅速冷却的沸水，塞紧橡皮塞； (5)在试管⑤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。
课堂评价练习
一、ຫໍສະໝຸດ Baidu择题
1.据估计每年因生锈而损失的钢铁约占世界年产量 的1/4，下列防锈措施中不正确的是（ ） ①涂油 ②刷漆 ③砂纸
⑥烤蓝 C.①②④ D.①④
④镀金属
⑤经常用雨水冲洗 A.③⑤ B.②④⑥
2.下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是 （ ）
A.地球上除少数不活泼金属如金、银等有 单质形式存在外，其余都是以化合物形式 存在
电子垃圾是世界上增长最快的垃圾。电子 垃圾的增长速度比生活垃圾要快3倍。
据美国国家安全委员会估计，从1997年到2004 年，全美仅报废的电脑就将达到3亿多台，而到 2005年，在每1台新电脑投放市场的同时就有1台旧 电脑加入电子垃圾的行列。
近年来，我国电子消费类产品正进入更新换代 的高峰期。据有关部门统计，从2003年起，我国每 年将至少有500万台电视机、400万台冰箱、500万 台洗衣机要报废。 目前我国废旧电子产品的出路，一是经过“街头 作坊”清洗、修理或重新组装后，进入旧货市场或卖 到农村，这样的旧电器安全隐患很大；二是被“破烂 游击队”收去，玻璃、塑料等能卖钱的卖了，其余的 当垃圾扔掉，对环境的破坏难估量。
小结：
⒈导致铁制品锈蚀的因素：水和氧气同 时存在 ⒉加速铁制品锈蚀的因素：酸或氯化钠 存在
思考：你对防止铁制品的锈蚀 有什么建议？
保持干燥或者隔绝氧气
自行车的 防锈措施
防止铁制品生锈的具体措施
1、“穿外衣”——加一层保护膜。
如：刷漆、涂油、电镀、烤蓝 2、“增强体质”——改变其自身 的内部 结构（合金）。
D.在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
二、简答题 将一根干燥的铁丝弯成如图所示的形 状,并将其两端分别插入盛有水的烧杯甲 中和盛有植物油的烧杯乙中,放置数天后, 观察铁丝A,B,C三处表面发生的变化是否 相同?若有不同则三处各有什么现象?
请同学们阅读课本 总结如何有效保护金属资源？
1.防止金属腐蚀；
2.金属的回收利用；
3.有计划的开采矿物； 4.寻找代替品。
金属回收利用的意义
将废钢铁回收炼成钢可以节约煤和 铁矿石，减少污染，全球钢产量45%是 通过对废钢冶炼完成的。95期间我国累 计回收钢1.6亿吨，节约铁矿石3.2亿吨， 节约煤6400万吨，废金属回收还可以减 少环境污染。
人体一旦吸收这些重金属以后，会出现哪些病 症呢？据有关专家介绍，汞是一种毒性很强的重金 属，对人体中枢神经的破坏力很大，上世纪五十年 代发生在日本的震惊中外的水俣病就是由于汞污染 造成的。目前我国生产的含汞碱性干电池的汞含量 达1％－5％，中性干电池的汞含量为0．025％， 我国电池生产消耗的汞每年就达几十吨之多。镉在 人体内极易引起慢性中毒，主要病症是肺气肿、骨 质软化、贫血，很可能使人体瘫痪。而铅进入人体 后最难排泄，它干扰肾功能、生殖功能。 电池污染具有周期长、隐蔽性大等特点，其潜 在危害相当严重，处理不当还会造成二次污染。