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研究性学习—— 金属对社会发展的作用

研究性学习—— 金属对社会发展的作用

〖目标〗

1、理解金属对社会发展所起的重要作用。

  2、培养查找资料、归纳数据、分析及解决问题的能力。

3、 培养合理使用金属、保护周围环境的思想。

〖内容〗 

  1、 不同时代金属的使用情况 

时代

夏商周

秦--清 

近代

现代-未来

金属

 铜

合金

 

 国家

朝代

金属

使用作用

 中国

夏商周秦

各种器具.武器

中国

汉-清

铜.铁

铜为器具,铁为武器,冶金水平有了进一步提高

罗马

前期

各种器具.武器

罗马

后期

铜.铁

铜铁均为武器 

 

  2、金属材料的使用与人类社会发展的关系

人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。人因为会制造和使用工 具而从一般动物中分离出来,而成为唯一的智能群体。在人类文明发展史上,经历了一个由石器时代到金属时代的过渡。

 

黄金时代

 大约在5000多年前,即公元前3000年,四大文明古国的埃及已经建立起来,首都开罗已经是一个繁华的城镇了。每逢赶集的时候,这里的人群熙熙攘攘。一天中午,安静而有序的城镇却出现了骚乱,人们争相涌向一个地方,透过围得密密的人群,人们发现开罗有名的旅行家里希尔正拿着一块黄灿灿的东西,里希尔说这是神赐予人类的宝物,他把它称作黄金。很快,开罗城拥有黄金的人都变得富有起来。人们纷纷去寻找金子,河滩上的沙地里站满了寻找金子的人群,开始只有很少几个幸运儿找到成块的金子,后来人们注意到沙子中混着一些金沙,人们就发现了"披沙淘金"的方法。后来人们又发现了平地掘井开采山金的方法,使得金子的产量更大了。

就在里希尔发现金块后不久,他又发现了银子。一个寒冷的夜晚,里希尔和同伴围着一堆篝火聊天。第二天,就在他们快要启程的时候,里希尔扒拉一下火堆,他是一个细心的旅行家,每次出发前他总是要检查自己住的地方以免有东西丢失,这次检查他不但没有发现丢失的东西,火堆里的扒拉出来一些亮闪闪的东西却引起了他的注意,一个伟大的发现意外地产生了。里希尔发现这种新的金属与金子的特性十分类似,也是沉重而软,用手捏捏就能使它变形,他把这种金属命名为白银。后来人们沿用了里希尔意外发现的这个方法,即用篝火灼烧银矿石而得到银,这实际上是一个简单的化学还原反应,木炭把银矿中的硫化银还原成银。 

随后的时代出现了大量的炼金术士,反而促进了化学的发展。

 

青铜时代

 1939年正值我国抗日战争最艰苦的一年,这时考古界的一件重要发现在战火中诞生了,在安阳市武官村出土了一个殷代的庞然大物:司母戊大方鼎。这个大家伙重达875公斤,需要十二个强壮的成年男子才能抬得起来,可见当时铸造之不易。司母戊鼎是目前世界上出土最大的青铜器。经检测,铜占84.11%,锡占11.64%,铅占2.79%。这个青铜器是我国青冶铸鼎盛时期的产物,从它的纹饰、构造等都反映了这个时代青铜冶铸的高超技术。

 人类对铜的使用并非是从青铜而是从纯铜开始的。考古学家在伊朗西部的一些地区发现大约公元前7000年前使用的小型铜器件,如小针、小珠和小锥等等。大英博物馆里收藏有5000年前苏美尔人铸造的铜牛头和3500年前埃及人制作的铜镜和铜制工具。在西亚地区,铜石裸于地表,人们在铜矿石上燃烧炭火,便会还原出与绿色矿石颜色不同的红色铜来。

由于纯铜硬度低,并不太适合于制作生产工具,后来,人们就有意识地在炼制铜矿石时掺其他矿石,以制成铜的合金来提高工具的硬度。在我国,先秦的古籍《考工记》中记载了有的"六齐"规则,即是青铜的六种配方,这套配方规定了铜和锡的不同比例造成的青铜的不用途,其实质是比例不同硬度不同。据考古推测,这时人们已经能够制得纯铅和纯锡了。从商代的墓葬中先后发现了铅爵、铅戈和铅斛等纯铅制品。

 铅属于重金属,因而铅及其化合物都有毒,古人开始因不了解这一点而大吃苦头。古罗人曾经就喜欢用铅制的水管,考古发现古罗马人的尸骨上常常有黑色的硫化铅斑点,这就是由于使用了铅管里的水而导致的慢性中毒。后来人们渐渐认识到这一点,就不再使用铅制的器具作为饮食用具了。

 锡由于其延展性好而易制成薄片,而且在常温下不易氧化,所以自古以来就被用来包裹具。我国曾出土国几具殷代的虎面铜盔,其中一具很完整,内部红铜相当完好,外面镀了一层厚的锡,锡层精美,至今仍光亮如新。这说明当时的人们不但认识到锡层美观,而且可以防纯的锡器没有保存下来的,这是因为锡很怕冷,周围温度一旦低于13℃就会发生相变,变粉末状的灰锡,这种现象被称为"锡疫"。21·世纪*

 

铁器时代

 人类对铁的最早知识来源于从太空降下来的陨铁,埃及人称它为"天铁",在西亚的一些游牧部落里还有一种有趣的传说,他们说铁既然是从天上降下来的,那么天空一定是个大铁盘。人们发现铁的硬度要比铜或青铜都大得多,尽管四处传说铁只有天上才有,但还是有一些不遵从祖训的年轻人企图在人间发现铁。大约在公元前2200 年,西亚的赫梯人已经会冶炼和使用铁器了。公元前1290年,埃及国王致信赫梯国王要求提供一些铁,赫梯国王回信答应给他提供一把钢剑,但要求用黄金来交换,可见当时铁还是一种贵重的金属。赫梯国王还在信中炫耀说:"在我们的国土上,铁和尘土一样平凡。"

早期的冶铁技术也大多是采用固体还原法,冶炼时,将铁矿石和木炭一层一层地堆放在炼铁炉中,点火燃烧,产生一氧化碳,从而使铁矿石中的氧化铁还原为单质铁。早期的铁由于冶炼温度很低而性能很差,是含大量碳氧杂质的合金,古人称之为"恶金"。我国在解放初期大炼钢铁的时候,由于地方上不少"土高炉"温度上不去,而生产了不少没有价值的 "恶金"。后来人们逐渐发现了升高炉温的方法而炼出了性能较好的生铁,继而发明了用退火的方法"柔化"生铁而得到低碳钢。后来人们进一步发明了熟铁和钢的冶炼方法,铁在生产中从得以广泛应用。   

3、 工厂中金属的使用及防腐、金属回收及再生的情况

金属材料在重工业中起至关重要的作用,没有金属材料,就没有今天我们的 美好生活,金属材料在石油化工等工业中,均有大量使用,金属材料还与先进的生产力有关,有了金属材料,使得各种高科技技术发展迅速,给我们的生活带来了很多方便。

 

金属防腐

涂防锈漆。工业搪瓷。氟塑料喷涂。电镀、火镀。玻璃钢树脂敷层。其他耐蚀衬里。都可以防腐。

  

金属回收和再生

金属回收是指从废旧金属中分离出来的有用物质经过物理或机械加工成为再生利用的制品。是从回收、拆解、到再生利用的一条产业链。    金属回收产业形成了一个完整的产业链及再生利用生态圈。这个产业链从国外废料供货商开始,经过贸易商、进口商、代理商、港口、拆解厂(定点企业或五金厂)、回收公司、金属加工厂等环节,实现了资源的有效利用。需要指出的是,这里的金属回收公司是一个特殊的群体。各个金属回收公司在一个个大小不等的场地忙碌地从事着废金属的收购、分选、打包、装运等工作,他们既从事国内废料的回收,又在国内资源回收量尚为有限的情况下,大量收购经过初选及拆解后的进口废金属。在整个金属回收产业链中,经过金属回收公司的环节,各种废金属进行了富集,可以说,金属回收公司在这里起到了一个重要的"储水池"作用,调节着金属废料的供需、物流。金属回收将向分工专业化,社会化方向发展。    

其中以宁波镇海、台州的废金属拆解工业园为代表的金属回收产业已经发展的相当具备规模,发展的思路是集中拆解、集中治理,发展金属深加工,实现规模化效益。废金属主要有以下几方面:

 1. 废金属:回收各种废旧钢材、废旧电线及废铅、铜、铝、不锈钢等各种稀有金属。

 2.拆迁、折旧及搬运工程:擅长承包室内外装潢与广告牌的拆除工程,厂内闲置设备,有专业人员拆除室内一切结构,承揽民用建筑及大型厂房拆除工程,承 包拆 墙,砸墙垃圾清运和拆迁厂房。 

 3.工程机械买卖 :压路机、推土机、装载机、叉车、轮胎吊、履带吊、汽车吊。

  4.回收工业设备:电缆、电瓶、电动机、机床及各种闲置积压物资。

 5.厨房设备、排烟机、不锈钢、工作台、蒸笼、冰箱、冰柜、保鲜柜、消毒柜、灶台等。

  6. 制冷设备、各种废旧冷库、中央空调、柜机、壁挂、窗机等空调。 

  7.长期回收废旧锅炉、钢筋管件、电瓶、电机、电缆、配电柜、电动工具等。    

世界大部分金属都能以再生金属的形式循环利用,工业发达国家再生金属产业规模大,再生金属循环使用比率高。由于市场需求强劲,中国有色金属产业的发展突飞猛进,中国已成为世界有色金属的生产和消费大国,中国的再生金属产业在世界再生金属产业的发展中有着举足轻重的地位。

  

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