稀有金属(共8篇)
稀有金属 篇1
什么是金属投资?
这里首先要弄清楚他产生的市场背景。传统的基础金属贸易难以再满足众多企业和个人的需求,如何改变落后发展方式,实现产业升级,从而降低成本、实现增收,优化资源配置,是众多组织都要考虑的问题。
金属的交易中心就承担了四大功能:
1、服务实体经济,为生产和贸易企业降低购销成本,让消费者收益,让贸易商轻松交易。
2、服务金属商品上市交易,提供商品融货和大众投资渠道。
3、服务产业链环节,利用互联网为金属商品生产、销售、消费和投资等方面提供公开、公信的交易市场平台。
4、同时提供综合资讯、仓储物流、供应链服务、支付结算等支持。
交易中心其实就是一个电商整合平台,建立了新型的销售和采购渠道,以商品交易为基础,打造了市场服务网、资金结算网、仓储物流网和产品宣传网等,提供了完备的贸易服务保障。不仅为企业开辟新的贸易授信融资渠道,解决融资难的问题,盘活企业库存,提高资金周转速度,还提供了网上电子交易平台系统,方便了企业和个人等多方的需求。
对于投资者而言,金属商品贸易里也酝酿着投资机会。金属的价格受支配于经济环境的供需关系,而只要有价差,对于投资者来说就是投资的机遇。正因为金属也是一种商品,存在于市场经济,也兼具了金融投资属性。在金属价格低位时买入,处于高位时卖出,从而获取差价。同时交易中心也为投资者提供融货服务,参与做空交易,当金属处于高位时,融货卖出,在金属跌到低位的时候,买回来归还交易中心,同样可以赚取差价获利。对于金属投资和贸易来说,可根据自己意愿和需求选择是否实物交割。
对于金属来说,交易中心提供保证金交易,可有效提高资金利用率的问题,增加了市场的活跃度,有效促进商品流通。
作为一种投资品种,金属交易价格透明,信息公开,投资者可以多方面的把握市场行情变化的原因。当然投资者比较关注的自然是获取收益的机会多不多。可以说机会众多是金属交易最大的优势,只要价格波动,交易就有利可图。
比如说:
1、T+0交易模式,单日不限交易次数,充分把握行情赋予的机会,同时可有效规避风险,发现形势不对,及时出局。
2、多空双向。双向交易解决了靠天吃饭的难题,行情下跌也可以融货做空获利。
3、一天二十多个小时的交易时间。全天大部分时间都可参与交易,金属价格晚上波动较为活跃,可满足上班族没时间投资的难题。
每一种投资渠道都有其独特的优势,能满足自己的需求就是好的。投资考验的是眼光,能不能有效的把握机会。而金属交易机制的优势,提供了诸多的中短线投资的机会,从这个角度讲,对于短线投资爱好者来说,是一个不错的投资品种。
美林投资时钟理论
美林“投资时钟”理论是一种将“资产”、“行业轮动”、“债券收益率曲线”以及“经济周期”四个阶段联系起来的方法,是一个非常实用的指导投资周期的工具。
美林“投资时钟”的分析框架,可以帮助投资者识别经济周期的重要转折点。而正确识别经济增长的拐点,投资者可以通过转换资产以实现获利。
我们做大类资产配置,按照经济周期不同阶段,不同的资产有相对收益率的表现差异,那么投资时钟背后核心是预判周期的阶段。
动沿着经济发展的总体趋势所经历的有规律的扩张和收缩。是国民总产出、总收入和总就业的波动,是国民收入或总体经济活动扩张与紧缩的交替或周期性波动变化。
同时关注中国经济是否已经步入新周期,众说纷纭,中国经济指标的回暖,引发了关于中国经济是否进入了所谓的“新周期”的讨论。这种讨论随着上半年经济增速达到6.9%的数据而达到了高潮。无论是民间投资、制造业、投资、进出口,还是房地产,都交出了一份绝对超预期的答卷。新周期是供给侧改革和市场自发出清的叠加。近期的股市,周期资源股轮番炒作说明了资本已经关于商品方面先行先动。
经济“新周期”正在到来,在此基础上继续战略看多A股结构性牛市。从风险偏好和无风险利率转向企业盈利驱动,价值投资回归,呈消费、周期、金融、制造、真成长轮动的结构性牛市。
2016至2017年,大宗商品总体复苏,黑色>有色>能化>农产品。A股相关股票板块表现与商品表现高度相关。展望2018年:从大类资产配置角度,看好商品。宏观经济扩张时期,商品是最优的资产配置选择。
稀有金属 篇2
欧美再度联手
从传统的贸易制裁到新型的技术救济, 美国与欧盟在历史上联手对中国“发难”已经不是第一次了, 所不同的是, 这一次金属材料出口案乃是有史以来欧美对中国发起的最大投诉案。
出于减少中国与欧美贸易顺差的良好初衷, 中国政府自去年以来先后决定对对部分工业原材料如焦炭、稀土、硅、滑石、黄磷、锡、钨和锌等出口加征出口关税, 其中黄磷出口征收70%的关税, 对矾土征收15%, 对焦炭征收40%, 对氟石征收15%, 对镁征收10%, 对锰征收15%-20% (依产品而定) , 对金属硅征收15%, 对锌征收25%-35% (依产品而定) , 并实施配额制管理, 同时对铝钒土、焦炭、氟石、金刚砂、锌等原材料出口采取数量限制。这一举动引起了欧美的高度警觉, 并在日前正式向中国政府提出了贸易磋商的要求。
欧美认为, 中国政府对于以上产品征收的关税幅度高于中国入世协定允许的上限, 并且超出了入世承诺的限定范围。这种观点无疑得到了欧美实业界的广泛认同和追随。美国钢铁生产商协会等钢铁界五大组织皆发表声明, 支持政府向WTO提出申诉。
分析发现, 欧美共同对中国公开“亮剑”的理由有四——
首先, 欧美认为中国对金属材料的出口管制制造了非公平竞争, 即通过向境内工业企业低价供应原材料而提供实质上的竞争便利, 从而使欧美企业处于不利的竞争地位。
其次, 随着石油价格迅速上涨, 在大宗商品价格未来看涨的前提下, 中国试图通过提高金属材料关税以达到“囤积资源”和“谋求暴利”的目的, 而这种做法有违世界贸易组织的基本精神。
第三, 中国作为世界黄磷、氟石、镁和等主要金属材料的最大出口国, 提高这些产品关税的直接后果就会扰乱国际原材料的的正常供应秩序, 抬高国际市场价格, 从而不利于全球经济的复苏。
第四, 中国对于金属材料的关税管制直接损害了欧美国家的利益。在美国看来, 中国政府限制出口的行为伤害了美国钢铁, 铝和化学品制造商以及其他行业, 造成的贸易损失可能高达数十亿美元。而欧盟认为, 由于中国限制原材料出口, 直接损害了欧盟下游产业, 甚至在个别情况下完全切断了欧盟产业的关键性投入。欧盟称, 2008年, 欧盟对这些商品进口额约为45亿欧元, 相关产品主要应用于钢铁、制铝、化工。欧盟内部潜在受影响的行业大约占欧盟工业生产的4%, 相关就业岗位50万个。
中国理直气壮
站在自己的利益立场上历数中国限制金属材料出口之不是, 一向喜欢颐指气使的欧美可以编织出数不清的理由, 但是, 作为原材料主权的拥有国, 作为理论上占有主动权的出口国, 中国政府对相关资源作出出口管理的抉择完全属于自己可以自由支配的经济行动, 而且具有非常充分的实践依据。
首先, 中国限制金属资源出口主要是基于该类资源的稀缺性和不可再生性等自然特征, 以谋求对本国和全球经济可持续发展的支持。虽然目前中国的许多金属资源在世界上储量第一, 但由于过量的开采和不可再生, 许多资源的存续周期正在明显缩短。据中国国土资源部报告称, 中国现代化所需要的矿产资源里, 2000年有45种, 但到2020年只能剩下6种。无独有偶, 有资料显示, 按照目前的开采水平, 再过30至50年, 中国将从钨矿、锑矿、稀土矿的资源大国变成小国, 世界最大稀土矿白云鄂博矿藏将可能在30年内消失, 有“世界钨都”之称的江西赣州矿藏也将在20年内开采殆尽。而根据中国有色工业金属协会给出的数据, 如按现在水平开采, 钼还可采16年, 锌可采10年。显然, 中国适当限制出口稀有金属是为了提高现有矿产资源全球优化配置效率, 应当算得上是市场经济理念在高端国际经济关系层面上体现。
其次, 资源开发的外部性与对环境的破坏性需要中国放慢相关资源的开发节奏。中国经济目前正处于产业转型升级和结构调整阶段, 这一过程既受资源的匮乏制约, 又受环境的约束, 后者尤其更为明显。事实表明, 在中国, 焦炭、黄磷、锌冶炼、金属镁、锰、金属硅, 皆被划为高耗能、高污染行业。仅以焦碳开采为例, 目前中国的焦炭产能超过3亿吨, 占全世界60%左右, 而焦碳所引起的二氧化碳排放问题相当很严重。如果任由这种状况蔓延下去, 不仅不利于中国的产业结构升级, 而且加重环境的污染程度, 一定程度了延缓了全球温室减排的进程。
第三, 控制金属资源出口量是中国通过调节资源价值从而平衡国际贸易的理性之举。中国的确为金属资源的出口大国, 甚至有的还处于垄断地位, 但在国际市场中依然没有定价权, 并且宝贵的稀有金属被大量“贱卖”。以稀土为例, 目前作为稀土价格风向标的镨钕产品只有8万元一吨, 中国稀土企业从中获得的利润一般在1%至5%之间。无独有偶, 虽然贵金属铟80%都出自我国, 但其国际价格仅1000美元上下, 与3000-5000美元的合理价位相距甚远。之所以如此, 就是中国金属资源开采与出口贸易的无序与恶性竞争。因此, 恢复资源的本来经济价值, 让资源的定价权回归到自己手中, 中国必须对资源的开采和出口进行调节与控制。
符合国际规则
对于欧美来说, 片面强调自身利益和忽视他人利益历来是其擅长的做法。因此, 虽然中国对金属资源的出口管理有许多可以摆上桌面的理由, 但欧美都会视而不见。他们为自己申控中国所寻找的依据是, 中国政府限制金属资源出口违反了国际贸易法则和“入世”的承诺。其实不然。
首先, 中国政府的做法并没有违反联合国所框定的国际贸易法则。1974年联合国大会通过的《建立新的国际经济秩序宣言》第四条 (5) 款规定:“每个国家对自己的自然资源和一切经济活动拥有充分的永久主权。为了保卫这些资源, 每个国家都有权采取适合于自己情况的手段, 对本国资源及其开发实行有效控制……, 任何一国都不应遭受经济、政治或其它任何形式的胁迫, 以致不能自由地和充分地行使这一不容剥夺的权利。”同年, 联合国大国通过的《各国经济权利和义务宪章》第二章第二条进一步确认了一国的上述权力, 其中第1款明确规定:“每个国家对其全部财富、自然资源和经济活动享有充分的永久主权, 包括拥有权、使用权和处置权在内, 并得自由行使此项主权”。
其次, 中国政府的做法符合世界贸易组织的基本规定。应当承认, 尽管世贸组织及其前身关贸总协定是以促进自由贸易为宗旨的组织, 但这个组织的规则管辖的范围主要是缔约方限制进口的措施, 其主要目标是要求各个缔约方对进口商品和服务提供平等的国民待遇, 并不是管辖各个缔约方限制本国资源出口的措施。而根据《1994年关贸总协定》第20条第7款明确规定, 如果WTO成员认为, 某一种资源或者某一种资源性产品甚至这种资源性产品的加工性的出口如果过度, 带来本国资源的枯竭, 或者是环境污染过度的严重, WTO成员国有权对这种资源的生产、销售、出口采取相应的出口管制和出口限制。
再次, 中国的做法并没有违背加入世贸易组织的郑重承诺。《中华人民共和国加入议定书》附件6为“实行出口税的产品”清单, 此清单包括钨、锌、锡、铅、铌、钽、钒、锑等金属矿砂及其精矿、未锻轧金属及其合金、废碎料和粉末, 还有铝、铜、镍等有色金属及其合金, 因此, 如果硬说中国违反自己的承诺, 实是毫无根据。
最后, 中国做法符合各国惯例。对资源性产品的出口限制几乎是WTO所有成员的一致性行动。如美国的石油资源丰富, 但美国国内却限制美国石油资源的开采和出口, 美国的森林资源也很丰富, 但却明确规定联邦绝大多数木材不准砍伐出口, 而为了保护本国资源, 美国很早就封存了国内最大的稀土矿——芒廷帕斯矿。同样, 加拿大不许出口祖母绿宝石, 日本连可再生的木材都禁止出口。
背后客观镜像
包括针对中国征收汽车零部件进口关税和限制外国金融信息服务机构的抗议在内, 欧美自中国加入WTO后已经三次联手向世贸组织起诉中国, 因此, 笔者认为, 中国政府面对对手的进攻姿态既不要惊慌, 更不要奇怪, 而应当沉着冷静地认清贸易纠纷背后的本来面目。
首先, 欧美的控诉之举并不会对中国的国际贸易形成实质性影响, 至多导致两败俱伤。由于资源的出口权或者话语权为我所有, 中国在与欧美的谈判过程中首先就居于先势夺人的优先位置, 加之中国的做法合情、合理且合法, 因此, 中国败诉的可能性极小。即便是因为这一纠纷双方陷入激烈的贸易战, 受损的也只能是双方。资料表明, 欧盟目前是中国最大的贸易伙伴, 年均双边贸易额超过4550亿美元, 而中美的双边贸易额去年也达到了约4100亿美元。在这种情况下, 欧美即使要报复中国也会进行最大程度的克制。
其次, 欧美的控诉之举实质是全球金融危机下贸易保护主义抬头的产物。由于遭受金融危机的沉重打击, 欧美经济陷入了深度衰退。而伴随着经济形势恶化, 其内部保护主义势头日渐盛行。一方面, 欧美频频对中国钢铁等产品挥舞反倾销等贸易保护大棒, 另一方面, 欧美又打着自由贸易的旗号要求中国等新兴市场经济体敞开市场大门。特别是面对失业飙升, 美国奥巴马政府要兑现竞选中的承诺, 其必将对美国的贸易伙伴采取更加强硬的手段。认清了这一点, 中国政府就应当与其进行不卑不亢的抗争, 谋求自己在国际贸易中的最大平衡。
再次, 欧美控诉之举是中国国际竞争力提高而遭人嫉妒和排斥的反映。资料表明, 目前中国的出口占世界第二位, 在2008年仅次于德国, 甚至有分析预测, 2009年有可能超过德国, 成为世界第一, 而另一方面我们的进口也超过德国, 成为世界进口第二。显然, 中国作为一个贸易大国的生猛形象将展现在国际舞台上。而随之而来的结果是, 中国将受到竞争对手的拦截与围堵。以欧盟为例, 在2006年10月份欧盟发布的首份对华贸易政策文件将中国视为竞争对手之后, 日前欧盟在向中方提出磋商要求的新闻公报中, 以新闻背景的形式再次提到中国是欧盟对外贸易政策最大的单个挑战。在这种情况下, 只要中国在进出口问题对欧盟有所“冒犯”, 欧盟就会以此为由向中国“发难”。
最后, 欧美控诉之举代表着其在全球争夺重要原材料的战略意图。在国际范围内, 大宗原材料一方面表现为价格的持续上升, 另一方面表现为供给与需求不平衡的日渐加剧, 这种情况迫使欧美等发达国家加快了在全球获取和收藏战略资源的步伐。如去年11月份, 欧盟委员会发布了一份新的战略文件, 建议欧盟针对一些主要工业国和资源富产国展开战略性的“原材料外交”, 在所有双边和多边贸易协议及监管对话中加入有关原材料供应和可持续管理的内容, 同时, 新战略还提出, 欧盟应锁定第三国扭曲原材料贸易的行为, 并利用一切可能手段, 包括诉诸世贸组织争端解决机制迫使对方纠正。显然, 欧盟此次欲将中国推上WTO的被告席位置, 就是贯彻其资源战略的重要举措之一。
中国之尴尬
在全球稀有资源藏量的排行榜上, 几乎没有哪一个国家能与中国相提并论。稀土, 中国储量居世界第一, 钨, 中国储量居世界第一, 铟, 中国储量居世界第一, 锗, 中国国储量居世界第一, 钼, 中国储量居世界第二……, 庞大的储量铸就了中国稀有金属在国际贸易棋盘上的生猛形象——中国是世界最大的镁和镁合金出口国、最大的氟石出口国、最大的黄磷出口国、最大电解锰出口国、最大工业硅出口国……。然而, 资源大国并不等于资源强国。扫描中国稀有金属的市价生态, 我们感到更多的是苦涩与无奈。
稀缺是稀有金属资源的最典型特征, 与此相对应地应当是其价格的昂贵, 但是, 人参卖成了萝卜价、金属只卖出纸价钱却成为了人们对目前中国稀有金属资源价值的形象描述。以稀土为例, 中国的储量占全球的90%, 出口量为全球的80%以上, 这种绝对的市场优势理应造就高价位生态, 但从1990年至今, 中国稀土出口平均价格却被压低到当初价格的64%, 在全球高科技电子、激光、超导等材料对稀土资源呈几何级需求增加的情况下, 中国的稀土价格不但没有水涨船高, 反而被无情打压。不仅如此, 拥有资源垄断优势的国家理应获得主导资源价格的话语权, 而令人遗憾地是, 尽管中国很多稀有金属占世界的储量基本都在70%以上, 但我们在国际稀有金属的定价权方面依然直不起腰杆。
稀有金属力推储备战略 篇3
将严格限制战略金属出口
中国是钨、锑、锡、钼等稀有金属矿产资源比较丰富的国家,长期以来一直是世界上重要的稀有金属产品出口国。而绝大多数国家,特别是美国、日本及欧盟等国家和地区所需稀有金属原料几乎全部依赖进口。但随着中国经济的快速发展,矿产品及相关的能源与原材料的需求急剧增加,供需矛盾日趋紧张。与此同时,由于国内矿山开采和出口贸易的秩序有待规范,大量矿产资源廉价流向国外。
“近年来,国家对小金属出口采取了系列调控政策。”潘家柱介绍说,早在上个世纪80年代,国家就将部分稀有金属列为保护性开采的特定矿种,对这些矿种的开采、冶炼、加工、出口等作出了规定。
2000年以后,为了规范稀有金属开采、出口秩序,有关部门则陆续出台了系列举措,包括按年度对钨及钨制品、锑及锑制品出口供货企业资质进行审定,核定其出口资格等。2004年以来,以前鼓励出口的出口退税政策已逐渐取消。
商务部国际贸易经济合作研究院国际市场部主任赵玉敏也指出,近年来国家规范出口的措施不断推出,比如配额许可证管理,增加出口关税等。
“由此可见,政策出台的频率和力度都是过去难以企及的,可以预测,纳入宏观调控的产品种类会有不断增加的趋势。”赵玉敏说,今年,国家重在提高出口的门槛,明年则会向规范化方向转化。“以前主要依赖行政手段,导致配额倒卖屡禁不止。”她表示,2006年利用增加出口关税手段则在透明度和可操作性上都加大了政策的执行力度,预计将来这会成为最主要的调控手段之一。一位业内人士透露说,财政部去年已同有色金属工业协会讨论过哪些稀有金属该进行战略储备、储备的量应该是多少。
无法掩盖的破坏
中国是稀有金属资源大国,尤其是许多制约着现代高科技发展和军事用途广泛的稀有金属蕴藏量在世界上所占比例很大。金属锆主要用于核工业反应堆、航天航空工业和武器制造,其中全球90%的锆在中国加工;铟主要用在液晶屏等高端的领域,全球80%的铟都产自中国,70%的铟出口日本;中国拥有世界稀土资源的88%,2005年我国稀土出口总额3.1亿美元,其中出口日本1.8亿美元,占总金额的58.27%,排在首位,出口美国0.3亿美元,占10.26%,排在第二位。此外,钨及钨制品出口总额7.3亿美元,其中出口日本2.3亿美元,占31.67%,排在首位,出口美国0.88亿美元,占12.10%,排在第三位。其它稀有金属如铍、铬、锗、镓(含铟)等稀有金属出口总额为5亿美元,其中出口日本3.1亿美元,占61.8%;出口美国0.55亿美元,占10.94%。
由于近年来国家对采矿权的下放,各种稀有金属矿和煤矿一样陷入了开采一哄而上的混乱局面,致使我国的大量战略稀有金属资源被糟蹋、破坏和贱卖。一些地方为了自己的局部利益和个人得失,对稀有金属开采滥挖乱采,出口的绝大部分是未经轧、锻或简单加工的初级产品,换取的资金得不偿失。
以铟为例,这种稀缺资源全球储备不过若干吨,其中80%都出自我国。虽然在全世界来看,铟都属于稀缺资源,但我国的铟资源却相对比较丰富。1995年我国超过法国,成为全球最大的原生铟生产国。不过,我国的铟开采出来却大多销往了国外,特别是日韩。日本的消费量占到全球的70%,所以中国基本上90%以上都是出口,而且铟主要是用在液晶显示屏。目前中国采铟的企业过百,出售竞相压价,它的合理价位应该在3000-5000美元,而国际价格仅1000美元上下。最低时竟然贱卖到50美元一公斤。同时,日本正在利用我国稀有金属生产、出口管理上的漏洞,化整为零,用比国际更低的价格,加紧分批从中国各个小厂零星采购铟。
建立稀有金属战略储备
加强储备、对一些重要的有色金属的开采、生产和出口进行调控,是目前很多国家都在着手做的事情。比如说美国,尽管他们有相当多的矿产资源的储量都位居全球首位,但他们却是世界上第一个实行矿产储备的国家。为了保护本国资源,美国封存了大量矿山,转而从国外进口矿产品。这样一旦国际市场供应紧张,价格激增的时候,美国就有可能抛出储备,打压价格。
目前美日等发达国家均建立了比较完善的稀有金属出口和战略储备管理体系,而我国相对存在较大差距。据了解,目前相关部门对于建立稀有金属战略储备尚无明确的时间表。
潘家柱对此表示,国家有关部门应尽早明确稀有战略金属的法律地位,为建立战略金属资源保护机制提供法律依据。积极发挥国家储备在市场和进出口贸易方面的调节功能;采取多种措施,强化出口管理,如细分海关编码,完善出口配额管理体系,进一步确立进出口贸易市场准入机制,继续发挥税收杠杆作用,加大打击稀有金属走私违法行为,制定和贯彻国家稀有金属产业专项发展规划和产业发展政策。
目前,国内稀土金属初级产品已全部取消出口退税,并增收5%-15%的出口关税,同时全部禁止加工贸易。中国五矿化工商会副会长严邦松表示,国家对稀有金属行业未来将继续出台相关政策进行治理,将会继续细化稀有金属的宏观管理,加大对初级产品的调控力度,对深加工产品实施鼓励政策。
商务部国际贸易经济合作研究院国际市场部主任赵玉敏表示,国家未来对稀有金属的贸易政策调整上,除了加强原有的出口配额、进出口资质认证等措施外,关税政策的调整将成为最重要的手段。她分析,影响稀有金属出口政策调整方向的因素首先包括中国要从初级产品供应国向高附加值产品供应国转变,其次我国是世界一些稀有金属的主要供应国,有些品种中国的市场份额上占到一半甚至三分之二,但长期以初级产品为主,出口规模无序扩大使得中国战略资源的地位在国际市场上并未体现出来,此外还有资源储备和环保的需要。
潘家柱表示,未来锡的需求会继续有较大幅度的增长,过去5年中国锡消费的增加量就占到世界总增加量的75%,锡市场的前景看好。而由于发达国家对钨的需求较为平稳,近期国际钨市场估计不会有大的起伏。
金属和金属材料试题参考 篇4
1.上海世博会中国馆——“东方之冠”的主体结构是用国产Q460钢制成的 。下列有关Q460钢的性质中,属于化学性质的是 ( )
A.强度高 B.能导电 C.耐 腐蚀 D.抗震性好
2.铝在一百多年里产量得到大幅度的提高,并被广泛地使用,原因之一就是铝的抗腐蚀性能好。铝具有良好抗腐蚀性 能的原因是( )
A.铝的化学性质不活泼 B.铝不与酸反应
C.铝常温下不与氧气反应 D.铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜
3.下列有关金属的说法中正确的是( )
A.常温下金属都是固体
B.金属都是以化合物形式存在于自然界中
C.生铁和钢都是铁的合金,其中生铁的含碳量大于钢
D.铝在常温下就能与氧气反应,所以铝制品很容易锈蚀
4.将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如右图。关于甲、乙两金属判断合理的是( )
A.锌、铁 B.镁、铁
C.铁、锌 D.锌、镁
5.等质量的同一种稀硫酸分别与等质量且足量的镁、铁、锌发生反应,下图中能正确表示产生氢气的质量与反应时间之间关系的是( )
6.在a、b两支大试管中加入体积相同的同种生铁块。在a中加入蒸馏水,使生铁块一半被水淹没,然后塞上 橡皮塞,b中为干燥空气,如右图。U型玻璃管内为红墨水(开始时两端液面等高)。放置一段时间后,下列有关叙述错误的是 ( )
A.生铁块中的主要成分是铁,也含有少量的碳
B.红墨水柱两边的.液面变为左高右低
C.铁生锈是铁、水和氧气共同作用的结果。
D.两试管中铁均被锈蚀
7.为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性是依次减弱的,某化学兴趣小组设计了如下图所示的四个实验。其中不必进行的是( )
8.炼 铁高炉中发生了下列反应:
①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁 ②高温煅烧石灰石
③灼热的焦炭和二氧化碳反应 ④焦炭充分燃烧
其中属于化合反应的是( )
A.①和④ B.②和③ C.③和④ D.只有④
9.对下列现象或做法的解释不正确的是( )
A.洒到地面上的酒会使房间充满酒味——分子在不断运动
B.在钢铁制品表面涂油漆——与氧气和水隔绝,防止锈蚀
C.燃着的木条伸入集气瓶中立即熄灭——二氧化碳不支持燃烧
D.膨化食品变得不再松脆——可能吸收了空气中的水分
10.下列有关铁的说法错误的是( )
A.地壳中铁元素含量排在第四位 B.在铁制品表面镀锌可防锈
C.用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢 D.生铁的含碳量比钢的含碳量高
11.将5g一氧化碳和二氧化碳的混合气体先缓缓通过足量的灼热氧化铜后,再缓缓通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀15g(假设每步反应都进行完全),则原混合气体中一氧化碳的质量分数为( )
A.12% B.44% C.56% D.88%
12.某同学为研究金属腐蚀的条件,用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在下图所示的三个液面高度相同的相同装置中,放置一星期后观察现象。下列描述错误的是( )
A.装置Ⅰ的铁钉一侧的液面一定会上升 B.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀
C.比较铁钉一侧的液面,装置Ⅱ比装置I的高 D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
13.下列除去杂质的方法错误的是( )
选项 物质(括号内为杂质) 除去杂质的方法
A CO2(CO) 通过足量灼热的碳
B CO(O2) 通过足量灼热的铜网
C CaCl2溶液(HCl) 加过量CaCO3粉末、过 滤
D Cu粉(Fe) 加过量稀H2SO4、过滤、洗涤、干燥
14.(4分)请写出化学方程式:
(1)硫在氧气中燃烧 。
(2)铁片放入稀盐酸中 。
(3)铝丝浸入硫酸铜溶液中 。
(4)用木炭还原氧化铜 。
15.(5分)写出下列化学方程式,并按要求标出其所属的基本反应类型:
(1)将铜丝浸入硝酸银溶液中: ;( )反应
(2)铝具有良好的抗腐蚀性能,其原因: ;( )反应
(3)家用天然气燃烧: ;
金属与非金属的反应教案 篇5
新课程标准要求“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的性质,能列举合金材料的重要用途”。
本节“金属的化学性质”是在第一章“从实验学习化学”和第二章“化学物质及其变化”的基础上,系统学习元素化合物的开始。金属单质的性质是金属元素性质的反映,是了解金属化合物性质的基础,所以在引导学生学习元素化合物的过程中有着举足轻重的地位。这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识,又可以为化学2介绍的物质结构、元素周期表、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础;也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法;还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。
根据学生的实际情况,我将本节内容分成如下三个课时:①金属与非金属的反应②金属与酸和水的反应;③铝与氢氧化钠的反应及物质的量在化学方程式计算中的应用。
二、学情分析
初中化学中介绍的金属主要是铝、铁和铜,金属的性质以物理性质为主,化学性质只提及铝与氧的反应,同时介绍了金属活动性顺序,使学生初步了解金属与酸或盐溶液反应的规律。本节“金属的化学性质”是在初中介绍的金属和金属材料的基础上,进一步加深和提高。
三、教学设计整体思路
本节课主要是导出金属与氧气的反应,进而得出金属与非金属反应的一般规律。这一部分是对学生原有知识的一个提高和深化。整节课的重点目标是让学生自主学习,设计教学时,考虑到让学生的思维层层递进,将知识体系梳理设计成一些逐步深入的问题---知识问题化,这样有利于学生精读课本。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,形成良好的科学探究品质。
在教学过程中,抓住以下几个要素:
1. 学生学习过程----不看不讲不议不讲不练不讲 教学组织过程----三讲三不讲(“三讲”是指:讲重点;讲难点;讲易错、易混、易漏点; “三不讲”是指:学生已经会了的不讲;学生通过自己学习能够学会的不讲;怎么讲学生也不会的不讲。)
课堂教学中,学生小组交流是关键,在小组交流中充分调动学生的学习积极性,让学生主动提出自己的看法,并不时地给予反馈。让学生在讨论中获得思维能力的升华。这样,看上去“闹”的一堂课,才是真正的新课程理念下的化学课堂,从而最大程度地达成教学目标。 2.教学过程中体现实验探究要素,逐步培养学生探究意识。这样做,一方面通过实验可以更好地激发学生学习的兴趣,调动学生的主体作用,另一方面通过实验使学生的认识经历感性认识再到理性认识的过程,从而使学生的认识有了一个飞跃,同时,又可以提高学生的实验意识。
3.教学过程中体现探究要素,逐步培养学生探究意识
实验探究过程中,抓住“猜想——假设——验证——归纳结论”这样的程序进行引导,有利于让学生把握探究要素,学会自主探究。这是本节课教学设计的重心。 4.做好演示实验,增强示范性
演示实验不仅是学生学习化学知识的重要途径,也是培养学生实验技能的有效方法。演示过程中利用投影方便学生进行观察。从演示实验中还可以让学生具备一定的实验事故意识。
四、教学目标
通过学生自主探究获得知识,让学生体验科学知识获得和形成的过程与方法,体会成功的获得知识的乐趣。
知识与技能:1.通过实验让学生掌握常见金属与氧气的反应, 2.通过分析归纳让学生了解常见金属与非金属的反应。
3. 通过探索金属的性质和金属的原子结构的关系,初步学会从实验的角度探索和认识物质的化学性质的本领。
过程与方法:1.通过实验探究,学习科学探究和科学实验的方法,培养学生的实验技能,认识科学探究的基本过程。
2.通过对预习案中五个问题的分析归纳,培养学生的分析能力,逻辑推理和综合归纳能力; 情感态度与价值观:1.通过探究实验,使学生体验探索自然规律的艰辛与喜悦培养学生有参与实验的热情,感受科学探究的乐趣。
2.通过小组合作学习,培养学生的团队合作精神,敢于将自己的见解与他人交流的勇气。
五、教学重点、难点
教学重点:钠在不同条件下和氧气的反应 实验—金属与氧气的反应。
教学难点:钠在不同条件下的反应及其产物的比较分析 实验—金属与氧气的反应。
本节课在整个教学过程中,教师是引导者和促进者的角色,教学中可综合运用多种方法,如实验探究法、观察法、讨论法等,以学生的探究和讨论为主,积极开展科学探究活动,让学生体验科学探究的过程;运用比较归纳的学习方法,帮助学生总结提高。
六、教具和学具
实验用品:(3组)金属Na,玻璃片,镊子,小刀,滤纸,坩埚,坩埚钳,泥三角,石棉网,酒精灯,三角架,火柴
(3组)镁条,砂纸,坩埚钳,酒精灯,火柴 (3组)铝箔,砂纸,坩埚钳,酒精灯,火柴
(1组)铝粉,脱脂棉,坩埚钳,酒精灯,火柴 多媒体,实物展台
七、教学过程 教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
课程标准
情境引入
北京时间9月29日21时16分0秒,我国自主研制的天宫一号目标飞行器发射升空,这奠定了我国成为航天第三大国的地位,今天凌晨1时36分神州八号成功完成了与天宫一号的首次对接。 天宫一号和神州八号中许多仪器制造都与金属材料有关,想更多了解关于金属的知识吗?那么,这节课就让我们一起走进金属的世界,共同来探索它们的化学性质。
倾听;
创设情境,激起学生强烈的好奇心,学生也觉得“学习化学真有用”。 激发学生的爱国热情
从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系。
讲授新课
1.在日常生活中你认识和接触过哪些金属制品?它们都有哪些共同的物理性质? 五千年前人类进入青铜时代,三千年前进入铁器时代,2前才开始应用铝制品,为什么? 2.至今为止,人类发现的金属元素有70多种,为什么绝大多数是以化合态存在于自然界? 小组合作交流完成“问题二”、“问题三” 引导学生自主探究,获得结论。 巡视指导 【板书】:
一、金属与非金属的反应
1、与氧气的反应
2、与其他非金属的反应 3.交流展示
推荐一位学生代表,把本组对“问题二”的交流结果讲出来。 推测金属的性质:失电子,还原性
推荐一位学生代表,把本组的“问题三”的讨论结果展示,并分析原因。 其他组可以补充、拓展 师生共同总结 4.整理归纳
金属原子:最外层电子数较少→易失电子, 作还原剂 金属共同的化学性质:金属 + 氧气 金属 + 酸 金属 + 盐溶液
俗话说“真金不怕火炼”,说明有些金属即使在高温下也不与氧气反应,是不是所有的金属都能在空气中稳定存在呢?
要想证明自己的观点,进行实验探究,才能得出结论 5.实验探究----探究金属与氧的反应
(1)小组合作交流完成“问题四”中的“实验准备” 推荐一位学生代表,把本组的交流结果讲出来。
分析学生的回答,提出实验要求、实验步骤及实验注意事项。 (2)学生分组完成“问题四”中的“实验探究” 要求学生分工合作、注意实验安全 巡视指导 (3)探究成果你我分享
每组推荐一位学生代表,把本组的实验探究结果讲出来, 帮助学生完善
如何才能看到铝与氧气反应时,发光发热的剧烈现象 补充实验:用棉花包住铝粉在酒精灯上加热 现象:火星四射
(4)小组合作交流分析实验现象原并完成“问题五”。 引导学生自主探究,获得结论 巡视指导 师生共同总结 6.整理归纳
金属单质与氧气反应
钠常温
4Na + O2 = 2Na2O(白色) 加热
2Na + O2 = Na2O2(淡黄色) 镁常温加热
2Mg + O2 = 2MgO(白色) 铝常温加热
4Al + 3O2 = 2Al2O3 (白色) 铁常温
Fe+O2 +H2O →Fe2O3 (红色) 加热
3Fe+2O2 =
Fe3O4 (黑色) 铜加热
2Cu+O2=2CuO (黑色) 强调:①越活泼的金属越容易与氧气反应 ②反应条件不同产物可能不同
③活泼金属在空气中易与氧气反应,表面会生成一层氧化膜,有的氧化膜疏松,不能保护内层金属,如铁表面的铁锈;有的氧化膜致密,可以保护内层金属,如镁、铝等金属表面的氧化层。
7.小组合作交流完成:“问题六” 8.展示交流
推荐一位学生代表,把本组的“问题六”讨论结果展示出来,并向其他同学讲解。 鼓励其他组补充
师生共同总结(根据学生实际)
回答补充 归纳总结
学生小组内讨论,分析归纳 学生代表汇报实验现象与结论。
与其他组进行交流,本组或其他同学可以补充; 师生共同总结
学生分析归纳,小组内讨论 学生代表汇报讨论结果。 六人一组合作完成实验探究 观察现象并记录实验现象, 完成学案; 学生观察
学生代表汇报讨论结果。 师生共同总结 学生分析归纳,小组内讨论 学生代表汇报讨论结果。 学生自我评价 师生共同总结
使学生学会与他人合作,学会探究; 培养学生的团队精神
使学生学会组内交流评价;
培养学生的语言智力和反思能力;
培养学生的口头表达能力,让他们学会交流,学会展示自己的成果; 通过实验探究,学会科学探究和科学实验的方法及基本过程。
引导学生开展生生评价,培养学生自主学习能力和抽象思维能力及发散能力; 充分发掘学生的潜力。
培养学生自主学习的能力和归纳能力;
根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属的性质 以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程; 善于与人合作,具有团队精神;
学会运用观察、试验等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。
倡导学生自我评价、活动表现评价等多种评价方式; 兼顾学生志趣和潜能的差异和发展的需要。
运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工;
9. 达标检测
学生做题。 小组内讨论
抓住时机开展评价,并培养学生对知识的迁移能力能力。
归纳总结
10.引导学生总结
提问:通过这节课的学习,我们有那些收获?
学生发言,自主概括本节课内容。
进一步明确学习目的,强化学习方法; 培养学生总结,归纳能力。
能对自己的化学习过程进行计划、反思、评价和调控;提高自主学习的能力。
板书设计: §3.1 离子反应
一、金属与非金属的反应
1、与氧气的反应 (1)钠与氧气的反应 (2)镁与氧气的反应 (3)铝与氧气的反应
2、与其他非金属的反应
课前反思:
课堂是学生的,教师只是组织者,如何把课堂还给学生还高效的完成学习任务,我的教学理念是“先学后讲”,重点目标是让学生自主学习,设计教学时,充分利用导学案,考虑到让学生的思维层层递进,将知识体系梳理设计成一些逐步深入的问题,这样有利于学生读课本、研教辅。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,形成良好的科学探究品质。 学生学习过程----不看不讲不议不讲不练不讲 教学组织过程----三讲三不讲
稀有金属 篇6
教学目标: 知识与技能:
1.了解金属的物理特征,能区分常见的金属和非金属; 2.知道常见的金属与氧气、酸溶液的反应;
3.知道一些常见金属矿物(铁矿、铝矿等)的主要化学成分。过程与方法:
1.通过对金属性质的实验探究,学习利用实验认识物质的性质和变化的方法; 2.初步形成物质的性质决定物质用途的观念。情感态度价值观:
了解金属矿物资源的价值,认识合理开发与利用的重要性。教学内容
1.金属的物理性质(金属光泽、金属的导电性和导热性、金属的延展性、金属的密度、金属的硬度、金属的熔点);
2.金属的性质与用途的关系,识记常见金属的用途;
3.常见金属的化学性质(与氧气、水、酸以及某些盐溶液)
4.置换反应:一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应。5.实验室制取氢气的原理、步骤和注意事项 6.常见的金属矿物的主要成份 教学重点和难点:
教学重点:金属的化学性质与用途
教学难点:①铁的化学性质实验探究方案的设计;
②通过和已有化学知识的联系、比较、理解并得出结论“铁的化学性质比较活泼”。探究内容:
1.金属的物理性质与用途 2.金属的化学性质 知识整理:
一.金属(Metal)的物理性质 1.金属光泽:
(1)金属都具有一定的金属光泽,一般都呈银白色,而少量金属呈现特殊的颜色,如:金(Au)是黄色、铜(Cu)是红色或紫红色、铅(Pb)是灰蓝色、锌(Zn)是青白色等;
(2)有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色,如铁(Fe)和银(Ag)在通常情况下呈银白色,但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射。(3)典型用途:利用铜的光泽,制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素。2.金属的导电性和导热性:
(1)金属一般都是电和热的良好导体。其中导电性的强弱次序:银(Ag)>铜(Cu)>铝(Al)(2)主要用途:用作输电线,炊具等 3.金属的延展性:
(1)大多数的金属有延性(抽丝)及展性(压薄片),其中金(Au)的延展性最好;也有少数金属的延展性很差,如锰(Mn)、锌(Zn)等;
(2)典型用途:金属可以被扎制成各种不同的形状,金属金打成金箔贴在器物上 4.金属的密度:
(1)大多数金属的密度都比较大,但有些金属密度也比较小,如钠(Na)、钾(K)等能浮在水面上;密度最大的金属──锇,密度最小的金属──锂
(2)典型用途:利用金属铝(Al)比较轻,工业上用来制造飞机等航天器 5.金属的硬度:
(1)有些金属比较硬,而有些金属比较质软,如铁(Fe)、铝(Al)、镁(Mg)等都比较质软;硬度最高的金属是铬(Cr);
(2)典型用途:利用金属的硬度大,制造刀具,钢盔等。6.金属的熔点:
(1)有的金属熔点比较高,有的金属熔点比较低,熔点最低的金属是汞(Hg);熔点最高的金属是钨(W);
(2)典型用途:利用金属锡(Sn)的熔点比较低,用来焊接金属 二.常见金属的化学性质 1.金属与氧气反应
大多数金属在一定条件下,都能与氧气发生反应,生成对应的金属氧化物,也有少数金属很难与氧气发生化合反应。如:“真金不怕火炼”,就是指黄金很难与氧气反应。(1)金属镁与氧气发生反应
实验现象:在空气中点燃镁带后,镁带剧烈燃烧,发出耀眼白光,放出白烟,生成一种白色固体。
化学方程式:2Mg+O2点燃===2MgO 注意事项:在做点燃实验之前,应先用砂纸将其打磨。
相关问题:某同学在做镁带燃烧实验过程中,反应前称得固体的质量为m1,完全燃烧后,称得剩余的固体残留物的质量为m2,发现m1>m2,难道这个反应不符合质量守恒定律?请你帮这位同学分析一下可能的原因。
分析:根据质量守恒定律,参加反应的镁带质量与氧气的质量总和等于生成物氧化镁的质量,即反应后的固体剩余物应该大于反应物的质量。由于在这个实验中,会产生白烟,而此白烟就是氧化镁粉末,容易扩散到空气中,这部分的质量就散失了。因此就使反应后固体剩余物的质量就减少了。另外,还有一种可能性,就是在称量中,存在错误操作,如砝码与被称物放反等情况。
(2)金属铁与氧气发生反应
反应现象:金属铁在空气中是不能被点燃的,在纯氧中,被引燃后能够剧烈燃烧,火星四射,铁丝熔成小球,生成一种黑色的固体。化学方程式:3Fe+2O2点燃===Fe3O4
注意事项:
①反应前在集气瓶中留有少量的水或沙,以防高温生成物溅落瓶底,使瓶底破裂。②将铁丝绕成螺旋状,有利于聚热,同时增大与氧气的接触面
③在铁丝的一端绑上一段火柴,目的是为了预热铁丝,有利于铁丝达到着火点
有关问题:某同学在做铁丝在空气中燃烧实验中,没有发现有火星四射的现象。请你帮助他一起来分析一下可能存在的问题。
分析:在实验中没有看到火星四射的现象,就说明没有真正的燃烧起来。因此我们应该从燃烧的三个条件开始考虑:第一,燃烧需要有可燃物。铁丝是可燃物,但是其表面容易形成一层氧化物,这样的话,就有可能导致实验失败,所以,我们认为有可能在实验前,该同学可能没有充分的打磨铁丝去除氧化膜;第二,燃烧需要有充足的氧气。我们知道,在做铁丝燃烧实验中,对氧气的浓度要求是比较高的,如果达不到某某浓度,铁丝就不能燃烧起来,因此,可能是氧气的浓度不够高;第三,燃烧时需要温度要达到该物质的着火点以上。可能火柴预热的温度不够,没有使之达到铁丝燃烧的着火点。(3)金属铝与氧气发生反应
反应现象:在空气中,铝条不能被点燃,在酒精灯上加热后,失去金属光泽;若改成铝箔在氧 气中,则能被点燃。
△2AlO 化学方程式:4Al+3O2===23注意事项:铝表面容易与空气中的氧气发生化学反应,生成一种结构致密的氧化物,形成保护膜。因此,我们在做铝条性质实验之前,务必要将其保护膜打磨去除。(4)金属铜与氧气发生反应
反应现象:铜不能在空气中或氧气中点燃,在酒精灯上加热后,在红色的铜表面形成一层黑色的物质。
△2CuO 化学方程式:2Cu +O2===2.金属与水发生反应
大部分的金属不能与水发生反应,但少量金属能与水发生反应,如Na、K、Mg、Fe等。①在冷水中,金属钠、钾等能与水发生化学反应,如:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ ②在热水中,金属镁等能与水发生化学反应,如:Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
③在高温条件下,金属铁等能与水蒸气发生化学反应,如:3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2 3.金属与酸发生反应 金属活动性顺序表:
钾(K)钙(Ca)钠(Na)镁(Mg)铝(Al)锌(Zn)铁(Fe)锡(Sn)铅(Pb)[氢(H)]铜(Cu)汞(Hg)银(Ag)铂(Pt)金(Au)
(1)在金属活动性顺序表中,排在氢(H)前面的金属,能与某些酸发生置换反应生成氢气;而排在氢后面的金属不能与酸发生置换反应生成氢气;
(2)排在越前面的金属就越容易与酸反应,即在相同情况下,反应速率越大。如: Fe+2HCl==FeCl2+H2↑;
实验现象:铁丝表面出现气泡,铁丝逐渐溶解,一段时间后,无色溶液变成浅绿色溶液。其他反应:2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑;Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑;Cu不能与稀硫酸反应(3)置换反应:一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应。(4)有关问题:
①某同学在做铝条与稀硫酸反应时,发现一个奇怪的现象:当他将一小段铝条放入试管中,再向其中加入约5mL的稀硫酸,发现反应后并没有现象,一段时间后,铝条表面的气泡开始逐渐增多,可是再过一段时间后,铝条表面的气泡又开始逐渐减少。请你来解释出现以上现象的原因。
分析:铝在空气中就容易与氧气发生反应,生成一层结构致密的氧化物,这样的话,反应前未进行打磨,铝就很难与酸反应产生氢气;随着该氧化物与酸的反应,Al2O3+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2O,氧化膜也逐渐变薄,消失,使铝逐渐裸露出来,就能与酸发生反应产生气泡;在反应过程中,硫酸在不断消耗,稀硫酸的浓度也在不断变小,反应速率就会减少,气泡即逐渐减少。
②金属铁与浓硫酸接触后,能与其发生反应并在铁表面生成一层结构致密的氧化物,阻止反应的进一步进行,该现象称为金属的钝化。正因为具有这样的性质,我们可以利用铁桶来盛放浓硫酸。某硫酸厂中的一位工人,将一盛放过浓硫酸铁桶稍做冲洗,一段时间后,用氧炔焰来切割铁桶,突然铁桶就发生了猛烈的爆炸,请你来解释爆炸的原因。
分析:铁与浓硫酸能发生钝化,但是在冲洗的过程,对其中的浓硫酸起了一个稀释的作用,稀硫酸就能很轻易的与该氧化物及其裸露出来的金属铁发生反应,并放出氢气。铁桶是一个相对密封的容器,当用氧炔焰进行切割时,就可能发生爆炸了。4.金属与某些盐溶液发生反应
排在金属活动性顺序表前面的金属能与盐溶液反应,置换出排在顺序表后面的金属,如: Fe+ CuSO4==FeSO4+Cu 实验现象:在铁丝表面出现红色物质,一段时间后,溶液由蓝色转变为浅绿色。主要用途:古代湿法炼铜的原理“曾青得铁则化为铜”,现代湿法镀铜 又如:Cu+Hg(NO3)2==Cu(NO3)2+Hg 三.实验室制取氢气
1.反应原料:锌粒,稀硫酸或稀盐酸; 2.反应方程式:Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
为什么常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气呢?这是因为,镁比较活泼,与酸反应速率太快,不易收集所产生的氢气;铜不能与酸反应;浓硫酸与金属反应不产生氢气而产生水;浓盐酸具有挥发性,易挥发出氯化氢气体,使制得的氢气中含有杂质。而锌的活动性适中,易与盐酸或稀硫酸反应放出大量氢气。
3.反应物状态:锌粒为银白色固体,稀硫酸或稀盐酸为无色溶液 4.反应条件:常温下 5.反应装置:如右图
6.收集方法:向上排空气法或排水法
7.实验步骤
(1)按照要求安装装置(2)检查气密性
(3)装药品:先装固体,后装液体
(4)开始反应,并收集一小试管氢气,进行验纯(任何可燃性气体,在做性质实验之前务必进行验纯)
(5)收集气体,盖上玻璃片倒放在实验桌上。
如何比较两种气体的密度呢?这里提供一种简便方法:
比较两种气体的相对分子质量,在相同状态下相对分子质量大的气体密度大。(因为气体的密度在温度压强一定时与分子量成正比)。空气是多种气体的混合物,其平均分子量约为29。所以我们可以判断相对分子质量大于29的气体密度比空气大,相对分子质量小于29的气体密度比空气小。
四.常见的金属矿物
1.金属矿物存在的形式:
自然界少数不活泼的金属以游离态(单质)存在,如金、铂等;大多数金属都是以化合态(化合物)存在。
2.常见的金属矿物
稀有金属 篇7
1 资料与方法
1.1 一般资料
2007年7月至2010年7月应用“金属大头髋 (ASRTMXL) ”LMM-THA假体与传统28 mm直径MP-THA假体置换术各32 例 (32髋) 。LMM-THA假体组男性17 例, 女性15 例;年龄38~69 岁, 平均52.3 岁。传统直径MP-THA假体组男性16 例, 女性16 例;年龄40~71 岁, 平均53.4 岁。两组性别、年龄、体重、术前诊断、关节屈伸活动范围、BMI、Harris评分无统计学差异 (P>0.05, 见表1~2) 。
1.2 手术方法
所有手术均由同一组医师完成。选择后外侧切口常规THA手术患者32髋, 即MP-THA组, 尽量使其与LMM-THA组病例在一般资料方面相匹配。两组资料在性别、年龄、身高、体重、BMI、术前诊断方面无显著性差异 (P>0.05) 。
LMM-THA组采用与常规MP-THA相同的后外侧入路, LMM-THA组选用ASRTMXL金属大直径髋假体, 充分显露髋关节后截除股骨头, 保留约1 cm股骨矩。充分暴露髋臼, 清除髋臼周围多余骨赘, 适度加深髋臼后, 采用压配技术安装髋臼假体, 术中尽量将髋臼假体放置在外翻45°, 前倾20°。根据髋臼外径安装合适大小的股骨头, 髋臼杯外径小于52 mm的配以直径小5 mm的股骨头假体, 外径为52 mm的配以直径小6 mm的股骨头假体, 外径大于52 mm的配以直径小7 mm的股骨头假体。清除髋臼假体内的骨碎屑, 将股骨头纳入髋臼。检查髋关节活动度有无异常。常规做Suck试验, 放置引流, 逐层缝合。术中应确保髋臼假体与骨床紧密接触。术中尽可能彻底清除髋臼缘多余的骨赘及骨关节腔内碎屑, 防止三体磨损的情况出现。使得假体间独特的“液体薄膜润滑”作用得以充分发挥, 降低假体关节面磨损率, 改善术后假体生存率。
所有病例采用软尺测量切口长度, 手术时间采用计时器精确测量。出血量通过手术前后纱布重量及引流瓶的量来计算。大腿周径增加 (在髂前上嵴下15 cm用软尺测量) =手术后2 d大腿周径数-手术前大腿周径数。手术并发症根据患者临床表现及相应检查结果综合判定。假体位置:术后前3个月每月检查X线片, 以后每3个月检查一次, 了解假体位置及假体周围骨质情况, 假体是否有松动等。
1.3 术后康复
术后当天即开始进行曲髋和直腿抬高练习, 下肢肌肉等长舒缩锻炼, 24~48 h拔除引流管, 常规使用抗生素3 d预防感染, 使用低分子肝素预防下肢深静脉血栓, 术后3 d借助行器下床活动, 2个月恢复正常活动。
1.4 随访方法
通过手术组医生门诊复查、书信及电话回访完成。内容主要包括Harris评分、髋关节活动范围、髋关节X线检查。
1.5 统计学处理
应用SPSS 11.5统计软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差表示, 采用t检验。计数资料采用χ2检验。检验水准α值取双侧0.05, P<0.05为统计学有显著性差异。
2 结果
所有患者随访6~36个月, 平均22.9个月。两组患者手术切口长度、手术时间、术中出血量、术后引流量、手术前后血红蛋白 (hemoglobin, Hb) 减少值、术后大头周径增加值、住院时间、术后Harris评分无明显差异, 表明两组患者手术创伤、失血量、住院时间、术后Harris评分改善程度均取得了相似的临床效果 (见表3) 。而术后并发症, 两组患者均没有出现脂肪液化、神经损伤、切口感染、深部感染、假体周围骨折、深静脉血栓、假体断裂等并发症, 但MP-THA组出现了1 例脱位患者 (3.1%) , 是因为该患者自行盘腿穿鞋导致髋关节过度外展外旋导致脱位, 经闭合复位后告知患者禁止做该动作后未再发生脱位。而部分LMM-THA全髋假体置换患者也自己盘腿穿鞋袜, 均未发生脱位现象。在髋关节活动范围测量方面 (见表4) , LMM-THA全髋假体表现出了明显的更接近正常髋关节活动范围的活动度, 在髋关节各个活动方向上LMM-THA全髋假体有着更好的表现, 有显著性差异 (P<0.05) 。
3 讨论
LMM-THA关节置换假体在保证关节活动度的同时, 最大可能地减少关节假体间的磨损及应力, 置换后假体之间存在极低的磨损率, 是现阶段发展最快的关节外科技术, 在髋关节置换中占有重要地位。
ASRTMXL“金属对金属”全髋是最近研发的新一代全髋。主要特点是:髋臼杯为薄型半球体、金属材料臼杯, 与股骨头接触的关节面是金属面 (见图1) 。与传统全髋比较, 金属臼杯厚度减小, 关节面的球面面积增加, 相对应的人工股骨头直径增大。该假体有着许多设计新概念:a) 假体间具有独特的“液体薄膜润滑”作用, 可显著降低假体关节面的磨损率, 从而较好地改善术后假体长期生存率 (见图2) 。b) 假体间具有独特的大直径“头-臼”设计, 可显著增加关节活动范围, 减少假体间撞击, 从而增加关节稳定性。c) 假体间活动范围增加。由于头直径与颈直径比值增大, 髋关节假体最大活动范围增大, ASRTMXL“金属对金属”全髋设计活动范围可达 (126.9±11.2) °, 明显大于传统髋关节假体活动范围 (见图3) 。d) 假体间脱位发生率降低。在金属对金属全髋中, 臼杯内径增大, 股骨间直径增大, 发生脱位的“脱位距离”、“跳跃距离”显著增大 (见图4) 。Crowninshield等[6]研究发现, 髋臼外展45°前提下, 将股骨头假体直径从22 mm提高至40 mm, 导致关节脱位所需的移行距离增加5 mm。Burroughs等[7]研究认为, 髋关节脱位所需的跳跃距离需要假体头移行相当于髋臼内半径的距离。大直径股骨头假体的跳跃距离明显大于小直径股骨头假体。e) 髋臼杯变形减小。“金属对金属”全髋中臼杯为单层金属, 没有中心支点, 安装时打击器与臼杯缘是整体固定, 打击作用力传导在整个臼杯边缘。
我们的研究发现, LMM-THA组与MP-THA组人工全髋假体置换比较, 两组病例在手术切口长度、手术时间、术中出血量、术后引流量、手术前后Hb减少值、术后大腿周径增加值、住院时间、术后末次随访Harris评分方面无显著性差异, 术后MP-THA手术组发生1 例假体脱位 (3.1%) , 而LMM-THA组无脱位发生。Cuckler等[5]报告了616 例38 mm直径金属对金属全髋假体全髋置换术后3个月无一例发生脱位, 而78 例采用28 mm直径股骨头假体者发生脱位率达到了2.5%。Peters等[8]对469 例大直径金属对金属假体全髋关节置换患者平均随访36个月, 脱位率为0.4%, 明显低于小直径股骨头假体的脱位率。本研究认为在术后髋关节活动范围方面, 无论髋关节屈伸、外展、内收、外旋、内旋各个方向, LMM-THA均表现出了更大的活动范围, 更接近正常髋关节活动范围, 呈现出了明显的优势, 这与假体本身的大直径设计, 术中假体安装的角度有关。Langton等[9]对660 例髋表面置换与LMM-THA置换进行研究发现, 有17 例患者因金属磨屑过敏而需要翻修, 这组患者髋臼的前倾角明显偏大, 血中的钴、铬离子浓度高于无症状者。如果髋臼的外倾角大于50°, 腹股沟区疼痛的可能性就会增加[10]。我们的结论, LMM-THA全髋假体与MP-THA假体相比, LMM-THA全髋假体不增加手术过程中的创伤及术后的并发症, 但却有着传统THA假体所达不到的髋关节活动范围及关节稳定性, 更低的磨损率, 以及由此推断的理论上更长的使用寿命, 这就是LMM-THA的优势。
金属对金属关节一个特有的问题是置换后钴铬离子的血清浓度升高, Garbz等[11]研究发现LMM-THA关节置换后第1年, 血清钴离子浓度为置换前46倍, 血清铬离子浓度为置换前10倍, 分别比同时期髋表面置换后高出10倍和2.6倍。如此高的离子浓度是否会引起肾脏损害、致癌、致畸或导致结缔组织疾病仍是令人担心的问题。金属在人体内的富氧环境中能在其表面形成2~5 am厚的氧化层, 其在摩擦作用下容易脱落, 在脱落部位金属假体释放金属离子和颗粒, 钴铬离子的血清浓度可达正常人的7倍, 离子的升高在置换后1年达到高峰, 随后逐渐下降, 释放的金属离子具有潜在的毒性[12], 这些缺点对金属对金属人工髋关节的长期效果产生了影响。但也有学者报道, 影响体内金属离子浓度的因素主要有较高的杯外展角、过度的前倾角以及股骨头的直径[13], 所以, 手术过程中必须保持假体安装的良好角度, 选择合适直径的股骨头, 这是减少术后体内金属离子浓度的有效手段。我们在术中安装假体尽可能保持髋臼外展45°, 前倾20°, 根据髋臼外径安装合适大小的股骨头, 髋臼杯外径小于52 mm的配以直径小5 mm的股骨头假体, 外径为52 mm的配以直径小6 mm的股骨头假体, 外径大于52 mm的配以直径小7 mm的股骨头假体。另有学者报道[14], 没有证据表明LMM-THA比传统28 mm直径MP-THA在术后更少的骨量丢失和更高浓度的血清金属离子增加。也就是说两者术后骨密度及血清金属离子浓度均相似。
本组研究显示了大直径金属对金属全髋关节假体良好的优越性, 在临床上取得了很好的早期疗效, 对于年轻、活动量大的患者, 不适合使用全髋表面置换患者是一个非常好的选择。对于大直径金属对金属全髋关节假体的长期疗效如何, 金属离子对人体的毒性作用如何, 是否会引起肾脏损害、致癌、致畸或导致结缔组织疾病, 我们会进一步跟踪随访报道。
摘要:目的 比较大直径金属对金属全髋关节假体 (large diameter metal-on-metal cementless total arthroplasty, LMM-THA) 与传统直径 (28mm金属对高分子聚乙烯) 全髋关节假体金属对聚乙烯 (metal-on-polyethylene cement-less total hip arthroplasty, MP-THA) 置换术早期临床疗效。方法 回顾性分析2007年7月至2010年7月应用LMM-THA与传统28mm直径MP-THA置换术各32例 (32髋) 患者的临床资料。LMM-THA组男性17例, 女性15例, 年龄38~69岁, 平均52.3岁。传统直径MP-THA组男性16例, 女性16例;年龄40~71岁, 平均53.4岁。两组患者性别、年龄、体重、术前诊断、关节活动范围、Harris评分无统计学差异, 比较两者的切口长度、手术时间、出血量、手术前后血红蛋白 (Hemoglobin, Hb) 减少量、大腿周径增加值、住院时间、术后并发症及假体的位置, 假体活动范围, 假体脱位发生率。结果 两组患者随访6~36个月, 平均22.9个月。两组间切口长度、手术时间、出血量、手术前后Hb减少量、大腿周径增加值、住院时间、Harris评分经统计学处理均无显著性差异 (P>0.05) , 而髋关节活动范围及髋关节稳定性脱位发生率LMM-THA组优于传统MP-THA组。结论 LMM-THA假体比MP-THA组不增加手术创伤及并发症, 但有着更好的关节活动范围及关节稳定性。
稀有金属镀层材料现状及发展战略 篇8
关键词 稀有金属镀层 新材料 发展战略
中图分类号:F407 文献标识码:A
0 引言
材料是人类赖以生存和发展、征服自然和改造自然的物质基础,也是人类社会发展的先导。特别是现代高科技的发展,更是依赖于新材料技术的进步,如果没有现代超级结构材料的发展,就没有当今世界航空航天事业的辉煌灿烂;如果没有半导体材料的出现,也就不可能有今天计算机技术日新月异的蓬勃发展。
电刷镀技术是近几十年由电镀发展起来的一项新的表面工程技术,从某种意义上可以算是一种特殊的电镀技术,在国家经济建设中起着举足轻重的作用,而稀有金属镀层更是对促进国民经济的可持续发展和加强国防现代化建设具有极其重要的战略意义。稀有金属新材料是新材料的一个极其重要的组成部分。我国稀有金属镀层材料经过几十年的努力,已經在产量和规模方面取得了重大进展。但是我国电刷镀技术与世界先进国家还有很大差距,科研水平较低,对稀有先进镀层开发缺乏力度,尤其是参杂了稀有金属的合金镀层和添加了纳米粉末的,以致我国在电刷镀方面远落后于西方发达国家。
1 稀有金属镀层材料
稀有金属材料是最重要的一类材料。其中镍、钨、钼等元素由于其特殊的耐磨耐高温的性能,在电刷镀行业有着极其广泛的应用。稀有金属材料涉及到结构材料、功能材料、环境保护材料和生物医用材料等,其应用几乎涉及到国民经济和国防建设的所有领域。①稀有金属新材料是新材料的一个极其重要的组成部分,其地位和作用十分突出。大力发展稀有金属镀层新材料,加速稀有金属镀层新材料的研究和开发,对促进国民经济的可持续发展具有极其重要的战略意义。
当今世界,各国相互依存、共生共荣,在稀土问题上应该加强合作,共担责任,共享成果。在未来的岁月里,中国将坚持科学发展观,完善稀土政策,加强行业管理,与国际社会一道,维护公平合理的稀土市场秩序,促进稀土开发利用与资源环境相协调,为世界经济和科技发展作出新的贡献。大力发展高技术含量、高附加值的难熔金属材料,镍、钨、钼,难熔镀层金属在我国的资源很丰富,已探明的储量均居世界前列,特别是钨、钼具有很大的资源优势,这也成就了我国发展电刷镀技术的资源优势。
我国镍矿资源丰富,为镍镀层的应用提供了良好的物资条件。镍镀层具有较高的硬度和耐磨性、耐腐性,所以镍镀层应用很早很广泛。镍基合金镀层的研究和开发应围绕提高材料表面的强度、塑性、韧性、耐蚀性以及抗疲劳等综合性能来开展,新型合金的开发可以通过采用新的合金元素、采用新电刷镀工艺等途径实行。
我国钨、钼等难熔金属制品存在中低档产品供大于求,产品积压等问题,而技术含量高的产品又不能生产或产量很小,或质量达不到要求;缺乏高档管、棒、丝等深加工产品。由于W有高热导性、高温红硬性以及抗氧化等特点,阻止了由高温氧化造成的塑形变形和热粘着,提高了镀层的耐磨性能。除此之外,钨、钼还能做镀层材料与镍发生共沉积,制成镍钨、镍钼合金镀层,其被广泛的应用于各种要求耐磨镀层的场合,Ni-W合金镀层代替铬镀层,可广泛用于轴承、内燃机气缸、活塞环、热缎模、轧辊、钟表机芯和石油容器等领域,尤其是大型机械零部件的修复和军工企业。
2 纳米合金镀层的研究
随着现代工业的发展,对机械产品零件表面的性能要求越来越高,为了满足和适应高速、高温、高压、重载、腐蚀以及某些特定工况下使用的零部件的修复、保护、表面强化、改性等需求,传统的电刷镀技术已显得力不从心,近些年来,纳米技术的发展突飞猛进,电镀技术与纳米技术相融合,必然能够制备性能优良的纳米级颗粒Ni -W 合金镀层,它将在硬度、耐蚀性、抗氧化性等诸多方面比微米级的镀层获得大幅提升。采用纳米高新技术改造、提升传统电刷镀技术以获得的性能优异的纳米复合镀层的纳米电刷镀技术研究成果不断涌现。
一些固体不溶性纳米颗粒如 SiO2、ZrO2、Al2O3等的搀杂,加入大大提高了原镀层的硬度和耐磨性等物理性能。(1)耐磨复合镀层研究方面:徐龙堂等对电刷镀Ni/P包纳米Al2O3颗粒复合镀层的微动磨损性能进行了研究,纳米Al2O3颗粒使复合镀层的结构致密和细化,在磨损过程中起到一定的减轻粘着的作用;②徐龙堂等还用电刷镀法制成含纳米SiC粉的复合镀层,研究表明,在镀液中加入纳米SiC能大幅度提高镀层的耐磨性;③张伟等用电刷镀法制得含纳米金刚石粉的复合镀层,在室温、高负荷下具有优良的抗疲劳和抗磨损性能,其耐磨性是纯镍镀层的4倍。④(2)减磨复合镀层研究方面:尹健对纳米金刚石的镍基复合镀层进行研究。黑粉由超细纳米金刚石粉、石墨及无定型碳等组成,加入含纳米金刚石黑粉后,减摩耐磨性明显提高,使强化后的注塑模具在使用过程中的磨损量减少,摩擦系数降低。⑤(3)耐高温复合镀层研究方面:张玉峰制得了镍基纳米氧化锆电刷镀复合镀层,并测试了镀层的高温磨损性能。结果表明,镀层中的纳米颗粒在高温下能抑制镀层晶粒的长大,在400℃热处理时,最高硬度可达到900HV,其高温耐磨性是基材的5~7倍。⑥
由于不溶性固体微粒在复合刷镀层中的强化作用,使纳米复合电刷镀层表现出耐磨、耐蚀等优异的综合性能,为机械零部件的再制造提供了前所未有的机遇,成为再制造工程技术的重要组成部分。纳米电刷镀技术比普通电刷镀技术的应用范围更加宽广,是电刷镀技术的重要发展方向。
3 结论
我国稀有金属材料经过多年的发展,在高性能材料、新型材料加工技术等方面已取得了重大进展。目前,复合刷镀层的研究还大多仅限于耐磨、耐高温磨损、抗接触疲劳,而对于某些具有特殊功能的复合镀层,如导电、导磁、催化等复合刷镀层国内几乎没有文献报道,由此可见,我国在无论是在刷镀技术还是新电刷镀层的开发都与国外有着较大的差距,这势必对我国国民经济发展和国家工业化建设产生影响。所以说研发新型镀层材料对促进国民经济发展,加强国防建设,提高中国在国际中的地位具有巨大的推动作用。
注释
① 黄伯云. 我国有色金属材料现状及发展战略[J]. 中国有色金属学报, 2004, 14(1): 122-127.
② 徐龙堂, 徐滨士, 周美玲等. 电刷镀镍镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层微动磨损性能研究[J]. 摩擦学学报, 2001, 21(1): 24-27.
③ 徐龙堂, 徐滨士, 马士宁等. 电刷镀含纳米SiC粉复合镀层EPMA分析[J].材料工程. 2000, (6): 34-36.
④ 张伟, 徐滨士, 梁志杰等. 电刷镀含纳米粉复合镀层结构和磨损性能[J]. 装甲兵工程学院学报, 2000, 14(3): 30-33, 68.
⑤ 尹健. 纳米材料在表面强化中的应用前景[J]. 模具工业, 2002, (8): 50-52.
⑥ 张玉峰. 复合刷镀纳米Ni-ZrO2高温耐磨性的研究[J]. 电镀与涂饰, 2000, 19(4): 18-21.