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1、专题3 第一单元应用广泛的金属材料,绚丽多彩的金属世界,各种金属制品,下列金属制品通常是用哪些金属材料制成的?各利用了金属的哪些性质?,表31 组成金属制品的成分及其性质,国内的： 第三套人民币硬币 1元硬币 铜镍合金 5角硬币 铜锌合金 2角硬币 铜锌合金 1角硬币 铜锌合金 第四套人民币硬币 1元硬币 钢芯镀镍 5角硬币 铜锌合金 1角硬币 铝镁合金 第五套人民币硬币 1元硬币 钢芯镀镍 5角硬币 钢芯镀铜合金 1角硬币 铝合金,一、金属性质及其应用,1。金属的通性,有金属光泽、易导电导热、有延展性。,2。金属的特性,（1）铜和铝有良好的导电性。,（2）金和铝有良好的延展性。,（3）钨有很
2、高的熔点。,1铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅?我们在使用铝制炊具时应注意什么问题? 2为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸? 3铁是活泼金属，易被腐蚀氧化。为了延长铁制品的使用寿命，人们常用什么方法加以处理?,（1）制成不锈钢。（2）涂油漆。（3）涂油。（4）镀上其他抗腐蚀能力强的金属。,铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，表面生成一层致密的氧化膜，阻止了反应的进一步进行。,铝具有一定的抗腐蚀能力，这是因为表面的铝和空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，阻止了铝与氧气的进一步反应。此外，可采用电解的方法，使铝表面形成较厚且致密的保护膜，增强铝制品的抗腐蚀能力。,铝的应用,由于具有良好的延展
3、性而被制成铝箔，用于包装食品导电性好，用于电线耐腐蚀、导热，用于炊具制各种铝合金做涂料注意：铝制炊具不能用来装酸性或碱性食品，不能长期用于存放含食盐的食品洗涤时不宜用酸性或碱性洗涤剂,合金的广泛应用,1.什么叫合金?2.合金跟纯的金属有什么差别?,合金：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）融合而成的具有金属特性的物质。,二、常见合金的组成及应用,合金的机械、物理和化学性能往往优于纯金属，因此，人类自古到今主要是生产、研究和应用合金。人类已知的合金达数万种之多。,合金的性能：,特性:合金的熔点低于其各组成金属熔点低。合金的硬度和强度高于其组成金属。,K金:商店里出售的金首饰，上面都标有K数。
4、K数是表示金的纯度指标，K数越高，表示含金量越高，价格也越高。24K表示含金量达99.5%以上，这种金很软，强度也较差；18K金表示含金量在75%左右，这种金比纯金的硬度和强度大；有些金笔尖是14K金（含金58.3%），硬度就更大一些，也更耐磨。,表33 生活中常见的合金,生活中常见的合金,P86,碳钢,生活中常见的合金,P86,黄铜,生活中常见的合金,P86,青铜,生活中常见的合金,P86,坚铝,生活中常见的合金,P86,镁铝合金,1、铁合金,铁碳合金：,生铁：,钢：,含碳量为2% 4.3%,用途：生铁硬度大，抗压，性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料,用途：钢有良好的延展性，机械
5、性能好，用于制造机械和交通工具,含碳量为0.3% 2%（在高温条件下，用氧化剂把生铁中的过多的碳和杂质除去得到的铁合金。）,炒菜用的铁锅、下水井盖是由生铁铸造的,钢的分类,钢,碳素钢：,合金钢：,低碳钢、中碳钢、高碳钢,如不锈钢（熔合的金属为铬Cr 和镍Ni）,在钢中分别按一定的比例熔合锰、钨、镍、硅等物质。,（特种钢）,生活中的不锈钢制品,不锈钢是不是在任何情况下都不生锈？,在某些情况下（如在海水中），不锈钢仍然会被腐蚀。,2、铝合金,铝合金：向纯铝中加入合金元素如Cu 、Mg、 Si、 Mn、 Zn 及稀土金属等。,如硬铝： Cu 4%、 Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % 、 Si
6、0.7%,性能：密度小、强度大、抗腐蚀,带翼的金属 硬铝,铝和航空事业紧紧地连在一起，因此，有些国家把铝誉为“带翼的金属”，即能飞的意思。 广泛用于飞机、火箭、汽车、火车、船舶等许多军用和民用产品中。,高压锅是用铝合金制造的,你还能说出生活中哪些用品是用铝合金制造的吗？,3、铜合金,黄铜： Cu Zn （含Zn 20% 36%）,青铜： Cu Sn （含Sn 10% 30%）,战国初期的曾侯乙编钟（青铜器）,4、新型合金,人造骨头,被誉为“2 l世纪金属”的钛所形成的合金，在高科技领域发挥了巨大的作用。同时，由于它有较高的强度、良好的抗氧化性和优异的耐腐蚀性，对人体无毒和不良反应，还可作为人造
7、骨的材料，因而又被称为“亲生物金属”。现在，钛合金已广泛应用于膝关节、肩关节、头盖骨的修复或再造。,5、新型合金,形状记忆合金：合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。,钛镍合金,形状记忆效应可用下图所示的简单实验演示，原本弯弯曲曲的形状记忆合金丝（a）经拉直后（b），只要放入盛有热水的烧杯中，合金丝就会迅速恢复到和原来一摸一样的弯弯曲曲的形状（c）。,(a) 原始形状 (b) 拉 直(c) 加热后恢复,在医学上的应用,形状记忆合金在现代临床医疗领域内已获得广泛应用，正扮演着不可替代的重要角色。例如，各类
8、人体腔内支架、心脏修补器、血栓过滤器、口腔正畸器、人造骨骼、伤骨固定加压器、脊柱矫形棒、栓塞器、节育环、医用介入导丝和手术缝合线等等，都可以用形状记忆合金制成。,作为一类新兴的功能材料，形状记忆合金的很多新用途正不断被开发。记忆合金还可以制成任意变形的眼镜架，如果不小心被碰弯曲了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状。不久的将来，汽车的外壳也可以用记忆合金制作。如果不小心碰瘪了，只要用电吹风加加温就可恢复原状，既省钱又省力，实在方便。,其它领域的应用,三、金属的腐蚀与防护,1、定义：金属的腐蚀（corrosion)是指金属或合金与周围的物质接触，发生化学反应被侵蚀损耗的过程，在金属腐蚀过程中
9、金属失去电子被氧化。,M,Mn,失去n个电子,铁锈斑斑,四川省宜宾市城区的南门大桥,钢铁生锈造成大桥断裂！,断裂,铜器表面生成一层薄薄的铜绿铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3,金属的腐蚀和防护,金属的腐蚀现象非常普遍：,1、钢铁生锈：铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O2、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO3,2、分类：,化学腐蚀（chemical corrosion）,电化学腐蚀（electrochemical corrosion）,金属跟周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀叫化学腐蚀，如铁被氯气、氧气氧化而腐蚀。,不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原
10、电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，叫做电化学腐蚀,铁合金在使用过程中发生锈蚀的原因是什么?为什么炒过菜的铁锅没有及时清洗容易生锈?,铁器件不仅容易受到环境中化学物质(如酸雾)的侵蚀而发生化学腐蚀，在潮湿的空气中还能发生电化学腐蚀。在潮湿的空气里，铁器件表面吸附了一层水膜。水膜中溶解有氧和少量盐类等，形成一薄层电解质溶液，与铁器件中的铁和碳构成了许多微小的原电池，发生原电池反应，从而加快了铁器件腐蚀的速率。,海边的铁制品比较容易生锈，为什么？,原电池反应可加快金属腐蚀,金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经济损失。据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7 0
11、00亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的2530。金属腐蚀还可能造成环境污染。例如，重金属制成的材料被腐蚀后，重金属离子就会进入到水体、土壤中，引起重金属污染。因此，采取各种措施防止金属的腐蚀十分必要。,3、金属的防护,（1）覆盖保护层；,（2）改变金属内部结构；,（3）钢铁表面镶嵌活泼金属， 如锌；,你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?,1、在金属表面覆盖保护层,（1）涂矿物质油脂，油漆或覆盖搪瓷塑料。,（2）镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法。,（3）使其表面形成一层致密氧化膜(烤蓝)。,健身器材如何防锈？,刷油漆,衣架和电线如何防锈？,外面包上一层塑料层,例如：将Cr、Ni等金属加进钢里制成不锈钢,2、改变金属的内部结构(内因),它是由铜、锡及少量铝、铁、镍、硫组成的青铜合金。,船身如何防腐蚀的？,船身上装锌块,“烤蓝”，又称“发蓝”，也是一种常用的铁器表面处理方法。它可以使铁器表面氧化生成一层致密的四氧化三铁薄膜，增强铁器件的抗腐蚀能力。铁器件“烤蓝”要使用发蓝液。常用的一种发蓝液是用氢氧化钠、硝酸钠、亚硝酸钠等试剂配制而成的。去除了油污和锈斑的刀片，在发蓝液中煮沸一段时间后取出，用水洗净，就可以看到刀片表面呈现出蓝黑色光泽。,
