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文档简介

1、专题专题3 3 丰富多彩的生活材料丰富多彩的生活材料 材料是人类赖以材料是人类赖以生存生存和和发展发展的物质的物质基础,一直是人类基础,一直是人类进步进步的重要里程碑。的重要里程碑。石器时代、青铜器时代、铁器时代都是石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作标志。没有半导体材料就没有以材料作标志。没有半导体材料就没有计算机技术;没有耐高温、高强度的特计算机技术;没有耐高温、高强度的特殊材料就没有航天技术;没有光导纤维殊材料就没有航天技术;没有光导纤维就不会有现代通讯;没有合成材料,今就不会有现代通讯;没有合成材料,今天的生活还会这么丰富多彩吗?天的生活还会这么丰富多彩吗?东汉东汉马踏飞燕马踏飞

2、燕2007年年10月月24日嫦娥日嫦娥-1号成功发射号成功发射!艾菲尔铁塔艾菲尔铁塔各种金属制品各种金属制品地壳中元素含量示意图地壳中元素含量示意图金属之最金属之最硬度最高的金属硬度最高的金属熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属熔点最低的金属地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素目前世界上应用最广、用量最大的金属元素目前世界上应用最广、用量最大的金属元素人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素铝铝铁铁钙钙铬铬 9度度钨钨汞汞 下列金属制品通常是用哪些金属材料下列金属制品通常是用哪些金属材料制成的制成的? ?各利用了金属的哪些性质各利用了金属的哪些性质? ? 表表3 31

3、 1 组成金属制品的成分及其性质组成金属制品的成分及其性质金属制品金属制品金属成分金属成分应用的金属性质应用的金属性质“钢精锅钢精锅”电线电线灯泡中的灯丝灯泡中的灯丝熔断器中的保险丝熔断器中的保险丝18K18K金首饰金首饰硬币或纪念币硬币或纪念币AlAl、CuWPb、Sn、Bi、CdAu(Ag、Cu25%)国内的:国内的: 第三套人民币硬币第三套人民币硬币 1 1元硬币元硬币 铜镍合金铜镍合金 5 5角硬币角硬币 铜锌合金铜锌合金 2 2角硬币角硬币 铜锌合金铜锌合金 1 1角硬币角硬币 铜锌合金铜锌合金 第四套人民币硬币第四套人民币硬币 1 1元硬币元硬币 钢芯镀镍钢芯镀镍 5 5角硬币角硬

4、币 铜锌合金铜锌合金 1 1角硬币角硬币 铝镁合金铝镁合金 第五套人民币硬币第五套人民币硬币 1 1元硬币元硬币 钢芯镀镍钢芯镀镍 5 5角硬币角硬币 钢芯镀铜合金钢芯镀铜合金 1 1角硬币角硬币 铝合金铝合金 1.1.金属的通性金属的通性有金属光泽、易导电导热、有延展性。有金属光泽、易导电导热、有延展性。2.2.金属的特性金属的特性(1 1)铜和铝有良好的导电性。)铜和铝有良好的导电性。(2 2)金和铝有良好的延展性。)金和铝有良好的延展性。(3 3)钨有很高的熔点。)钨有很高的熔点。 1 1铝是一种活泼金属,为什么可用它制铝是一种活泼金属,为什么可用它制作铝锅作铝锅? ?我们在使用铝制炊具

5、时应注意什我们在使用铝制炊具时应注意什么问题么问题? ? 2 2为什么铝制容器可盛装浓硫酸和为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸浓硝酸? ? 3 3铁是活泼金属,易被腐蚀氧化。铁是活泼金属,易被腐蚀氧化。为了延长铁制品的使用寿命,人们常用什为了延长铁制品的使用寿命,人们常用什么方法加以处理么方法加以处理? ? 铝具有一定的抗腐蚀能力,这是因为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,使铝表面应。此外,可采用电解的方法,使铝表面形成较厚且

6、致密的保护膜,增强铝制品的形成较厚且致密的保护膜,增强铝制品的抗腐蚀能力。抗腐蚀能力。 铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化,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,阻止了反应表面生成一层致密的氧化膜,阻止了反应的进一步进行。的进一步进行。(1 1)制成不锈钢。)制成不锈钢。(2 2)涂油漆。)涂油漆。(3 3)涂油。)涂油。(4 4)镀上其他抗腐蚀能力强的金属。)镀上其他抗腐蚀能力强的金属。【实验【实验1 1】用坩埚钳夹持一块薄铝片,】用坩埚钳夹持一块薄铝片,在酒精灯上加热一段时间,轻轻晃动,在酒精灯上加热一段时间,轻轻晃动,仔细观察实验现象。仔细观察实验现象。现象现象:铝箔

7、熔化,并且失去了光泽,铝箔熔化,并且失去了光泽,但是熔化的铝并没有脱落下来,但是熔化的铝并没有脱落下来,好象有一层膜兜着。好象有一层膜兜着。解释解释: 4Al+3O2 = 2Al2O3铝表面的氧化膜保护了铝,构成薄膜铝表面的氧化膜保护了铝,构成薄膜的氧化铝的熔点(的氧化铝的熔点(2050)高于铝的)高于铝的熔点(熔点(660),包在铝的外面,所),包在铝的外面,所以熔化了的液态铝不会滴落下来。以熔化了的液态铝不会滴落下来。【实验【实验2 2】(1)(1)向向1 1只小烧杯里加入只小烧杯里加入20 mL 0.5 molL20 mL 0.5 molL1CuSO1CuSO4 4溶液,把溶液,把1 1

8、小块铝片浸入溶液,小块铝片浸入溶液,1 12 min2 min后观察铝片表面的现象,将现象填写在表后观察铝片表面的现象,将现象填写在表3232中。中。 (2)(2)取取1 1支试管,加入支试管,加入10 mL 2 molL10 mL 2 molL-1 -1 CHCH3 3COOHCOOH溶液。将溶液。将1 1块铝片浸入块铝片浸入CHCH3 3COOHCOOH溶液几分钟,观察溶液几分钟,观察并记录铝片表面的现象。并记录铝片表面的现象。 (3)(3)取取1 1支试管,加入支试管,加入10 mL 2 molL10 mL 2 molL1 1NaOHNaOH溶液。溶液。将将1 1块铝片放入块铝片放入Na

9、OHNaOH溶液里,片刻后取出,用蒸馏溶液里,片刻后取出,用蒸馏水冲洗后浸入水冲洗后浸入CuSOCuSO4 4溶液里。溶液里。1 12 min2 min后,将铝片后,将铝片取出。观察并记录铝片表面发生的变化。取出。观察并记录铝片表面发生的变化。铝丝与硫酸铜铝丝与硫酸铜溶液反应溶液反应2Al+3CuSO4=Al2(SO4 )3+3Cu(4)(4)取取1 1支试管,加入支试管,加入10 mL10 mL浓硝酸。将浓硝酸。将1 1块铝片块铝片放入浓硝酸里,片刻后取出,用蒸馏水冲洗后浸放入浓硝酸里,片刻后取出,用蒸馏水冲洗后浸入入CuS0CuS04 4溶液里。溶液里。l l2 min2 min后,将铝片

10、取出。观后,将铝片取出。观察并记录铝片表面发生的变化。察并记录铝片表面发生的变化。从上述实验你能得出什么结论从上述实验你能得出什么结论? ?(一)存在一、从铝土矿中提取铝一、从铝土矿中提取铝铝元素占地壳总量的铝元素占地壳总量的7 77373,是地壳中,是地壳中含量含量的金属元素。铝土矿的金属元素。铝土矿( (主主要成分为要成分为,还有少量的,还有少量的FeFe2 2O O3 3、SiOSiO2 2等杂质等杂质) )是铝元素在地壳中的主要存在形是铝元素在地壳中的主要存在形式之一。式之一。 最大最大Al2O3(二)结构很容易失很容易失3e结论: 铝有很强的还原性。铝有很强的还原性。Al3Al (三

11、)物理性质铝是银白色有金属光泽的金属,铝是银白色有金属光泽的金属,熔点较低(熔点较低(660.4),是热和电的良导体。是热和电的良导体。密度较小(密度较小(2.7gcm3),(四)化学性质(1)与非金属反应:)与非金属反应:(2)与酸反应)与酸反应322O2Al 4Al3O233H2AlCl 2Al6HCl在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。在热的浓硫酸、浓硝酸,稀硝酸在热的浓硫酸、浓硝酸,稀硝酸 中反应,但不产生氢气。中反应,但不产生氢气。与稀硫酸,盐酸反应产生氢气。与稀硫酸,盐酸反应产生氢气。2342423H(SO Al 2AlSO3H)(4)与碱反应)与碱反应(3)与

12、氧化物反应)与氧化物反应3232OAl2Fe 2AlOFe高温2223H2NaAlO O2H2Al2NaOH(五)用途(五)用途铝合金:主要用于建筑业、交通运输业铝合金:主要用于建筑业、交通运输业 以及电子行业。以及电子行业。铝导热能力强,可用于各种家用器皿。铝导热能力强,可用于各种家用器皿。铝导电能力强,可用于导线。铝导电能力强,可用于导线。铝延展性好,可制成铝箔。铝延展性好,可制成铝箔。铝热反应放出大量热,可置换铁。铝热反应放出大量热,可置换铁。1.1.什么叫合金什么叫合金? ?2.2.合金跟纯的金属有什么差别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(或金属与非合金:由两

13、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。金属)融合而成的具有金属特性的物质。 “齐齐”是合金的意思。汞的合金常叫汞齐。是合金的意思。汞的合金常叫汞齐。例如钠汞齐是钠和汞组成的合金,锌汞齐例如钠汞齐是钠和汞组成的合金,锌汞齐是锌和汞组成的合金。除铁以外,几乎所是锌和汞组成的合金。除铁以外,几乎所有的金属都能跟汞形成汞齐。有的金属都能跟汞形成汞齐。二、常见合金的组成及应用二、常见合金的组成及应用你知道你知道“钠汞齐钠汞齐”是什么吗?是什么吗?合金的机械、物理和化学性能往往优于纯金属,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、研究和应用合因此,

14、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。金。人类已知的合金达数万种之多。合金的性能:合金的性能:1、硬度较大、硬度较大2、熔点一般比各成分金属低、熔点一般比各成分金属低思考思考:为什么在纯金属加入其他元素形成合金:为什么在纯金属加入其他元素形成合金以后,它的性能与纯金属有很大的差异呢?以后,它的性能与纯金属有很大的差异呢? 3、合金的性能可以通过所添加的元素的种、合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制。类、含量和生成合金的条件等来加以控制。合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械性

15、能。化学或机械性能。纯金属和合金的结构不同纯金属和合金的结构不同合金种类合金种类主要组成元素主要组成元素常用生活器件常用生活器件碳钢碳钢铁、碳铁、碳刀具刀具黄铜黄铜铜、锌铜、锌门锁及家庭装修材料等门锁及家庭装修材料等青铜青铜铜、锡铜、锡青铜器青铜器白铜白铜铜、镍铜、镍餐具餐具坚铝坚铝铝、铜、镁、锰铝、铜、镁、锰门窗框架门窗框架镁铝合金镁铝合金镁、铝镁、铝计算机和照相机外壳计算机和照相机外壳武德合金武德合金 铅、锡、铋、镉铅、锡、铋、镉保险丝保险丝焊锡焊锡铅、锡铅、锡焊接时使用的材料焊接时使用的材料表表3 33 3 生活中常见的合金生活中常见的合金生活中常见的合金生活中常见的合金P P8686碳

16、钢碳钢生活中常见的合金生活中常见的合金P P8686黄铜黄铜生活中常见的合金生活中常见的合金P P8686青铜青铜生活中常见的合金生活中常见的合金P P8686白铜白铜生活中常见的合金生活中常见的合金P P8686坚铝坚铝生活中常见的合金生活中常见的合金P P8686镁铝合金镁铝合金生活中常见的合金生活中常见的合金P P8686武德合金武德合金生活中常见的合金生活中常见的合金P P8686焊锡焊锡1、铁合金、铁合金铁碳合金:铁碳合金:生铁:生铁:钢:钢:含碳量为含碳量为2% 4.3%用途:生铁硬度大,抗压,性脆,可以铸用途:生铁硬度大,抗压,性脆,可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料造成型

17、,是制造机座、管道的重要材料用途:钢有良好的延展性,机械性能用途:钢有良好的延展性,机械性能好,用于制造机械和交通工具好,用于制造机械和交通工具含碳量为含碳量为0.3% 0.3% 2% 2%(在高温条件下,用氧化剂把生(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铁中的过多的碳和杂质除去得到的铁合金。)到的铁合金。)炒菜用的铁锅、下水井盖炒菜用的铁锅、下水井盖是由生铁铸造的是由生铁铸造的钢的分类钢的分类钢钢碳素钢:碳素钢:合金钢:合金钢:低碳钢、中碳钢、高碳钢低碳钢、中碳钢、高碳钢如不锈钢(熔合的金属为铬如不锈钢(熔合的金属为铬Cr 和镍和镍Ni)在钢中分别按一定的比例在钢中分别按一定

18、的比例熔合锰、钨、镍、硅等物质。熔合锰、钨、镍、硅等物质。(特种钢)(特种钢)生活中的不锈钢制品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?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),在某些情况下(如在海水中),不锈钢仍然会被腐蚀。不锈钢仍然会被腐蚀。合金钢中合金元素的作用合金钢中合金元素的作用铬:铬:增强耐腐蚀性和抗氧化性;增强高温强度,增强耐腐蚀性和抗氧化性;增强高温强度,提高高碳钢的耐磨性提高高碳钢的耐磨性锰:锰:防止硫引起的脆性;增强钢的强度和韧性防止硫引起的脆性;增强钢的强度和韧性钼:钼:减少脆性;增强高温强度;提高红热时的减少脆性;增强高温强度;提高红热时

19、的硬度和耐磨性等硬度和耐磨性等钨:钨:提高高温时的强度和硬度;增强工具钢的提高高温时的强度和硬度;增强工具钢的耐磨性等耐磨性等钴:钴:提高红热时的硬度和耐磨性;用于制造磁提高红热时的硬度和耐磨性;用于制造磁性合金等性合金等镍镍: :合金钢中合金元素的作用合金钢中合金元素的作用增强低温时的韧性;增强低温时的韧性;改变高铬钢的内部结构等改变高铬钢的内部结构等硅硅: :提高低合金钢的强度和硬度,提高低合金钢的强度和硬度,增强高温时的抗氧化性等增强高温时的抗氧化性等2、铝合金铝合金铝合金:向纯铝中加入合金元素如铝合金:向纯铝中加入合金元素如Cu 、Mg、 Si、 Mn、 Zn 及稀土金属等。及稀土金属

20、等。如硬铝:如硬铝: Cu 4%、 Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % 、 Si 0.7%性能:密度小、强度大、抗腐蚀性能:密度小、强度大、抗腐蚀带翼的金属带翼的金属 硬铝硬铝 铝和航空事业紧紧地连在一起,因铝和航空事业紧紧地连在一起,因此,有些国家把铝誉为此,有些国家把铝誉为“带翼的金属带翼的金属”,即能飞的意思。即能飞的意思。 广泛用于飞机、火箭、汽车、火车、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。船舶等许多军用和民用产品中。高压锅是用铝合金制造的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你还能说出生活中哪些用品是用铝合金制造的吗?制造的吗?铝壶、铝盖

21、、洗衣大盆、及其他制品。铝壶、铝盖、洗衣大盆、及其他制品。 在我们的日常生活中,时常在我们的日常生活中,时常可以看到铝合金。从家庭装修材可以看到铝合金。从家庭装修材料到各类日用器具,都有铝合金料到各类日用器具,都有铝合金制品。请结合实例,说明铝合金制品。请结合实例,说明铝合金在性能上有什么优点。在性能上有什么优点。调查研究调查研究 质轻、强度大、耐腐蚀、易加工。质轻、强度大、耐腐蚀、易加工。3、铜合金、铜合金黄铜:黄铜: Cu Zn (含(含Zn 20% 36%)青铜:青铜: Cu Sn (含(含Sn 10% 30%)战国初期的曾侯乙编钟战国初期的曾侯乙编钟(青铜器)(青铜器)4、金合金、金合

22、金 K K金金: :商店里出售的金首饰,上面都标有商店里出售的金首饰,上面都标有K K数。数。K K数是表示金的纯度指标,数是表示金的纯度指标,K K数越高,数越高,表示含金量越高,价格也越高。表示含金量越高,价格也越高。24K24K表示含表示含金量达金量达99.5%99.5%以上,这种金很软,强度也较以上,这种金很软,强度也较差;差;18K18K金表示含金量在金表示含金量在75%75%左右,这种金左右,这种金比纯金的硬度和强度大;有些金笔尖是比纯金的硬度和强度大;有些金笔尖是14K14K金(含金金(含金58.3%58.3%),硬度就更大一些,也更),硬度就更大一些,也更耐磨。耐磨。你知道什么

23、是你知道什么是24K金、什么是金、什么是18K金吗?金吗?5、新型合金、新型合金储氢合金:储氢合金:Ti- Fe La-Ni 钛合金:亲生物金属钛合金:亲生物金属储氢合金可用于以储氢合金可用于以H H2 2为燃料的汽车为燃料的汽车人造骨头人造骨头5、新型合金、新型合金形状记忆合金:形状记忆合金:合金的形状被改变之后,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。特殊功能的合金称为形状记忆合金。钛钛镍合金镍合金 形状记忆效应可用下图所示的

24、简单实验演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(示,原本弯弯曲曲的形状记忆合金丝(a)经拉直后(经拉直后(b),只要放入盛有热水的烧杯),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(样的弯弯曲曲的形状(c)。)。(a) (a) 原始形状原始形状 (b) (b) 拉拉 直直(c) (c) 加热后恢复加热后恢复永不忘本的金属永不忘本的金属 形状记忆合金不仅单次形状记忆合金不仅单次“记忆记忆”能力几乎能力几乎可达百分之百,即恢复到和原来一模一样可达百分之百,即恢复到和原来一模一样的形状,更可贵之处在

25、于这种的形状,更可贵之处在于这种“记忆记忆”本本领即使重复领即使重复500万次以上也不会产生丝毫万次以上也不会产生丝毫疲劳断裂。因此,形状记忆合金享有疲劳断裂。因此,形状记忆合金享有“永永不忘本不忘本”、“百折不挠百折不挠”等美誉,被比作等美誉,被比作一个人应具有的永不变节、坚贞不屈的精一个人应具有的永不变节、坚贞不屈的精神和气节。神和气节。 名副其实的大力士名副其实的大力士 形状记忆合金(形状记忆合金(a)能撑起自重)能撑起自重100倍以上倍以上的重量,马达(的重量,马达(b)的驱动力可达自重的)的驱动力可达自重的50倍,而蚂蚁(倍,而蚂蚁(c)和人()和人(d)则分别是)则分别是20倍倍和

26、和2倍。倍。 (a a)记忆合金()记忆合金(b b)马)马 达(达(c c)蚂)蚂 蚁(蚁(d d) 人人 实现月、地之间的信息沟通实现月、地之间的信息沟通 19691969年年7 7月月2020日,乘坐日,乘坐“阿波罗阿波罗-11-11号号”登月舱的美国宇航员阿姆斯特朗在登月舱的美国宇航员阿姆斯特朗在月球上踏下的第一个人类的脚印,谛听月球上踏下的第一个人类的脚印,谛听着这位勇士从月宫里传回的富于哲理的着这位勇士从月宫里传回的富于哲理的声音:声音:“ “ 对我个人来说,这只是迈出的对我个人来说,这只是迈出的一小步;但对全人类来说,这是跨了一一小步;但对全人类来说,这是跨了一大步大步 ” ”。

27、阿姆斯特朗当时的图像和声音。阿姆斯特朗当时的图像和声音就是通过形状记忆合金制成的天线从月就是通过形状记忆合金制成的天线从月球传输回地面的。球传输回地面的。 月球上使用的形状记忆合金天线月球上使用的形状记忆合金天线 (a a)原始形状()原始形状(b b)折成球形装入登月舱()折成球形装入登月舱(c c)太阳能加热后)太阳能加热后科学家用当时刚刚发现不久的形状记忆合金丝制成了如科学家用当时刚刚发现不久的形状记忆合金丝制成了如图(图(a a)所示的抛物线形天线。在宇宙飞船)所示的抛物线形天线。在宇宙飞船 发射之前,首先发射之前,首先将抛物面天线折叠成一个小球,如图将抛物面天线折叠成一个小球,如图

28、( b b )所示,这样很)所示,这样很容易就能装进宇宙飞船上的登月舱内。当登月舱在月球上成容易就能装进宇宙飞船上的登月舱内。当登月舱在月球上成功着陆后,只需利用太阳的辐射能对小球加温,折叠成球形功着陆后,只需利用太阳的辐射能对小球加温,折叠成球形的天线因具有形状的天线因具有形状 “ “ 记忆记忆 ” ” 功能便会自然展开,恢复到功能便会自然展开,恢复到原始的抛物面形状,如图原始的抛物面形状,如图 ( c c )所示)所示 。 在医学上的应用在医学上的应用形状记忆合金在现代临床医疗领域内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已获得广泛应用,正扮演着不可替代的重要角

29、色。例如,各类人体腔内支架、心脏要角色。例如,各类人体腔内支架、心脏修补器、血栓过滤器、口腔正畸器、人造修补器、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。线等等,都可以用形状记忆合金制成。 医用腔内支架的应用原理示意医用腔内支架的应用原理示意 (a a)预压缩)预压缩 (b b)受热扩张后)受热扩张后 (c c)植入腔道内效果)植入腔道内效果作为一类新兴的功能材料,形状记忆合金的很多新作为一类新兴的功能材料,形状记忆合金的很多新用途

30、正不断被开发。记忆合金还可以制成任意变形的眼用途正不断被开发。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。加温就可恢复原状,既省钱又省力,实在方便。 其它领域的应用其它领域的应用 除金、铂外,大多数金属都会发生腐蚀。铁除金、铂外,大多数金属都会发生腐蚀。铁器使用时间较长会生锈;较不活

31、泼的金属铜在潮器使用时间较长会生锈;较不活泼的金属铜在潮湿的空气中也会慢慢形成一层绿色的铜锈湿的空气中也会慢慢形成一层绿色的铜锈( (俗称俗称“铜绿铜绿”) );银首饰在空气中受到微量硫化物的;银首饰在空气中受到微量硫化物的作用,表面会生成硫化银薄层,逐渐失去光泽。作用,表面会生成硫化银薄层,逐渐失去光泽。1、定义:金属的腐蚀(、定义:金属的腐蚀(corrosion)是是指金属或合金与周围的物质接触,指金属或合金与周围的物质接触, 发生发生化学反应被侵蚀损耗的过程,化学反应被侵蚀损耗的过程, 在金属腐蚀在金属腐蚀过程中过程中金属失去电子被金属失去电子被氧化氧化。MMn失去失去n个电子个电子 铁

32、合金在使用过程中发生锈蚀的原铁合金在使用过程中发生锈蚀的原因是什么因是什么? ?为什么炒过菜的铁锅没有及时为什么炒过菜的铁锅没有及时清洗容易生锈清洗容易生锈? ? 铁器件不仅容易受到环境中化学物质铁器件不仅容易受到环境中化学物质( (如酸如酸雾雾) )的侵蚀而发生化学腐蚀,在潮湿的空气中还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

33、电池,发生原电池反应,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。从而加快了铁器件腐蚀的速率。2、分类:、分类:化学腐蚀化学腐蚀(chemical corrosion)电化学腐蚀电化学腐蚀(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。腐蚀叫化学腐蚀,如铁被氯气、氧气氧化而腐蚀。由于钢铁中含有少量的碳等杂质,在潮湿的空气中,钢铁表由于钢铁中含有少量的碳等杂质,在潮湿的空气中,钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜。金属接触电解质溶液后

34、,面形成了一层电解质溶液的薄膜。金属接触电解质溶液后,较活泼的金属铁被氧化而腐蚀较活泼的金属铁被氧化而腐蚀(Fe(Fe失去电子形成失去电子形成FeFe2 2) ),溶液,溶液中的氢离子或水和氧气则在碳中的氢离子或水和氧气则在碳( (或金属活动性比铁弱的金属或金属活动性比铁弱的金属) )上得到电子被还原上得到电子被还原(H(H得到电子生成得到电子生成H H2 2) ),金属在这种情况下,金属在这种情况下发生的腐蚀称为电化学腐蚀。发生的腐蚀称为电化学腐蚀。析氢腐蚀析氢腐蚀负:负:Fe2e=Fe2正:正:2H2e=H2吸氧腐蚀吸氧腐蚀负:负:Fe2e=Fe2正:正:O24e2H2O=4OHO3HOF

35、e 2Fe(OH)232332224Fe(OH) O2HO4Fe(OH)2-2Fe(OH) 2OHFe 金属腐蚀给生产生活带来很多不便,造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因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7 0007 000亿亿美元,是地震、水灾、台风等自然灾害造成美元,是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的损失总和的6 6倍。我国因金属腐蚀造成的损失倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值占国民生产总值(GNP)(GNP)的的4 4,钢铁因腐蚀而,钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当

36、年产量的报废的数量约占钢铁当年产量的25253030。金属腐蚀还可能造成环境污染。例如,重金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,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。采取各种措施防止金属的腐蚀十分必要。 结合下列问题,通过调查和讨论了解生活中使结合下列问题,通过调查和讨论了解生活中使用的铁器和其他金属制品采用了哪些防止腐蚀的方用的铁器和其他金属制品采用了哪些防止腐蚀的方法,查阅资料分析这些防腐方法的原理。法,查阅资料分析这些防腐方法的原理。

37、1 1铁质自来水管为什么要镀锌铁质自来水管为什么要镀锌? ?2 2自行车车轮钢圈镀铬有什么作用自行车车轮钢圈镀铬有什么作用? ?铬是如何镀上铬是如何镀上去的?去的?3 3汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用? ?4 4有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽,这是有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽,这是经过经过“烤蓝烤蓝”处理形成的。你知道什么是处理形成的。你知道什么是“烤蓝烤蓝”吗吗? ?为什么刀片要经过为什么刀片要经过“烤蓝烤蓝”处理处理? ?5 5暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油或是凡士林,为什么或是凡士林,为什么? ?6 6用不锈钢代替碳钢制作钢铁器件有什么好处用不锈钢代替碳钢制作钢铁器件有什么好处? ?3 3、金属的防护、金属的防护(1 1)覆盖保护层;)覆盖保护层;(2 2)改变金属内部结构;)改变金属内部结构;(3 3)钢铁表面镶嵌活泼金属,)钢铁表面镶嵌活泼金属, 如锌;如锌;(4 4)钢铁连接电源负极。)钢铁连接电源负极。 有些盛放食

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