漫谈应用广泛的金属材料9882.pptx

丰富多彩的生活材料第一单元应用广泛的金属材料金属的性质及其应用常见合金的组成及应用金属的腐蚀与防护丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n人类应用金属材料简史人类应用金属材料简史丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n人类应用金属材料简史人类应用金属材料简史人类使用材料的进化顺序人类使用材料的进化顺序材料的分类材料的分类石器时代石器时代铜器时代铜器时代铁器时代铁器时代材材 料料金属材料金属材料非金属材料非金属材料合成高分子材料合成高分子材料传统无机非金属材料传统无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n人类应用金属材料简史人类应用金属材料简史旧石器时代旧石器时代人们利用燧石、人们利用燧石、鹿角和石头制作鹿角和石头制作的工具的工具。石器时代石器时代 丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n人类应用金属材料简史人类应用金属材料简史新石器时代的石砚新石器时代的石砚 环顾你家里的日常生活用品，如锅、环顾你家里的日常生活用品，如锅、壶、刀、锄、水龙头等，它们都是由金属壶、刀、锄、水龙头等，它们都是由金属材料制成的。金属材料包括纯金属以及它材料制成的。金属材料包括纯金属以及它们的合金。们的合金。人类从石器时代进入青铜器时代，继人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一而进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。直被广泛地应用着。丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n人类应用金属材料简史人类应用金属材料简史青青铜铜极极品品尊尊与与盘盘 人类从石器时代进入青铜器时代。人类从石器时代进入青铜器时代。司母戊鼎司母戊鼎商商代代的的青青铜铜礼礼器器 四四羊羊方方尊尊 战战国国初初期期曾曾侯侯乙乙铜铜钟钟 丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n人类应用金属材料简史人类应用金属材料简史 进入铁器时代，铜和铁作为金属进入铁器时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。材料一直被广泛地应用着。铁铁刃刃铜铜钺钺 越王勾践剑越王勾践剑 丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n人类应用金属材料简史人类应用金属材料简史涂料涂料合成橡胶合成橡胶(塑胶跑道塑胶跑道)陶瓷材料陶瓷材料钢铁材料钢铁材料合成纤维合成纤维胶黏剂胶黏剂 第二次世界大战后，对材料提出一系列新第二次世界大战后，对材料提出一系列新第二次世界大战后，对材料提出一系列新第二次世界大战后，对材料提出一系列新要求，具有优异性能的工程塑料部分地代替了要求，具有优异性能的工程塑料部分地代替了要求，具有优异性能的工程塑料部分地代替了要求，具有优异性能的工程塑料部分地代替了金属材料，合成纤维、合成橡胶、涂料和胶黏金属材料，合成纤维、合成橡胶、涂料和胶黏金属材料，合成纤维、合成橡胶、涂料和胶黏金属材料，合成纤维、合成橡胶、涂料和胶黏剂等都得到了相应的发展和应用。合成高分子剂等都得到了相应的发展和应用。合成高分子剂等都得到了相应的发展和应用。合成高分子剂等都得到了相应的发展和应用。合成高分子材料的问世是材料发展中的重大突破，从此，材料的问世是材料发展中的重大突破，从此，材料的问世是材料发展中的重大突破，从此，材料的问世是材料发展中的重大突破，从此，以金属材料、陶瓷材料和合成高分子材料为主以金属材料、陶瓷材料和合成高分子材料为主以金属材料、陶瓷材料和合成高分子材料为主以金属材料、陶瓷材料和合成高分子材料为主体，建立了完整的材料体系，形成了材料科学。体，建立了完整的材料体系，形成了材料科学。体，建立了完整的材料体系，形成了材料科学。体，建立了完整的材料体系，形成了材料科学。金属材料的资源比较丰富，生产技术成熟，有金属材料的资源比较丰富，生产技术成熟，有金属材料的资源比较丰富，生产技术成熟，有金属材料的资源比较丰富，生产技术成熟，有大规模生产的经验，质量稳定、价格低廉、性大规模生产的经验，质量稳定、价格低廉、性大规模生产的经验，质量稳定、价格低廉、性大规模生产的经验，质量稳定、价格低廉、性能优异。这节课我们就来学习金属材料。能优异。这节课我们就来学习金属材料。能优异。这节课我们就来学习金属材料。能优异。这节课我们就来学习金属材料。金属材料金属材料非铁合金非铁合金钢铁钢铁丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n人类应用金属材料简史人类应用金属材料简史金属材料金属材料非铁合金非铁合金铁合金铁合金钢铁钢铁铝合金铝合金镁合金镁合金铜合金铜合金金银铂合金金银铂合金铝合金轮毂镁合金笔记本电脑铂合金首饰青铜器钢铁航母钢铁材料丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n人类应用金属材料简史人类应用金属材料简史你知道吗？你知道吗？下列金属制品通常是用哪些金属材料制成的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各利用了金属的哪些性质?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 18 18K金首饰金首饰 硬币或纪念币硬币或纪念币 Al 导热性导热性 Cu或或Al 导电性导电性 W 高熔点、导电高熔点、导电Sn、Pb、Bi、Cd 导电、低熔点导电、低熔点 Au、Cu、Zn 延展性、金属光泽延展性、金属光泽Cu、Zn、Al、Ni等等 延展性、有光泽延展性、有光泽18K18K约含约含75%Au75%Au；24K24K含含99%99%的的AuAu丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n金属的性质及其应用金属的性质及其应用 1 1铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅铝是一种活泼金属，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我们在使用铝制炊具时应注意什么问题?表面有致密氧化物保护膜表面有致密氧化物保护膜，保护里面的铝不与氧气等，保护里面的铝不与氧气等物质反应；注意不要破坏保护膜，同时不能盛放酸性或碱物质反应；注意不要破坏保护膜，同时不能盛放酸性或碱性食物，也不要用来盛放含盐食物。洗涤铝炊具时也不宜性食物，也不要用来盛放含盐食物。洗涤铝炊具时也不宜使用酸性或碱性的洗涤剂。使用酸性或碱性的洗涤剂。铝在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时会产生铝在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时会产生钝化现象钝化现象（表面生成致密保护膜）（表面生成致密保护膜）改变金属内部结构改变金属内部结构；涂保护层涂保护层（抹油、油漆、烧搪（抹油、油漆、烧搪瓷、镀其它金属、烤蓝等）；采用瓷、镀其它金属、烤蓝等）；采用电化学保护电化学保护（牺牲阳（牺牲阳极的阴极保护法如与锌块用导线相连、将铁与直流电流极的阴极保护法如与锌块用导线相连、将铁与直流电流的负极相连等）的负极相连等）2 2为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸?3 3铁是活泼金属，易被腐蚀。为了延长铁制品的使用寿命，铁是活泼金属，易被腐蚀。为了延长铁制品的使用寿命，人们常用什么方法加以处理人们常用什么方法加以处理?丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n金属的性质及其应用金属的性质及其应用实验实验实验步骤实验步骤现象现象实验实验1 1用坩埚钳夹持一块薄铝片在酒精灯上加热片刻用坩埚钳夹持一块薄铝片在酒精灯上加热片刻实实验验2 21 1）铝片浸入铝片浸入CuSOCuSO4 4溶液中，溶液中，1 12 min2 min后观察现象后观察现象2 2）铝片浸入铝片浸入CHCH3 3COOHCOOH溶液中，几分钟后观察现象溶液中，几分钟后观察现象3 3）铝片浸入铝片浸入NaOHNaOH溶液中，片刻后取出用蒸馏水洗溶液中，片刻后取出用蒸馏水洗净后浸入净后浸入CuSOCuSO4 4溶液中，溶液中，1 12 min2 min后观察现象后观察现象4 4）铝片浸入浓铝片浸入浓HNOHNO3 3中，片刻后取出用蒸馏水洗净中，片刻后取出用蒸馏水洗净后浸入后浸入CuSOCuSO4 4溶液中，溶液中，1 12 min2 min后观察现象后观察现象无现象无现象无现象无现象无现象无现象铝片表面有铝片表面有气泡产生气泡产生铝片表面析铝片表面析出红色固体出红色固体结论：结论：铝是一种比较活泼的金属，能与酸、碱溶液发生反应；铝是一种比较活泼的金属，能与酸、碱溶液发生反应；常温下遇冷浓硫酸、冷浓硝酸发生钝化。常温下遇冷浓硫酸、冷浓硝酸发生钝化。丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n铝是一种比较活泼的金属，能与酸、碱溶铝是一种比较活泼的金属，能与酸、碱溶液发生反应；液发生反应；n常温下遇冷浓硫酸、冷浓硝酸发生钝化。常温下遇冷浓硫酸、冷浓硝酸发生钝化。丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n金属的性质及其应用金属的性质及其应用金属的一些物理性质及应用金属的一些物理性质及应用 丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n金属的性质及其应用金属的性质及其应用一些金属的物理性质的比较一些金属的物理性质的比较 物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较导电性（以银导电性（以银的导电性为的导电性为100100作标准）作标准）银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅(优优)100 99 74 61 27 17 7.9()100 99 74 61 27 17 7.9(良良)密度密度/（gcmgcm）金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铅铅(大大)19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7()19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7(小小)丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n金属的性质及其应用金属的性质及其应用一些金属的物理性质的比较一些金属的物理性质的比较 物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较熔点熔点/钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡(高高)3410 1535 1083 1064 962 660 232()3410 1535 1083 1064 962 660 232(低低)硬度硬度(以金刚以金刚石的硬度为石的硬度为1010作标准作标准)铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅(大大)9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5()9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5(小小)丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n金属的性质及其应用金属的性质及其应用讨论：讨论：1 1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？铅制？2 2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？制而不用银制？3 3、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？4 4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？果镀金怎么样？丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n金属的性质及其应用金属的性质及其应用 物质的性质在很大程度上决定了物质物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。易于回收和对环境的影响等多种因素。丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n金属的性质及其应用金属的性质及其应用合金合金丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n金属的性质及其应用金属的性质及其应用铁铁不锈钢不锈钢铜铜铁铁锅锅 铝铝锅锅 火火锅锅 丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用学与问？学与问？学与问？学与问？钢铁和非铁合金都是合金，什么是合金？合钢铁和非铁合金都是合金，什么是合金？合钢铁和非铁合金都是合金，什么是合金？合钢铁和非铁合金都是合金，什么是合金？合金有那些优良的性质？金有那些优良的性质？金有那些优良的性质？金有那些优良的性质？答：合金是有两种或两种以上的金属（或金属跟答：合金是有两种或两种以上的金属（或金属跟答：合金是有两种或两种以上的金属（或金属跟答：合金是有两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成具有金属特性的物质。非金属）熔合而成具有金属特性的物质。非金属）熔合而成具有金属特性的物质。非金属）熔合而成具有金属特性的物质。合金的合金的合金的合金的硬度硬度硬度硬度一般比它各成分的金属的一般比它各成分的金属的一般比它各成分的金属的一般比它各成分的金属的大大大大，熔熔熔熔点点点点一般比它的各成分的金属的一般比它的各成分的金属的一般比它的各成分的金属的一般比它的各成分的金属的低低低低。丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用知识卡片知识卡片知识卡片知识卡片 硬度一般比它各成分的金属的大硬度一般比它各成分的金属的大硬度一般比它各成分的金属的大硬度一般比它各成分的金属的大，熔点一般比它的各成分的金属的低。熔点一般比它的各成分的金属的低。熔点一般比它的各成分的金属的低。熔点一般比它的各成分的金属的低。焊锡焊锡焊锡焊锡(18(18)67%67%锡锡锡锡 (232.1232.1)33%33%铅铅铅铅 (327.7327.7)保险丝保险丝保险丝保险丝 (70(70)12.5%12.5%锡锡锡锡 (232.1232.1)25%25%铅铅铅铅 (327.7327.7)50%50%铋铋铋铋 (271.4271.4)丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用 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丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用含碳量含碳量含碳量含碳量钢铁钢铁钢铁钢铁（2%2%4%4%）生铁）生铁）生铁）生铁（低于（低于（低于（低于0.03%0.03%）熟铁）熟铁）熟铁）熟铁（0.03%0.03%2%2%）碳素钢）碳素钢）碳素钢）碳素钢钢的含碳量越低，钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；韧性越好，硬度越低；含碳量越高，含碳量越高，韧性越差，硬度越高。韧性越差，硬度越高。怎么理解？（类比橡胶）怎么理解？（类比橡胶）丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用钢的分类钢的分类钢的分类钢的分类丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用二、常见合金的重要应用二、常见合金的重要应用二、常见合金的重要应用二、常见合金的重要应用1 1、钢、钢、钢、钢2 2、非铁合金、非铁合金、非铁合金、非铁合金2 2、铝及铝合金、铝及铝合金、铝及铝合金、铝及铝合金 3 3、钛和稀土金属、钛和稀土金属、钛和稀土金属、钛和稀土金属 铜合金铜合金铜合金铜合金 从金属的活泼性思考，为什么青铜是我从金属的活泼性思考，为什么青铜是我从金属的活泼性思考，为什么青铜是我从金属的活泼性思考，为什么青铜是我国使用最早的合金？国使用最早的合金？国使用最早的合金？国使用最早的合金？K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)CuCu Hg Ag Pt Au Hg Ag Pt Au 金属活动顺序金属活动顺序金属活动顺序金属活动顺序CuCu靠后，性质不活泼容靠后，性质不活泼容靠后，性质不活泼容靠后，性质不活泼容易冶炼，使用最早；像易冶炼，使用最早；像易冶炼，使用最早；像易冶炼，使用最早；像AuAu更不活泼，自然更不活泼，自然更不活泼，自然更不活泼，自然界中就有游离态的金，不需化学方法冶炼，界中就有游离态的金，不需化学方法冶炼，界中就有游离态的金，不需化学方法冶炼，界中就有游离态的金，不需化学方法冶炼，水洗即可。水洗即可。水洗即可。水洗即可。铜合金铜合金青铜青铜黄铜黄铜白铜白铜主要成分主要成分铜和锡铜和锡铜和锌铜和锌铜和镍铜和镍1 1、铜合金、铜合金、铜合金、铜合金1 1、含碳量、含碳量、含碳量、含碳量2 2、钢的分类、钢的分类、钢的分类、钢的分类 丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用二、常见合金的重要应用二、常见合金的重要应用二、常见合金的重要应用二、常见合金的重要应用1 1、钢、钢、钢、钢1 1、含碳量、含碳量、含碳量、含碳量2 2、钢的分类、钢的分类、钢的分类、钢的分类 2 2、非铁合金、非铁合金、非铁合金、非铁合金2 2、铝及铝合金、铝及铝合金、铝及铝合金、铝及铝合金 3 3、钛和稀土金属、钛和稀土金属、钛和稀土金属、钛和稀土金属 名称名称组成组成主要性质主要性质主要用途主要用途铝合金铝合金含有含有10%10%30%30%镁镁 硬度和强度硬度和强度都比纯铝和都比纯铝和纯镁大纯镁大火箭、飞火箭、飞机、轮船机、轮船等制造业等制造业硬铝硬铝含有含有Cu Cu 4%4%Mg Mg 0.5%0.5%Mn Mn 0.5%0.5%Si Si 0.7%0.7%强度和硬度强度和硬度都比纯铝大都比纯铝大铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金 1 1、铜合金、铜合金、铜合金、铜合金丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用 铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是是100100多年前的事情。多年前的事情。铝铝制制品品丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用 由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。位于铁之后，居第二位。丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用2 2、铝及铝合金、铝及铝合金、铝及铝合金、铝及铝合金 3 3、钛和稀土金属、钛和稀土金属、钛和稀土金属、钛和稀土金属 钛和稀土金属钛和稀土金属钛和稀土金属钛和稀土金属（1 1）钛：具有银白色金属光泽，密度）钛：具有银白色金属光泽，密度）钛：具有银白色金属光泽，密度）钛：具有银白色金属光泽，密度4.5g/cm4.5g/cm3 3，熔点很高（，熔点很高（，熔点很高（，熔点很高（17251725），沸点），沸点），沸点），沸点32603260。具有良好。具有良好。具有良好。具有良好的延性和展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，的延性和展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，的延性和展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，的延性和展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的一半。安然无恙的一半。安然无恙的一半。安然无恙的一半。安然无恙的“躺躺躺躺”在各种强酸、强碱中；在各种强酸、强碱中；在各种强酸、强碱中；在各种强酸、强碱中；连最凶猛的酸连最凶猛的酸连最凶猛的酸连最凶猛的酸王水，也不能腐蚀它。王水，也不能腐蚀它。王水，也不能腐蚀它。王水，也不能腐蚀它。金属钛 目前，钛主要用于飞机、火箭、目前，钛主要用于飞机、火箭、目前，钛主要用于飞机、火箭、目前，钛主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。这是因为钛的冶炼比较困难，冶炼钛要这是因为钛的冶炼比较困难，冶炼钛要这是因为钛的冶炼比较困难，冶炼钛要这是因为钛的冶炼比较困难，冶炼钛要在高温条件下，而高温时钛的化学性质在高温条件下，而高温时钛的化学性质在高温条件下，而高温时钛的化学性质在高温条件下，而高温时钛的化学性质变得活泼，需用惰性气体保护，还要使变得活泼，需用惰性气体保护，还要使变得活泼，需用惰性气体保护，还要使变得活泼，需用惰性气体保护，还要使用不含氧的材料，工艺要求，冶炼成本用不含氧的材料，工艺要求，冶炼成本用不含氧的材料，工艺要求，冶炼成本用不含氧的材料，工艺要求，冶炼成本高于铁或铝。高于铁或铝。高于铁或铝。高于铁或铝。“发现”号航天飞机人造卫星丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用钛合金钛合金“21“21世纪金属世纪金属”用钛合金制成的人造关节用钛合金制成的人造关节 由于它有较高的强度、由于它有较高的强度、良好的抗氧化性和优异的良好的抗氧化性和优异的耐腐蚀性，对人体无毒和耐腐蚀性，对人体无毒和无不良反应，还可作为人无不良反应，还可作为人造骨的材料，因而又被称造骨的材料，因而又被称为为“亲生物金属亲生物金属”。现在，。现在，钛合金已广泛应用于膝关钛合金已广泛应用于膝关节、肩关节、头盖骨的修节、肩关节、头盖骨的修复或再造。复或再造。丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料n常见合金的组成及应用常见合金的组成及应用神奇的形状记忆合金神奇的形状记忆合金 记忆合金制成的眼镜框架记忆合金制成的眼镜框架 具有形状记忆功能的记忆合具有形状记忆功能的记忆合金在高科技领域、工业和民用部金在高科技领域、工业和民用部门发挥着独特的作用。镍记忆合门发挥着独特的作用。镍记忆合金除了可以制作飞船的发射和接金除了可以制作飞船的发射和接收天线外，还可用于制造玻璃暖收天线外，还可用于制造玻璃暖房顶部窗户的启闭装置：当温度房顶部窗户的启闭装置：当温度较高时，装置的弹簧自动伸长，较高时，装置的弹簧自动伸长，顶冒打开，使之通风；气温降低顶冒打开，使之通风；气温降低时，弹簧自动收缩，使顶窗关闭。时，弹簧自动收缩，使顶窗关闭。在医学方面，对脊椎骨弯曲的患在医学方面，对脊椎骨弯曲的患者进行脊椎校直时，可将形状记者进行脊椎校直时，可将形状记忆合金制成的器件固定在脊椎骨忆合金制成的器件固定在脊椎骨上，受热时因器件伸长，而使脊上，受热时因器件伸长，而使脊椎被校直。用形状记忆合金制成椎被校直。用形状记忆合金制成的高级眼镜框架，扭曲折弯后，的高级眼镜框架，扭曲折弯后，能够自动恢复成原来的形状，弹能够自动恢复成原来的形状，弹性好，经久耐用。性好，经久耐用。丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料练习练习练习练习1 1下列物质，不属于合金的是（下列物质，不属于合金的是（下列物质，不属于合金的是（下列物质，不属于合金的是（）A A硬铝硬铝硬铝硬铝 B B黄铜黄铜黄铜黄铜 C C钢铁钢铁钢铁钢铁 D D水银水银水银水银2 2我国使用最早的合金是是（我国使用最早的合金是是（我国使用最早的合金是是（我国使用最早的合金是是（）A A青铜青铜青铜青铜 B B白铜白铜白铜白铜 C C生铁生铁生铁生铁 D D石块石块石块石块3 3下列几种合金硬度最大的是（下列几种合金硬度最大的是（下列几种合金硬度最大的是（下列几种合金硬度最大的是（）A A生铁生铁生铁生铁 B B低碳钢低碳钢低碳钢低碳钢 C C中碳钢中碳钢中碳钢中碳钢 D D高碳钢高碳钢高碳钢高碳钢4 4合金有许多特点，如：合金有许多特点，如：合金有许多特点，如：合金有许多特点，如：NaNaKK合金为液体，而单质合金为液体，而单质合金为液体，而单质合金为液体，而单质的的的的NaNa、KK均为固态。据此推测生铁、铁、碳三种物质中，均为固态。据此推测生铁、铁、碳三种物质中，均为固态。据此推测生铁、铁、碳三种物质中，均为固态。据此推测生铁、铁、碳三种物质中，熔点最低的是。熔点最低的是。熔点最低的是。熔点最低的是。（）A A生铁生铁生铁生铁 B B纯铁纯铁纯铁纯铁 C C碳碳碳碳 D D无法确定无法确定无法确定无法确定D DA AA AA A丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料第一单元第一单元 应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料练习练习练习练习5 5除去铜粉中的铝粉，不可选用的试剂是（除去铜粉中的铝粉，不可选用的试剂是（除去铜粉中的铝粉，不可选用的试剂是（除去铜粉中的铝粉，不可选用的试剂是（）A A稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸 B BCuSOCuSO4 4溶液溶液溶液溶液 C CNaOHNaOH溶液溶液溶液溶液 D DAgNOAgNO3 3溶液溶液溶液溶液6 6铝在人体内引起慢性中毒，引起老年痴呆症，铝在人体内引起慢性中毒，引起老年痴呆症，铝在人体内引起慢性中毒，引起老年痴呆症，铝在人体内引起慢性中毒，引起老年痴呆症，19891989年世界卫生组织将铝确定为年世界卫生组织将铝确定为年世界卫生组织将铝确定为年世界卫生组织将铝确定为“食品污染源之一食品污染源之一食品污染源之一食品污染源之一”而加以而加以而加以而加以控制。铝在下列使用场合一般无需控制的是（控制。铝在下列使用场合一般无需控制的是（控制。铝在下列使用场合一般无需控制的是（控制。铝在下列使用场合一般无需控制的是（）A A电线电缆电线电缆电线电缆电线电缆 B B牙膏皮牙膏皮牙膏皮牙膏皮 C C制造炊具餐具制造炊具餐具制造炊具餐具制造炊具餐具 D D糖果香烟包装糖果香烟包装糖果香烟包装糖果香烟包装D DA A丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护 铁合金在使用过程中发生锈蚀的原因铁合金在使用过程中发生锈蚀的原因是什么是什么?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?铁合金在使用过程中发生锈蚀，是因为在潮湿环铁合金在使用过程中发生锈蚀，是因为在潮湿环境下的铁合金大多数情况下会发生境下的铁合金大多数情况下会发生“微电池微电池”腐腐蚀，属于电化学腐蚀，其本质是形成了原电池。蚀，属于电化学腐蚀，其本质是形成了原电池。炒过菜的铁锅残留有烹饪用的食盐等电解质，溶炒过菜的铁锅残留有烹饪用的食盐等电解质，溶解在水中形成了电解质溶液，如不及时洗净很容解在水中形成了电解质溶液，如不及时洗净很容易发生电化学腐蚀。易发生电化学腐蚀。丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护金属的腐蚀现象非常普遍：金属的腐蚀现象非常普遍：1、钢铁生锈：、钢铁生锈：铁锈的主要成分：铁锈的主要成分：Fe2O3xH2O2、铜器表面生成铜绿：、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO3金属腐蚀的不利后果有哪些？金属腐蚀的不利后果有哪些？P89P89丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护化学腐蚀化学腐蚀金属跟接触到的物质金属跟接触到的物质直接直接发生化学反发生化学反应而引起的腐蚀。应而引起的腐蚀。原理：原理：氧化还原反应氧化还原反应例如：例如：铁与氯气直接反应铁与氯气直接反应钢管被原油中的含硫钢管被原油中的含硫化合物腐蚀化合物腐蚀丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护电化学腐蚀电化学腐蚀不纯的金属不纯的金属(或合金或合金)跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触时，会发生时，会发生原电池原电池反应，比较活泼的金反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的反应。属失去电子而被氧化的反应。原理：原理：原电池反应原电池反应本质：本质：氧化还原反应氧化还原反应例如：例如：钢铁在潮湿的空气中被腐蚀钢铁在潮湿的空气中被腐蚀丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护条件：条件：1、有电解质溶液、有电解质溶液（水膜）（水膜）2、有活泼性不同的两种金属、有活泼性不同的两种金属或其中一种是导电非金属或其中一种是导电非金属（FeFe和和C C）3、闭合回路、闭合回路电极判断：电极判断：比较活泼的一极是负极比较活泼的一极是负极（FeFe）比较不活泼的是正极比较不活泼的是正极（C C）丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护CFe2e-Fe2+H+H2负极（负极（Fe）：）：Fe-2e-=Fe2+钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀（析氢腐蚀析氢腐蚀）（水膜酸性较强）（水膜酸性较强）正极（正极（C）：）：2H+2e-=H2丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护 Fe-2+O2 OHCFe2e-负极（负极（Fe）：）：Fe 2e-=Fe2+正极（正极（C）：）：O2+2H2O+4e-=4OH钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀（吸氧腐蚀吸氧腐蚀）（水膜酸性很弱或呈中性）（水膜酸性很弱或呈中性）丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe-C合金为例）合金为例）析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（pH4.3）水膜酸性很弱或中性电极反应 负极 正极O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e-=H2Fe-2e-=Fe2+丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟氧化剂直接接触跟 接触现象无电流产生本质联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍不纯金属或合金不纯金属或合金电解质溶液电解质溶液较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化有有微弱电流微弱电流产生产生金属被氧化金属被氧化丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护2、金属防护的方法金属防护的方法（结合日常生活经验谈谈）（结合日常生活经验谈谈）（1）改变金属内部结构）改变金属内部结构（2）加保护层）加保护层（3）外加活泼电极保护法）外加活泼电极保护法制成各种合金制成各种合金涂油漆、涂油漆、涂油、电镀、喷镀、涂油、电镀、喷镀、制成氧化膜、喷塑等。制成氧化膜、喷塑等。牺牲牺牲锌块锌块来保护船身、牺牲来保护船身、牺牲镁块镁块来保来保护地下钢铁管道护地下钢铁管道丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护分析这些防腐方法的原理。分析这些防腐方法的原理。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?铬是如何镀上去的铬是如何镀上去的?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，这是经过有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽，这是经过“烤烤蓝蓝”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?为什么刀片要为什么刀片要经过经过“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或是凡士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?原电池原电池,先腐蚀锌先腐蚀锌铬耐腐蚀且保持光亮美观铬耐腐蚀且保持光亮美观,电镀电镀防止铁与水和氧气接触防止铁与水和氧气接触 表面经过处理形成致密氧化膜保护层，为表面经过处理形成致密氧化膜保护层，为深深蓝蓝色或黑色的磁性氧化色或黑色的磁性氧化铁铁(四氧化三四氧化三铁铁)隔绝水和氧气隔绝水和氧气改变内部结构改变内部结构,使之耐腐蚀使之耐腐蚀丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护使用马口铁:在铁皮镀上千分之一厘米的锡,可隔绝空气与水丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护使使用用不不锈锈钢钢在在金金属属表表面面烤烤漆漆丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护牺牲牺牲金属金属保护保护法法丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护经过烤蓝处理的螺丝刀经过烤蓝处理的螺丝刀 丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护合理选择防腐方法合理选择防腐方法 考虑因素考虑因素:1 1金属制品的使用期限。金属制品的使用期限。2 2金属制品的使用环境。金属制品的使用环境。3对金属制品外观的要求。对金属制品外观的要求。方法方法防腐效果防腐效果价格价格镀塑镀塑差差便宜便宜涂油漆涂油漆一般一般便宜便宜镀锡镀锡好好中等中等镀铬镀铬好好昂贵昂贵镀锌镀锌很好很好中等中等使用使用不锈钢不锈钢很好很好昂贵昂贵铁器件铁器件烤蓝烤蓝好好中等中等丰丰富富多多彩彩的的生生活活材材料料n金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护 有些盛放食品的铁罐是用有些盛放食品的铁罐是用“马口铁马口铁”(镀锡铁镀锡铁皮皮)制成的；屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等制成的；屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用白铁皮器具一般是用白铁皮(镀锌铁皮镀锌铁皮)制成的。当制成的。当“马口马口铁铁”铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易穿铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易穿透铁罐；而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容易在面上透铁罐；而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容易在面上扩展开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易被锈扩展开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易被锈蚀。你知道造成这种现象的原因吗蚀。你知道造成这种现象的原因吗?分别形成铁分别形成铁-锡原电池和铁锡原电池