高中化学专题3丰富多彩的生活材料第一单元应用广泛的金属材料2省公开课一等奖新名师获奖课件

专题3第一单元应用广泛金属材料1/53[学习目标]1、了解常见金属制品金属材料，认识金属材料在生产生活中广泛应用。2、知道铝及其化合物性质。3、了解常见合金组成，知道生铁和钢等主要合金性能，了解形状记忆合金在高科技领域中主要应用。4、知道金属腐蚀危害，认识预防金属腐蚀主要性。5、知道各种预防金属腐蚀方法及其原理。[教学重点]1、金属性质。2、合金概念，常见合金组成。3、金属腐蚀概念和分类[教学难点]

1、合金性能不一样于各成份金属原因。2、化学腐蚀和电化学腐蚀区分与联络。2/53金属材料分类金属材料合金材料纯金属3/53绚丽多彩金属世界4/535/53各种金属制品6/53大多数金属为银白色大多数金属为固体大多数金属有光泽大多数金属熔沸点高大多数金属能导电导热大多数金属有延展性铜（紫红色）金（黄色）汞（液态）7/53一、金属性质及其应用1、金属通性有金属光泽、易导电导热、有延展性。2、金属特征（1）铜和铝有良好导电性（输电导线）（2）铝有良好延展性（铝箔包装食品）（3）钨有很高熔点（制作灯丝）8/53

1．铝是一个活泼金属，为何可用它制作铝锅?我们在使用铝制炊具时应注意什么问题?

2．为何铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸?

铝在冷浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，表面生成一层致密氧化膜，阻止了反应深入进行。

铝含有一定抗腐蚀能力，这是因为表面铝和空气中氧气反应形成一层致密氧化膜，阻止了铝与氧气深入反应。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使用酸性或碱性洗涤剂。9/53

铝应用因为含有良好延展性而被制成铝箔，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，不能长久用于存放含食盐食品洗涤时不宜用酸性或碱性洗涤剂10/53钢铁和非铁合金都是合金，什么是合金？合金有那些优良性质？合金是由两种或两种以上金属（或金属跟非金属）熔合而成含有金属特征物质。合金硬度普通比它各成份金属大，熔点普通比它各成份金属低。二、常见合金组成及应用11/53注意：①合金中一定含有金属元素②合金中也可能含有非金属元素③合金一定是混合物④合金中成份含量影响合金性质。12/53熔点硬度延展性韧性纯金属合金相对高相对低较软相对硬良好普通相对差合金跟纯金属有什么差异?13/53合金种类主要组成元素惯用生活器件碳钢铁、碳刀具黄铜铜、锌门锁及家庭装修材料等青铜铜、锡青铜器白铜铜、镍餐具坚铝铝、铜、镁、锰门窗框架镁铝合金镁、铝计算机和摄影机外壳武德合金铅、锡、铋、镉保险丝焊锡铅、锡焊接时使用材料表3－3生活中常见合金14/53１、铜合金：我国使用最早合金青铜（含锡、铅）司母戊鼎①青铜：主要含铜和锡，有良好强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。15/53②黄铜（Cu~Zn，Zn20%~36%）16/53③白铜：主要含铜和镍，它不轻易生铜绿，惯用于制造精密仪器和装饰品。白铜饰品17/532、铁合金生铁钢（含碳量在2％～4.3％之间,还含硅、锰及少许硫、磷）碳素钢{低碳钢（含碳0.3％～0.6％）高碳钢（含碳0.03％～0.3％）中碳钢（含碳0.6％～2％）合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)钢含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。依据含碳量18/53炒菜用铁锅、下水井盖是由生铁铸造19/53不锈钢

生活中不锈钢制品20/533、铝合金硬铝：Cu4%、Mg0.5%、

Mn0.5%、Si0.7%特点：密度小、强度高、抗腐蚀用途：制造飞机和宇宙飞船21/53

带翼金属——硬铝

铝和航空事业紧紧地连在一起，所以，有些国家把铝誉为“带翼金属”，即能飞意思。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。22/534、新型合金人造骨头

被誉为“2l世纪金属”钛所形成合金，在高科技领域发挥了巨大作用。同时，因为它有较高强度、良好抗氧化性和优异耐腐蚀性，对人体无毒和不良反应，还可作为人造骨材料，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、头盖骨修复或再造。23/53钛合金：眼镜框24/535、新型合金形状记忆合金：合金形状被改变之后，一旦加热到一定跃变温度时，它又能够魔术般地变回到原来形状，人们把含有这种特殊功效合金称为形状记忆合金。钛镍合金

25/53铁锈斑斑26/53四川省宜宾市城区南门大桥钢铁生锈造成大桥断裂！断裂27/53铜器表面生成一层薄薄铜绿[铜绿主要成份是Cu2(OH)2CO3]28/53金属腐蚀现象非常普遍：1、钢铁生锈：铁锈主要成份：Fe2O3·XH2O2、铜器表面生成铜绿：铜绿主要成份：Cu2(OH)2CO329/53三、金属的腐蚀与防护1、定义：金属腐蚀（corrosion)是 指金属或合金与周围物质接触， 发生化学反应被侵蚀损耗过程， 在金属腐蚀过程中金属失去电子被 氧化。MMn＋失去n个电子2、金属腐蚀分类（1）化学腐蚀（2）电化学腐蚀（电化腐蚀）30/531、化学腐蚀金属跟接触到物质直接发生化学反应而引发腐蚀原理：氧化还原反应比如：铁与氯气直接反应31/532、电化学腐蚀不纯金属(或合金)跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼金属失去电子而被氧化反应原理：原电池反应本质：氧化还原反应比如：钢铁在潮湿空气中被腐蚀32/53化学腐蚀与电化学腐蚀比较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络二者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍不纯金属或合金电解质溶液较活泼金属被氧化有微弱电流产生金属被氧化33/53复习：原电池反应原理条件：1、有电解质溶液

2、有活泼性不一样两种金属或其中一个是非金属

3、闭合电路电极判断：比较活泼一极是负极比较不活泼是正极34/53讨论：钢铁腐蚀钢铁在潮湿空气中更轻易腐蚀原因：空气中溶解CO2水分酸性增强（形成电解质溶液）Fe和C组成原电池两极Fe：负极C：正极35/53CFe2e-Fe2+H+H2负极（Fe）：Fe-2e-=Fe2+钢铁电化学腐蚀（析氢腐蚀）

（水膜酸性较强）正极（C）：2H++2e-=H2↑三、金属的腐蚀与防护36/53

Fe-2+O2OHCFe2e-负极（Fe）：Fe－2e-=Fe2+正极（C）：O2+2H2O+4e-=4OH－钢铁电化学腐蚀（吸氧腐蚀）

（水膜酸性很弱或呈中性）三、金属的腐蚀与防护37/53析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe-C合金为例）析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（pH＜4.3）水膜酸性很弱或中性电极反应

负极

正极O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+38/53

金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大经济损失。据报道，全世界每年因金属腐蚀造成直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和6倍。我国因金属腐蚀造成损失占国民生产总值(GNP)4％，钢铁因腐蚀而报废数量约占钢铁当年产量25％～30％。金属腐蚀还可能造成环境污染。比如，重金属制成材料被腐蚀后，重金属离子就会进入到水体、土壤中，引发重金属污染。所以，采取各种办法预防金属腐蚀十分必要。39/533、金属防护（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；40/53烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬你知道自行车金属部件采取了什么样防护办法吗?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)。41/53健身器材怎样防锈？刷油漆42/53衣架和电线怎样防锈？外面包上一层塑料层43/53比如：将Cr、Ni等金属加进钢里制成不锈钢2、改变金属内部结构(内因)越王勾践剑因何千年不锈1965年冬天，在湖北省荆州市附近望山楚墓群中，出土了一把尖锐无比宝剑。教授经过对剑身八个鸟篆铭文解读，证实此剑就是传说中越王勾践剑。让人惊奇是，这把青铜宝剑穿越了两千多年历史长河，但剑身丝毫不见锈斑。它千年不锈原因是什么呢？它是由铜、锡及少许铝、铁、镍、硫组成青铜合金。44/53船身怎样防腐蚀？船身上装锌块用牺牲锌块方法来保护45/53

怎样预防地下钢铁管道腐蚀？用牺牲镁块方法来预防地下钢铁管道腐蚀，镁块要定时更换46/53

“烤蓝”，又称“发蓝”，也是一个惯用铁器表面处理方法。它能够使铁器表面氧化生成一层致密四氧化三铁薄膜，增强铁器件抗腐蚀能力。铁器件“烤蓝”要使用发蓝液。惯用一个发蓝液是用氢氧化钠、硝酸钠、亚硝酸钠等试剂配制而成。去除了油污和锈斑刀片，在发蓝液中煮沸一段时间后取出，用水洗净，就能够看到刀片表面展现出蓝黑色光泽。47/53金属防护方法（1）改变金属内部结构（2）加保护层（3）外加活泼电极保护法制成各种合金涂油漆、涂油、电镀、喷镀、制成氧化膜、喷塑等。

牺牲锌块来保护船身、牺牲镁块来保护地下钢铁管道知识总结48/53练习1．以下物质，不属于合金是（）

A．硬铝B．黄铜C．钢铁D．水银2．我国使用最早合金是是（）

A．青铜B．白铜C．生铁D．石块3．以下几个合金硬度最大是（）

A．生铁B．低碳钢C．中碳钢D．高碳钢4．合金有许多特点，如：Na－K合金为液体，而单质Na、K均为固态。据此推测生铁、铁、碳三种物质中，熔点最低是。（）

A．生铁B．纯铁C．碳D．无法确定DAAA49/53练习5．铝在人体内引发慢性中毒，引发老年痴呆症，1989年世界卫生组织将铝确定为“食品污染源之一”而加以控制。铝在以下使用场所普通无需控制是（）

A．电线电缆B．牙膏皮

C．制造炊具餐具D．糖