专题3第一单元 应用广泛的金属材料

专题三丰富多彩的生活材料绚丽多彩的金属世界金属的共同物理性质①金属的导电性、导热性导电性：由于自由电子在外加电场的作用下产生定向移动形成电流。故金属容易导电。导热性：自由电子在运动时与金属离子相互碰撞，在碰撞过程中发生能量交换，使整块金属达到同样的温度。一、金属性质及其应用②绝大多数金属有延展性：当金属受到外力时，金属内原子层之间容易作相对位移，而金属离子和自由电子仍保持着金属键的结合力，金属发生变形而不易断裂，因此金属具有良好的延展性。金属的共同物理性质

少数金属，如锑、铋、锰等性质较脆，没有延展性。最细的白金丝直径不过1/5000mm最薄的金箔只有1/10000mm厚

（1）状态：_______；特殊的是_____。（2）颜色：_______；特殊的是

。（3）____（有或无）延展性，___的延展性最好。（4）金属一般是______的导体，其中_______的导电性最好。固体汞银白色金、铜、铋有金热和电银和铜金属的共同物理性质金属之最地壳中含量最高的金属元素──人体中含量最高的金属元素──

目前世界年产量最高的金属──

导电、导热性最好的金属──

硬度最高的金属──

熔点最高的金属──

熔点最低的金属──

密度最大的金属──

密度最小的金属──铝钙铁银铬钨汞锂锇(22.48克/立方厘米)金属铝的性质交流与讨论：１、铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅，使用时应注意什么问题?２、为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸?铝是一种比较活泼的金属具有两性，能与酸、强碱溶液反应表面的铝能与空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，具有一定的抗腐蚀能力常温下，与强氧化剂接触时，表面会钝化（如浓硫酸、浓硝酸）铝、氧化铝、氢氧化铝都具有两性，能与酸或强碱反应，请写出反应方程式。铝的性质铝的应用由于具有良好的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二、合金国内的：

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

认识合金合金是由两种或两种以上金属或非金属融合而成的具有金属特性的物质。合金与纯金属的比较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一般相对差小资料：金属钾、钠在常温下均为固态，但它们的合金在常温呈液态，具有良好的导热性，可作为原子反应队的导热剂。合金种类主要组成元素常用生活器件碳钢铁、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、铝计算机和照相机外壳武德合金铅、锡、铋、镉保险丝焊锡铅、锡焊接时使用的材料表3－3生活中常见的合金纯金属和合金的结构不同黄铜材质的铜号铝合金窗框熔断器使用合金铁合金生铁（铁碳合金，含碳2%~4.3%，硬度大、抗压性强、性脆，用于制造机座、管道）钢含碳0.03%~2%，延展性、机械性能好，用于制造机械和交通工具。碳素钢高碳钢（硬度较大）中碳钢低碳钢（韧性较好）合金钢不锈钢（Cr18%,Ni8%）锰钢（增加强度和韧性）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铜合金铜合金黄铜（Cu~Zn，Zn20%~36%）青铜（Cu~Sn，Sn10%~30%）古代称为药金，密度比黄金小，外观与金非常相似，常被误认为是黄金。假如是你，你怎样来判别“药金”和黄金？24K金和18K金金合金新型合金储氢合金：Ti~Fe,La~Ni钛合金：Ti，V，Fe，Al等，

飞机起落架耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片记忆合金：泡沫合金：钛合金被誉为“2l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。神奇的形状记忆合金形状记忆合金（钛镍合金）：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。(a)原始形状(b)拉直(c)加热后恢复永不忘本的金属形状记忆合金不仅单次“记忆”能力几乎可达百分之百，即恢复到和原来一模一样的形状，更可贵之处在于这种“记忆”本领即使重复500万次以上也不会产生丝毫疲劳断裂。因此，形状记忆合金享有“永不忘本”、“百折不挠”等美誉，被比作一个人应具有的永不变节、坚贞不屈的精神和气节。神奇的形状记忆合金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。

（a）预压缩（b）受热扩张后（c）植入腔道内效果医用腔内支架的应用原理示意

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]金属腐蚀的危害金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，据70年代美国的一份统计报告，全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料，约相当于金属年产量的1/3，至于因设备腐蚀损坏而引起的停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康甚至造成严重事故的损失，就更无法估计了。当前，世界各国都有许多优秀的科学家，从事金属腐蚀理论及防护方法的研究工作。有志者可选择这方面的课题研究，一定会大有作为；一旦有新的突破，产生的经济效益和社会影响，必将是巨大的。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：Fe2O3·XH2O2、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO31、定义：

指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。三、金属的腐蚀2、分类1）、化学腐蚀金属跟接触到的物质(如O2、Cl2

、

SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀。不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，叫做电化学腐蚀2）、电化学腐蚀（电化腐蚀）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讨论：钢铁的腐蚀钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀原因：空气中溶解CO2的水分酸性增强（形成电解质溶液）Fe和C构成原电池的两极Fe：负极C：正极①析氢腐蚀(在酸性条件下)Fe－2e－=Fe2＋2H＋＋2e－=H2↑②吸氧腐蚀(在碱性或中性条件下)Fe－2e－=Fe2＋O2＋4e－＋2H2O=4OH－总反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2自行车如何防生锈？是在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属，如自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr自行车的车把、车辐条、钢圈和车铃防锈措施是什么？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某些工具的“机械传动部位”，能用油漆来防锈吗？不能用油漆来防锈，而是选用油脂应选用什么呢？船身如何防腐蚀的？用牺牲锌块的方法来保护船身上装锌块如何防止地下钢铁管道的腐蚀？用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块要定期更换使用馬口鐵:在鐵皮鍍上千分之一釐米的錫,可隔絕空氣與水在金属表面烤漆“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。(1)、改变金属的内部组织结构，如(2)、在金属表面覆盖保护层，如(3)、电化学保护法（消除引起金属发生电化腐蚀的原电池反应的方法）在要保护的金属上连接比该金属更活泼的金属或合金

不锈钢覆盖油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的气化膜等四、金属防护的方法知识总结练习1．下列物质，不属于合金的是（）

A．硬铝B．黄铜C．钢铁D．水银2．我国使用最早的合金是是（）

A．青铜B．白铜C．生铁D．石块3．除去铜粉中的铝粉，不可选用的试剂是（）A．稀硫酸