1、材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，一直是人類進步的重要里程碑。石器時代、青銅器時代、鐵器時代都是以材料作標志。沒有半導(dǎo)體材料就沒有計算機技術(shù)；沒有耐高溫、高強度的特殊材料就沒有航天技術(shù)；沒有光導(dǎo)纖維就不會有現(xiàn)代通訊；沒有合成材料，今天的生活還會這么豐富多彩嗎？,1.用手拿著金屬片的一端，在酒精燈上方烘烤它的另一端，手有什么感覺？,2.電線是用一層絕緣體包裹著金屬，說明金屬具有什么性質(zhì)？,3.常溫下，是否所有金屬都是固體？,金屬具有導(dǎo)熱性,金屬具有導(dǎo)電性,常溫下汞（即水銀）是液態(tài),4.金屬可以抽成絲或壓成薄片，說明金屬具有什么性質(zhì)？,金屬具有延展性,1.金屬的通性,有金屬光澤、易導(dǎo)電導(dǎo)熱、有延

2、展性。,金屬之最,鋁,鈣,鐵,銀,鎢,汞,1.鋁是一種活潑金屬，為什么可用它制作鋁鍋?使用時應(yīng)注意什么問題？,鋁具有一定的抗腐蝕能力，這是因為表面的鋁和空氣中的氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化膜，阻止了鋁與氧氣進一步反應(yīng)。此外，可采用電解的方法，使鋁表面形成較厚且致密的保護膜，增強鋁制品的抗腐蝕能力。,不能用鋼刷、砂灰擦，容易使鋁層變薄。,向1只小燒杯里加入20mL0.5molL1CuSO4溶液，然后放入1小塊鋁片（實驗室長期放置）浸入溶液，12min后觀察鋁片表面的現(xiàn)象？,考慮：如何除去鋁片表面的氧化層？,為什么鋁制容器可盛裝濃硫酸和濃硝酸？,鋁在冷的濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化，表面生成了一層致密的

3、氧化膜，阻了反應(yīng)的進一步進行。,鋁制炊具為何不能用來盛裝酸性和堿性食品？,鋁制炊具也不能長時間存放含食鹽食品，這是為什么？,因為鋁這個金屬比較有活性。腌制的食品一般具有酸性且放鹽比較多。使用鋁質(zhì)容器的話，食品中鋁離子含量比較高，而鋁離子的攝入量過多的話容易造成老年性癡呆（這是科學(xué)證明過的了），不僅僅如此，不銹鋼也不適于腌制食品。腌制食品采用陶、瓷、瓦罐一類的比較好。,鋁可用于焊接鋼軌，原理？,課堂練習(xí)：1.向一個鋁制的易拉罐中充滿CO2氣體，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴封罐口，不多會兒聽到罐內(nèi)“卡卡”作響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會兒易拉罐又鼓起來，試回答：（1）易拉罐變癟的原

4、因是，反應(yīng)的離子方程式是。（2）易拉罐又鼓起來的原因是，反應(yīng)的離子方程式是。,NaOH與CO2發(fā)生反應(yīng)，消耗了CO2,2OH-+CO2CO32-+H2O,NaOH與Al反應(yīng)產(chǎn)生了H2,2OH-+2Al+2H2O2AlO2-+3H2,2.下列物質(zhì)中，不屬于合金的是（）A硬鋁B黃銅C鋼鐵D水銀,D,二、常見合金的組成及應(yīng)用,概念:兩種或兩種以上金屬（或非金屬）相互熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。,特性:合金的熔點低于其各組成金屬熔點低。合金的硬度和強度高于其組成金屬。,K金:商店里出售的金首飾，上面都標有K數(shù)。K數(shù)是表示金的純度指標，K數(shù)越高，表示含金量越高，價格也越高。24K表示含金量達99.5%

5、以上，這種金很軟，強度也較差；18K金表示含金量在75%左右，這種金比純金的硬度和強度大；有些金筆尖是14K金（含金58.3%），硬度就更大一些，也更耐磨。,表33生活中常見的合金,鐵合金在生活中應(yīng)用十分廣泛，各種鐵合金都有自己的特性。請查閱資料，討論不同鐵合金的應(yīng)用。,生鐵：含碳24鋼：含碳0.32錳鋼：含錳，具有很強的耐磨性和韌性，可用于制造拖拉機履帶和汽車車軸等。鎢鋼：含鎢，耐高溫，硬度大，可用于制作切削金屬的刀具。鎳鋼：含鎳硅鋼：含硅不銹鋼：熔合了鉻和鎳,在我們的日常生活中，時常可以看到鋁合金。從家庭裝修材料到各類日用器具，都有鋁合金制品。請結(jié)合實例，說明鋁合金在性能上有什么優(yōu)點。,調(diào)

6、查研究,鋁合金：向純鋁中加入合金元素如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土金屬等。如硬鋁：Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%,質(zhì)輕、強度大、耐腐蝕、易加工。鋁和航空事業(yè)緊緊地連在一起，因此，有些國家把鋁譽為“帶翼的金屬”，即能飛的意思。廣泛用于飛機、火箭、汽車、火車、船舶等許多軍用和民用產(chǎn)品中。,鈦合金,被譽為“2l世紀金屬”的鈦所形成的合金，在高科技領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用。同時，由于它有較高的強度、良好的抗氧化性和優(yōu)異的耐腐蝕性，對人體無毒和不良反應(yīng)，還可作為人造骨的材料，因而又被稱為“親生物金屬”?，F(xiàn)在，鈦合金已廣泛應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、頭蓋骨的修復(fù)或再造。,神奇的形狀記憶合金

7、,形狀記憶合金（鈦鎳合金）：合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以魔術(shù)般地變回到原來的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。,(a)原始形狀(b)拉直(c)加熱后恢復(fù),永不忘本的金屬形狀記憶合金不僅單次“記憶”能力幾乎可達百分之百，即恢復(fù)到和原來一模一樣的形狀，更可貴之處在于這種“記憶”本領(lǐng)即使重復(fù)500萬次以上也不會產(chǎn)生絲毫疲勞斷裂。因此，形狀記憶合金享有“永不忘本”、“百折不撓”等美譽，被比作一個人應(yīng)具有的永不變節(jié)、堅貞不屈的精神和氣節(jié)。,實現(xiàn)月、地之間的信息溝通,1969年7月20日，乘坐“阿波羅-11號”登月艙的美國宇航員阿姆斯特朗在月球上踏下的第一個

8、人類的腳印，諦聽著這位勇士從月宮里傳回的富于哲理的聲音：“對我個人來說，這只是邁出的一小步；但對全人類來說，這是跨了一大步”。阿姆斯特朗當(dāng)時的圖像和聲音就是通過形狀記憶合金制成的天線從月球傳輸回地面的。,（a）原始形狀（b）折成球形裝入登月艙（c）太陽能加熱后,科學(xué)家用當(dāng)時剛剛發(fā)現(xiàn)不久的形狀記憶合金絲制成了如圖（a）所示的拋物線形天線。在宇宙飛船發(fā)射之前，首先將拋物面天線折疊成一個小球，如圖（b）所示，這樣很容易就能裝進宇宙飛船上的登月艙內(nèi)。當(dāng)?shù)窃屡撛谠虑蛏铣晒χ懞?，只需利用太陽的輻射能對小球加溫，折疊成球形的天線因具有形狀“記憶”功能便會自然展開，恢復(fù)到原始的拋物面形狀，如圖（c）所示。,

9、月球上使用的形狀記憶合金天線,在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,形狀記憶合金在現(xiàn)代臨床醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)已獲得廣泛應(yīng)用，正扮演著不可替代的重要角色。例如，各類人體腔內(nèi)支架、心臟修補器、血栓過濾器、口腔正畸器、人造骨骼、傷骨固定加壓器、脊柱矯形棒、栓塞器、節(jié)育環(huán)、醫(yī)用介入導(dǎo)絲和手術(shù)縫合線等等，都可以用形狀記憶合金制成。,（a）預(yù)壓縮（b）受熱擴張后（c）植入腔道內(nèi)效果,醫(yī)用腔內(nèi)支架的應(yīng)用原理示意,作為一類新興的功能材料，形狀記憶合金的很多新用途正不斷被開發(fā)。記憶合金還可以制成任意變形的眼鏡架，如果不小心被碰彎曲了，只要將其放在熱水中加熱，就可以恢復(fù)原狀。不久的將來，汽車的外殼也可以用記憶合金制作。如果不小心碰癟了，只要用

10、電吹風(fēng)加加溫就可恢復(fù)原狀，既省錢又省力，實在方便。,其它領(lǐng)域的應(yīng)用,除金、鉑外，大多數(shù)金屬都會發(fā)生腐蝕。鐵器使用時間較長會生銹；較不活潑的金屬銅在潮濕的空氣中也會慢慢形成一層綠色的銅銹(俗稱“銅綠”)；銀首飾在空氣中受到微量硫化物的作用，表面會生成硫化銀薄層，逐漸失去光澤。,金屬的腐蝕,金屬跟周圍的物質(zhì)接觸直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕，如鐵被氯氣、氧氣氧化而腐蝕。,不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時構(gòu)成原電池，比較活潑的金屬失電子而被氧化,金屬的腐蝕,金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬失去電子而被氧化,鐵合金在使用過程中發(fā)生銹蝕的原因是什么?為什么炒過菜的鐵鍋沒有及時清洗容易生銹?,水膜呈弱酸性或中性,

11、O2+2H2O+4e-=4OH-,Fe-2e=Fe2+,鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較,水膜酸性較強,2H+2e-=H2,（普遍）,金屬腐蝕給生產(chǎn)生活帶來很多不便，造成了巨大的經(jīng)濟損失。據(jù)報道，全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟損失約達7000億美元，是地震、水災(zāi)、臺風(fēng)等自然災(zāi)害造成損失總和的6倍。我國因金屬腐蝕造成的損失占國民生產(chǎn)總值(GNP)的4，鋼鐵因腐蝕而報廢的數(shù)量約占鋼鐵當(dāng)年產(chǎn)量的2530。金屬腐蝕還可能造成環(huán)境污染。例如，重金屬制成的材料被腐蝕后，重金屬離子就會進入到水體、土壤中，引起重金屬污染。因此，采取各種措施防止金屬的腐蝕十分必要。,結(jié)合下列問題，通過調(diào)查和討論了解生活中使用

12、的鐵器和其他金屬制品采用了哪些防止腐蝕的方法，查閱資料分析這些防腐方法的原理。1自行車車輪鋼圈鍍鉻有什么作用?鉻是如何鍍上去的？2汽車車身、輪船外殼噴涂的油漆起什么作用?3用不銹鋼代替碳鋼制作鋼鐵器件有什么好處?4有些小刀的刀片表面帶有藍黑色的光澤，這是經(jīng)過“烤藍”處理形成的。你知道什么是“烤藍”嗎?為什么刀片要經(jīng)過“烤藍”處理?5地下金屬設(shè)備保護時，將被保護的金屬和電源的負極相聯(lián)，而將電源的正極聯(lián)在一塊惰性導(dǎo)體？,常用的一種發(fā)藍液是用氫氧化鈉、硝酸鈉、亞硝酸鈉等試劑配制而成的?？梢允硅F器表面氧化生成一層致密的四氧化三鐵薄膜，增強鐵器件的抗腐蝕能力。,6、有些盛放食品的鐵罐是用“馬口鐵”(鍍錫

13、鐵皮)制成的；屋檐的水槽、澆花用的水壺和水桶等器具一般是用白鐵皮(鍍鋅鐵皮)制成的。當(dāng)“馬口鐵”鐵罐被腐蝕時，銹斑呈點狀分布，銹孔容易穿透鐵罐；而白鐵皮水槽被腐蝕時，銹斑容易在面上擴展開來，鍍鋅層先被腐蝕而內(nèi)部的鐵卻不易被銹蝕。你知道造成這種現(xiàn)象的原因嗎?,犧牲陽極的陰極保護在被保護的金屬器件上附著一種更易失去電子的金屬或合金的方法，稱為“犧牲陽極的陰極保護”。這種方法可以應(yīng)用于防止水下的船殼、鋼鐵設(shè)備和地下管道的腐蝕。,金屬防護的常見措施,方法一：可根據(jù)不同用途選用不同金屬或非金屬制成合金，以防止腐蝕。如不銹鋼是一種耐腐蝕的合金。,方法二：添加“保護層法”。在金屬表面涂上保護層，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離。如采用噴油漆、涂機油、凡士林、瀝青、搪瓷、噴鍍或表面