《2018年高中化學 專題3 豐富多彩的生活材料 第一單元 應用廣泛的金屬材料課件12 蘇教版選修1 .ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018年高中化學 專題3 豐富多彩的生活材料 第一單元 應用廣泛的金屬材料課件12 蘇教版選修1 .ppt（53頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

專題3第一單元應用廣泛的金屬材料,[學習目標]1、了解常見金屬制品的金屬材料，認識金屬材料在生產生活中的廣泛應用。2、知道鋁及其化合物的性質。3、了解常見合金的組成，知道生鐵和鋼等重要合金的性能，了解形狀記憶合金在高科技領域中的重要應用。4、知道金屬腐蝕的危害，認識防止金屬腐蝕的重要性。5、知道各種防止金屬腐蝕的方法及其原理。[教學重點]1、金屬的性質。2、合金的概念，常見合金的組成。3、金屬腐蝕的概念和分類[教學難點]1、合金的性能不同于各成分金屬的原因。2、化學腐蝕和電化學腐蝕的區(qū)別與聯系。,金屬材料的分類,金屬材料,,合金材料,純金屬,,絢麗多彩的金屬世界,,各種金屬制品,大多數金屬為銀白色,大多數金屬為固體,大多數金屬有光澤,大多數金屬熔沸點高,大多數金屬能導電導熱,大多數金屬有延展性,銅（紫紅色）金（黃色）,汞（液態(tài)）,,,一、金屬的性質及其應用,1、金屬的通性,有金屬光澤、易導電導熱、有延展性。,2、金屬的特性,（1）銅和鋁有良好的導電性（輸電導線）,（2）鋁有良好的延展性（鋁箔包裝食品）,（3）鎢有很高的熔點（制作燈絲）,1．鋁是一種活潑金屬，為什么可用它制作鋁鍋?我們在使用鋁制炊具時應注意什么問題?2．為什么鋁制容器可盛裝濃硫酸和濃硝酸?,鋁在冷的濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化，表面生成一層致密的氧化膜，阻止了反應的進一步進行。,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形成一層致密的氧化膜，阻止了鋁與氧氣的進一步反應。注意不要破壞保護膜，同時不能盛放酸性或堿性食物，也不要用來盛放含鹽食物。洗滌鋁炊具時也不宜使用酸性或堿性的洗滌劑。,鋁的應用,由于具有良好的延展性而被制成鋁箔，用于包裝食品導電性好，用于電線耐腐蝕、導熱，用于炊具制各種鋁合金做涂料注意：鋁制炊具不能用來裝酸性或堿性食品，不能長期用于存放含食鹽的食品洗滌時不宜用酸性或堿性洗滌劑,,,鋼鐵和非鐵合金都是合金，什么是合金？合金有那些優(yōu)良的性質？,合金是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成具有金屬特性的物質。合金的硬度一般比它各成分金屬的大，熔點一般比它的各成分金屬的低。,二、常見合金的組成及應用,注意：①合金中一定含有金屬元素②合金中也可能含有非金屬元素③合金一定是混合物④合金中成分的含量影響合金的性質。,,,相對高,相對低,較軟,相對硬,良好,一般相對差,合金跟純的金屬有什么差別?,表3－3生活中常見的合金,１、銅合金：我國使用最早的合金,青銅（含錫、鉛）,司母戊鼎,①青銅：主要含銅和錫，有良好的強度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制機器零件如軸承、齒輪等。,②黃銅（Cu~Zn，Zn20%~36%）,③白銅：主要含銅和鎳，它不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。,,白銅飾品,,,,2、鐵合金,生鐵,鋼,（含碳量在2％～4.3％之間,還含硅、錳及少量硫、磷）,碳素鋼,{,低碳鋼,（含碳0.3％～0.6％）,高碳鋼,（含碳0.03％～0.3％）,中碳鋼,（含碳0.6％～2％）,合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金元素(如不銹鋼),鋼的含碳量越低，韌性越好，硬度越低；含碳量越高，韌性越差，硬度越高。,,,根據含碳量,炒菜用的鐵鍋、下水井蓋是由生鐵鑄造的,,不銹鋼,生活中的不銹鋼制品,3、鋁合金,硬鋁：Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%,特點：密度小、強度高、抗腐蝕用途：制造飛機和宇宙飛船,帶翼的金屬——硬鋁,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品中。,,4、新型合金,,,人造骨頭,被譽為“2l世紀金屬”的鈦所形成的合金，在高科技領域發(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，還可作為人造骨的材料，因而又被稱為“親生物金屬”?，F在，鈦合金已廣泛應用于膝關節(jié)、肩關節(jié)、頭蓋骨的修復或再造。,鈦合金：眼鏡框,5、新型合金,形狀記憶合金：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。,,,鈦鎳合金,鐵銹斑斑,四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋,鋼鐵生銹造成大橋斷裂！,斷裂,銅器表面生成一層薄薄的銅綠[銅綠的主要成分是Cu2(OH)2CO3],金屬的腐蝕現象非常普遍：,1、鋼鐵生銹：鐵銹的主要成分：Fe2O3XH2O2、銅器表面生成銅綠：銅綠的主要成分：Cu2(OH)2CO3,三、金屬的腐蝕與防護,1、定義：金屬的腐蝕（corrosion)是指金屬或合金與周圍的物質接觸，發(fā)生化學反應被侵蝕損耗的過程，在金屬腐蝕過程中金屬失去電子被氧化。,M,Mn＋,,失去n個電子,2、金屬腐蝕的分類（1）化學腐蝕（2）電化學腐蝕（電化腐蝕）,1、化學腐蝕,金屬跟接觸到的物質直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕,原理：,氧化還原反應,例如：,鐵與氯氣直接反應,2、電化學腐蝕,不純的金屬(或合金)跟電解質溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失去電子而被氧化的反應,原理：,原電池反應,本質：,氧化還原反應,例如：,鋼鐵在潮濕的空氣中被腐蝕,化學腐蝕與電化學腐蝕的比較,不純金屬或合金,電解質溶液,較活潑金屬被氧化,有微弱電流產生,金屬被氧化,復習：原電池反應原理,條件：1、有電解質溶液2、有活潑性不同的兩種金屬或其中一種是非金屬3、閉合電路,電極判斷：,比較活潑的一極是負極,比較不活潑的是正極,討論：鋼鐵的腐蝕,鋼鐵在潮濕的空氣中更容易腐蝕,原因：,空氣中溶解CO2的水分酸性增強（形成電解質溶液）,Fe和C構成原電池的兩極,Fe：負極,C：正極,負極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+,鋼鐵的電化學腐蝕（析氫腐蝕）（水膜酸性較強）,正極（C）：2H++2e-=H2↑,三、金屬的腐蝕與防護,,負極（Fe）：Fe－2e-=Fe2+,正極（C）：O2+2H2O+4e-=4OH－,鋼鐵的電化學腐蝕（吸氧腐蝕）（水膜酸性很弱或呈中性）,三、金屬的腐蝕與防護,析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以Fe-C合金為例）,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H++2e-=H2↑,Fe-2e-=Fe2+,金屬腐蝕給生產生活帶來很多不便，造成了巨大的經濟損失。據報道，全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經濟損失約達7000億美元，是地震、水災、臺風等自然災害造成損失總和的6倍。我國因金屬腐蝕造成的損失占國民生產總值(GNP)的4％，鋼鐵因腐蝕而報廢的數量約占鋼鐵當年產量的25％～30％。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。,3、金屬的防護,（1）覆蓋保護層；,（2）改變金屬內部結構；,（3）鋼鐵表面鑲嵌活潑金屬，如鋅；,,你知道自行車的金屬部件采用了什么樣的防護措施嗎?,1、在金屬表面覆蓋保護層,（1）涂礦物質油脂，油漆或覆蓋搪瓷塑料。,（2）鍍抗蝕金屬－－電鍍、熱鍍、噴鍍法。,（3）使其表面形成一層致密氧化膜(烤藍)。,健身器材如何防銹？,刷油漆,衣架和電線如何防銹？,外面包上一層塑料層,,例如：將Cr、Ni等金屬加進鋼里制成不銹鋼,2、改變金屬的內部結構(內因),它是由銅、錫及少量鋁、鐵、鎳、硫組成的青銅合金。,,船身如何防腐蝕的？,船身上裝鋅塊,,用犧牲鋅塊的方法來保護,如何防止地下鋼鐵管道的腐蝕？,用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊要定期更換,“烤藍”，又稱“發(fā)藍”，也是一種常用的鐵器表面處理方法。它可以使鐵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。鐵器件“烤藍”要使用發(fā)藍液。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。去除了油污和銹斑的刀片，在發(fā)藍液中煮沸一段時間后取出，用水洗凈，就可以看到刀片表面呈現出藍黑色光澤。,金屬防護的方法,（1）改變金屬內部結構（2）加保護層（3）外加活潑電極保護法,制成各種合金,涂油漆、涂油、電鍍、噴鍍、制成氧化膜、噴塑等。,犧牲鋅塊來保護船身、犧牲鎂塊來保護地下鋼鐵管道,知識總結,,,練習,1．下列物質，不屬于合金的是（）A．硬鋁B．黃銅C．鋼鐵D．水銀2．我國使用最早的合金是是（）A．青銅B．白銅C．生鐵D．石塊3．下列幾種合金硬度最大的是（）A．生鐵B．低碳鋼C．中碳鋼D．高碳鋼4．合金有許多特點，如：Na－K合金為液體，而單質的Na、K均為固態(tài)。據此推測生鐵、鐵、碳三種物質中，熔點最低的是。（）A．生鐵B．純鐵C．碳D．無法確定,D,A,A,A,,,練習,5．鋁在人體內引起慢性中毒，引起老年癡呆癥，1989年世界衛(wèi)生組織將鋁確定為“食品污染源之一”而加以控制。鋁在下列使用場合一般無需控制的是（）A．電線電纜B．牙膏皮C．制造炊具餐具D．糖果香煙包裝,A,6.人類歷史上大量生產和使用鋁、鐵、鈦、銅四種金屬的時間順序是（）銅、鐵、鋁、鈦B.鐵、鋁、銅、鈦C.銅、鐵、鈦、鋁D.鐵、銅、鋁、鈦,A,在鐵、鋁、銅、鋅、鈦五種金屬中：常用于電鍍和作干電池電極的金屬是＿生鐵和鋼是哪種金屬的合金＿＿＿包裝糖果、香煙的銀白色金屬材料＿＿常用于制造電線和電纜的金屬＿＿＿常用于航空工業(yè)作制造飛機等材料的金屬＿＿＿＿,鋅,銅,鋁,鋁,鋁,鐵,鈦,謝謝,再見,