蘇教版選修1 專題3第一單元 應用廣泛的金屬材料 課件（51張）.ppt

第一單元應用廣泛的金屬材料 專題3豐富多彩的生活材料 絢麗多彩的金屬世界 下列金屬制品通常是用哪些金屬材料制成的 各利用了金屬的哪些性質(zhì) 表3 1組成金屬制品的成分及其性質(zhì) 地殼中元素含量示意圖 金屬的共同物理性質(zhì) 金屬的導電性 導熱性導電性 由于自由電子在外加電場的作用下產(chǎn)生定向移動形成電流 故金屬容易導電 導熱性 自由電子在運動時與金屬離子相互碰撞 在碰撞過程中發(fā)生能量交換 使整塊金屬達到同樣的溫度 一 金屬性質(zhì)及其應用 絕大多數(shù)金屬有延展性 當金屬受到外力時 金屬內(nèi)原子層之間容易作相對位移 而金屬離子和自由電子仍保持著金屬鍵的結(jié)合力 金屬發(fā)生變形而不易斷裂 因此金屬具有良好的延展性 金屬的共同物理性質(zhì) 少數(shù)金屬 如銻 鉍 錳等性質(zhì)較脆 沒有延展性 最細的白金絲直徑不過1 5000mm 最薄的金箔只有1 10000mm厚 1 狀態(tài) 特殊的是 2 顏色 特殊的是 3 有或無 延展性 的延展性最好 4 金屬一般是 的導體 其中 的導電性最好 固體 汞 銀白色 金 銅 鉍 有 金 熱和電 銀和銅 金屬的共同物理性質(zhì) 金屬一般具有哪些化學性質(zhì) 金屬具有還原性 與非金屬反應與水反應與酸反應與鹽反應 金屬之最 地殼中含量最高的金屬元素 人體中含量最高的金屬元素 目前世界年產(chǎn)量最高的金屬 導電 導熱性最好的金屬 硬度最高的金屬 熔點最高的金屬 熔點最低的金屬 密度最大的金屬 密度最小的金屬 鋁 鈣 鐵 銀 鉻 鎢 汞 鋰 鋨 22 48克 立方厘米 金屬鋁的性質(zhì) 交流與討論 鋁是一種活潑金屬 為什么可用它制作鋁鍋 使用時應注意什么問題 為什么鋁制容器可盛裝濃硫酸和濃硝酸 實驗記錄 活動與探究 鋁片表面無明顯現(xiàn)象 鋁片表面出現(xiàn)氣泡 鋁片表面附著一層紅色的銅 鋁片表面無明顯現(xiàn)象 鋁箔熔化 失去光澤 熔化的鋁并不滳落 好象有一層膜兜著 鋁是一種比較活潑的金屬具有兩性 能與酸 強堿溶液反應表面的鋁能與空氣中的氧氣反應形成一層致密的氧化膜 具有一定的抗腐蝕能力常溫下 與強氧化劑接觸時 表面會鈍化 如濃硫酸 濃硝酸 鋁 氧化鋁 氫氧化鋁都具有兩性 能與酸或強堿反應 請寫出反應方程式 鋁的性質(zhì) 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 二 合金 表3 3生活中常見的合金 認識合金合金是由兩種或兩種以上金屬或非金屬融合而成的具有金屬特性的物質(zhì) 合金與純金屬的比較 相對高 相對低 較軟 相對硬 良好 一般相對差 小資料 金屬鉀 鈉在常溫下均為固態(tài) 但它們的合金在常溫呈液態(tài) 具有良好的導熱性 可作為原子反應隊的導熱劑 純金屬和合金的結(jié)構(gòu)不同 使用合金 鐵合金 生鐵 鐵碳合金 含碳2 4 3 硬度大 抗壓性強 性脆 用于制造機座 管道 鋼 含碳0 03 2 延展性 機械性能好 用于制造機械和交通工具 碳素鋼 高碳鋼 硬度較大 中碳鋼低碳鋼 韌性較好 合金鋼 不銹鋼 cr18 ni8 錳鋼 增加強度和韌性 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 銅合金 銅合金 黃銅 cu zn zn20 36 青銅 cu sn sn10 30 古代稱為藥金 密度比黃金小 外觀與金非常相似 常被誤認為是黃金 假如是你 你怎樣來判別 藥金 和黃金 24k金和18k金 金合金 新型合金 儲氫合金 ti fe la ni鈦合金 ti v fe al等 飛機起落架耐熱合金 噴氣式飛機的發(fā)動機葉片記憶合金 泡沫合金 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 金屬的腐蝕和防護 金屬的腐蝕現(xiàn)象非常普遍 1 鋼鐵生銹 鐵銹的主要成分 fe2o3 xh2o2 銅器表面生成銅綠 銅綠的主要成分 cu2 oh 2co3 左邊家用燃氣灶的中心部位很容易生銹 而右邊的食品罐頭放在南極80多年了 卻很少生銹 升溫可加快金屬腐蝕 溫度對化學腐蝕的影響 升溫加快金屬腐蝕降溫減慢金屬腐蝕 1 定義 指金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗的過程 一 金屬的腐蝕 2 分類1 化學腐蝕金屬跟接觸到的物質(zhì) 如o2 cl2 so2等 直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕 不純的金屬 或合金 跟電解質(zhì)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 這種腐蝕 叫做電化學腐蝕 2 電化學腐蝕 電化腐蝕 海邊的鐵制品比較容易生銹 為什么 原電池反應可加快金屬腐蝕 原電池反應對化學腐蝕的影響 加快金屬腐蝕 1 化學腐蝕 金屬跟接觸到的物質(zhì)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 鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕 2 電化學腐蝕 不純的金屬 或合金 跟電解質(zhì)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(zhì) 氧化還原反應 例如 鋼鐵在潮濕的空氣中被腐蝕 復習 原電池反應原理 條件 1 有電解質(zhì)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(zhì)溶液 fe和c構(gòu)成原電池的兩極 fe 負極 c 正極 金屬腐蝕的危害 金屬的腐蝕對國民經(jīng)濟帶來的損失是驚人的 據(jù)70年代美國的一份統(tǒng)計報告 全世界每年由于腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料 約相當于金屬年產(chǎn)量的1 3 至于因設(shè)備腐蝕損壞而引起的停工減產(chǎn) 產(chǎn)品質(zhì)量下降 污染環(huán)境 危害人體健康甚至造成嚴重事故的損失 就更無法估計了 當前 世界各國都有許多優(yōu)秀的科學家 從事金屬腐蝕理論及防護方法的研究工作 有志者可選擇這方面的課題研究 一定會大有作為 一旦有新的突破 產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會影響 必將是巨大的 二 金屬防護 1 影響金屬腐蝕的兩個因素 金屬本性介質(zhì) 金屬是否活潑 純凈 金屬與哪些物質(zhì)共存 2 金屬腐蝕的本質(zhì) 金屬原子失去電子成為陽離子的過程 三 金屬的防護方法p56 將cr ni等金屬加進鋼里制成不銹鋼 1 改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu) 例如 思考與交流p89 討論自行車不同構(gòu)件的防銹措施 自行車如何防生銹 是在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的金屬 如自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的cr 自行車的車把 車輻條 鋼圈和車鈴防銹措施是什么 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 某些工具的 機械傳動部位 能用油漆來防銹嗎 不能用油漆來防銹 而是選用油脂 應選用什么呢 船身如何防腐蝕的 用犧牲鋅塊的方法來保護 船身上裝鋅塊 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 使用馬口鐵 在鐵皮鍍上千分之一釐米的錫 可