用途广泛的金属材料
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课件84张PPT。第一单元 应用广泛的金属材料专题3 丰富多彩的生活材料 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是人类进步的重要里程碑。石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作标志。没有半导体材料就没有计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊材料就没有航天技术；没有光导纤维就不会有现代通讯；没有合成材料，今天的生活还会这么丰富多彩吗？东汉·马踏飞燕2008年9月25日神七成功发射!艾菲尔铁塔各种金属制品地壳中元素含量示意图金属之最硬度最高的金属——
熔点最高的金属——
熔点最低的金属——地壳中含量最高的金属元素——
目前世界上应用最广、用量最大的金属元素——
人体中含量最高的金属元素——
铝铁钙铬 9度钨汞 下列金属制品通常是用哪些金属材料制成的?各利用了金属的哪些性质? 表3－1 组成金属制品的成分及其性质Al合金Al、CuWPb、Sn、Bi、CdAu(Ag、Cu25%)导热导电熔点高 通电后发光熔点低光泽国内的： 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 一、金属的性质及其应用1.金属的通性有金属光泽、易导电导热、有延展性。2.金属的特性（1）铜和铝有良好的导电性。（2）金和铝有良好的延展性。（3）钨有很高的熔点。…… 1．铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅?我们在使用铝制炊具时应注意什么问题?
铝具有一定的抗腐蚀能力，这是因为表面的铝和空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，阻止了铝与氧气的进一步反应。此外，可采用电解的方法，使铝表面形成较厚且致密的保护膜，增强铝制品的抗腐蚀能力。（1）制成不锈钢。
（2）涂油漆。
（3）涂油。
（4）镀上其他抗腐蚀能力强的金属。
铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，表面生成一层致密的氧化膜，阻止了反应的进一步进行。2．为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸?
3．铁是活泼金属，易被腐蚀氧化。为了延长铁制品的使用寿命，人们常用什么方法加以处理?【实验1】用坩埚钳夹持一块薄铝片，在酒精灯上加热一段时间，轻轻晃动，仔细观察实验现象。现象：
铝箔熔化，并且失去了光泽，但是熔化的铝并没有脱落下来，好象有一层膜兜着。解释：
4Al+3O2 = 2Al2O3
铝表面的氧化膜保护了铝，构成薄膜的氧化铝的熔点（2050℃）高于铝的熔点（660℃），包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落下来。【实验2】
(1)向1只小烧杯里加入20 mL 0.5 mol·L－1CuSO4溶液，把1小块铝片浸入溶液，1～2 min后观察铝片表面的现象，将现象填写在表3—2中。
(2)取1支试管，加入10 mL 2 mol·L-1 CH3COOH溶液。将1块铝片浸入CH3COOH溶液几分钟，观察并记录铝片表面的现象。
(3)取1支试管，加入10 mL 2 mol·L－1NaOH溶液。将1块铝片放入NaOH溶液里，片刻后取出，用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液里。1～2 min后，将铝片取出。观察并记录铝片表面发生的变化。2Al+3CuSO4=Al2(SO4 )3+3Cu(4)取1支试管，加入10 mL浓硝酸。将1块铝片放入浓硝酸里，片刻后取出，用蒸馏水冲洗后浸入CuS04溶液里。l～2 min后，将铝片取出。观察并记录铝片表面发生的变化。从上述实验你能得出什么结论?（一）存在一、从铝土矿中提取铝铝元素占地壳总量的7．73％，是地壳中含量 的金属元素。铝土矿(主要成分为 ，还有少量的Fe2O3、SiO2等杂质)是铝元素在地壳中的主要存在形式之一。 最大Al2O3（二）结构结论:铝有很强的还原性。Al3＋Al （三）物理性质铝是银白色有金属光泽的金属，熔点较低（660.4℃）,是热和电的良导体。密度较小（2.7g·cm－3）,（四）化学性质（1）与非金属反应：（2）与酸反应①在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。②在热的浓硫酸、浓硝酸，稀硝酸
中反应，但不产生氢气。③与稀硫酸，盐酸反应产生氢气。（4）与碱反应（3）与氧化物反应（五）用途（五）用途铝合金：主要用于建筑业、交通运输业
以及电子行业。铝导热能力强，可用于各种家用器皿。铝导电能力强，可用于导线。铝延展性好，可制成铝箔。铝热反应放出大量热，可置换铁。1.什么叫合金?
2.合金跟纯的金属有什么差别?合金：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）融合而成的具有金属特性的物质。 “齐”是合金的意思。汞的合金常叫汞齐。例如钠汞齐是钠和汞组成的合金，锌汞齐是锌和汞组成的合金。除铁以外，几乎所有的金属都能跟汞形成汞齐。二、常见合金的组成及应用你知道“钠汞齐”是什么吗？ 合金的机械、物理和化学性能往往优于纯金属，因此，人类自古到今主要是生产、研究和应用合金。人类已知的合金达数万种之多。合金的性能：1、硬度较大2、熔点一般比各成分金属低思考：为什么在纯金属加入其他元素形成合金以后，它的性能与纯金属有很大的差异呢？ 3、合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制。合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、
化学或机械性能。纯金属和合金的结构不同生活中常见的合金P86碳钢生活中常见的合金P86黄铜生活中常见的合金P86青铜生活中常见的合金P86白铜生活中常见的合金P86坚铝生活中常见的合金P86镁铝合金生活中常见的合金P86武德合金生活中常见的合金P86焊锡表3－3 生活中常见的合金1、铁合金铁碳合金：生铁：钢：含碳量为2% ~ 4.3%用途：生铁硬度大，抗压，性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料用途：钢有良好的延展性，机械性能好，用于制造机械和交通工具含碳量为0.3% ~ 2%
（在高温条件下，用氧化剂把生铁中的过多的碳和杂质除去得到的铁合金。）炒菜用的铁锅、下水井盖是由生铁铸造的钢的分类钢碳素钢：合金钢：低碳钢、中碳钢、高碳钢如不锈钢（熔合的金属为铬Cr 和镍Ni）在钢中分别按一定的比例
熔合锰、钨、镍、硅等物质。（特种钢）生活中的不锈钢制品不锈钢是不是在任何情况下都不生锈？在某些情况下（如在海水中），
不锈钢仍然会被腐蚀。2、铝合金铝合金：向纯铝中加入合金元素如Cu 、Mg、 Si、 Mn、 Zn 及稀土金属等。如硬铝： Cu 4%、 Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % 、 Si 0.7%性能：密度小、强度大、抗腐蚀带翼的金属 ——硬铝 铝和航空事业紧紧地连在一起，因此，有些国家把铝誉为“带翼的金属”，即能飞的意思。
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。高压锅是用铝合金制造的你还能说出生活中哪些用品是用铝合金
制造的吗？铝壶、铝盖、洗衣大盆、及其他制品。 在我们的日常生活中，时常可以看到铝合金。从家庭装修材料到各类日用器具，都有铝合金制品。请结合实例，说明铝合金在性能上有什么优点。调查研究 质轻、强度大、耐腐蚀、易加工。3、铜合金黄铜： Cu —Zn （含Zn 20% ~36%）青铜： Cu —Sn （含Sn 10% ~30%）战国初期的曾侯乙编钟（青铜器）4、金合金 K金:商店里出售的金首饰，上面都标有K数。K数是表示金的纯度指标，K数越高，表示含金量越高，价格也越高。24K表示含金量达99.5%以上，这种金很软，强度也较差；18K金表示含金量在75%左右，这种金比纯金的硬度和强度大；有些金笔尖是14K金（含金58.3%），硬度就更大一些，也更耐磨。你知道什么是24K金、什么是18K金吗？5、新型合金储氢合金：Ti- Fe La-Ni
钛合金：亲生物金属储氢合金可用于以H2为燃料的汽车人造骨头5、新型合金形状记忆合金：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。钛镍合金 形状记忆效应可用下图所示的简单实验演示，原本弯弯曲曲的形状记忆合金丝（a）经拉直后（b），只要放入盛有热水的烧杯中，合金丝就会迅速恢复到和原来一摸一样的弯弯曲曲的形状（c）。(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。 名副其实的大力士形状记忆合金（a）能撑起自重100倍以上的重量，马达（b）的驱动力可达自重的50倍，而蚂蚁（c）和人（d）则分别是20倍和2倍。 （a）记忆合金（b）马 达 （c）蚂 蚁 （d） 人 实现月、地之间的信息沟通 1969年7月20日，乘坐“阿波罗-11号”登月舱的美国宇航员阿姆斯特朗在月球上踏下的第一个人类的脚印，谛听着这位勇士从月宫里传回的富于哲理的声音：“ 对我个人来说，这只是迈出的一小步；但对全人类来说，这是跨了一大步 ”。阿姆斯特朗当时的图像和声音就是通过形状记忆合金制成的天线从月球传输回地面的。 ?月球上使用的形状记忆合金天线 （a）原始形状（b）折成球形装入登月舱（c）太阳能加热后 科学家用当时刚刚发现不久的形状记忆合金丝制成了如图（a）所示的抛物线形天线。在宇宙飞船 发射之前，首先将抛物面天线折叠成一个小球，如图 （ b ）所示，这样很容易就能装进宇宙飞船上的登月舱内。当登月舱在月球上成功着陆后，只需利用太阳的辐射能对小球加温，折叠成球形的天线因具有形状 “ 记忆 ” 功能便会自然展开，恢复到原始的抛物面形状，如图 （ c ）所示 。
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。 医用腔内支架的应用原理示意 （a）预压缩 （b）受热扩张后 （c）植入腔道内效果 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。
其它领域的应用三、金属的腐蚀与防护 除金、铂外，大多数金属都会发生腐蚀。铁器使用时间较长会生锈；较不活泼的金属铜在潮湿的空气中也会慢慢形成一层绿色的铜锈(俗称“铜绿”)；银首饰在空气中受到微量硫化物的作用，表面会生成硫化银薄层，逐渐失去光泽。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]左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈升温可加快金属腐蚀三、金属的腐蚀与防护1、定义：金属的腐蚀（corrosion)是 指金属或合金与周围的物质接触， 发生化学反应被侵蚀损耗的过程， 在金属腐蚀过程中金属失去电子被 氧化。MMn＋失去n个电子 铁合金在使用过程中发生锈蚀的原因是什么?为什么炒过菜的铁锅没有及时清洗容易生锈? 铁器件不仅容易受到环境中化学物质(如酸雾)的侵蚀而发生化学腐蚀，在潮湿的空气中还能发生电化学腐蚀。在潮湿的空气里，铁器件表面吸附了一层水膜。水膜中溶解有氧和少量盐类等，形成一薄层电解质溶液，与铁器件中的铁和碳构成了许多微小的原电池，发生原电池反应，从而加快了铁器件腐蚀的速率。2、分类：化学腐蚀（chemical corrosion）电化学腐蚀（electrochemical corrosion） 金属跟周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀叫化学腐蚀，如铁被氯气、氧气氧化而腐蚀。由于钢铁中含有少量的碳等杂质，在潮湿的空气中，钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜。金属接触电解质溶液后，较活泼的金属铁被氧化而腐蚀(Fe失去电子形成Fe2＋)，溶液中的氢离子或水和氧气则在碳(或金属活动性比铁弱的金属)上得到电子被还原(H＋得到电子生成H2)，金属在这种情况下发生的腐蚀称为电化学腐蚀。①析氢腐蚀负：Fe－2e－=Fe2＋正：2H＋＋2e－=H2↑②吸氧腐蚀负：Fe－2e－=Fe2＋正：O2＋4e－＋2H2O=4OH－ 金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经济损失。据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7 000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4％，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25％～30％。金属腐蚀还可能造成环境污染。例如，重金属制成的材料被腐蚀后，重金属离子就会进入到水体、土壤中，引起重金属污染。因此，采取各种措施防止金属的腐蚀十分必要。 结合下列问题，通过调查和讨论了解生活中使用的铁器和其他金属制品采用了哪些防止腐蚀的方法，查阅资料分析这些防腐方法的原理。
1．铁质自来水管为什么要镀锌?
2．自行车车轮钢圈镀铬有什么作用?铬是如何镀上去的？
3．汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用?
4．有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽，这是经过“烤蓝”处理形成的。你知道什么是“烤蓝”吗?为什么刀片要经过“烤蓝”处理?
5．暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油或是凡士林，为什么?
6．用不锈钢代替碳钢制作钢铁器件有什么好处?3、金属的防护（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；（4）钢铁连接电源负极。 有些盛放食品的铁罐是用“马口铁”(镀锡铁皮)制成的；屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用白铁皮(镀锌铁皮)制成的。当“马口铁”铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易穿透铁罐；而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容易在面上扩展开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易被锈蚀。你知道造成这种现象的原因吗?牺牲阳极的阴极保护
在被保护的金属器件上 附着一种更易失去电子的金属或合金的方法，称为“牺牲阳极的阴极保护”。这种方法 可以应用于防止水下的船壳、 钢铁设备和地下管道的腐蚀。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 “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。表3－4 金属防腐方法的比较合理选择防腐方法 防止金属腐蚀的方法很多，不同的方法，使用条件不同，防腐效果不同，费用也有差异。
选择防腐方法时，一般需要考虑以下几个问题：
1．金属制品的使用期限。如果是短期使用，不须采用昂贵的防腐方法。
2．金属制品的使用环境。不同的环境造成金属腐蚀的因素、金属发生腐蚀的速率不同，使用的防腐方法也不同。
3．对金属制品外观的要求。向一铝制易拉罐中充满 CO2 后，再往罐中注入足量的质量分数为 20% 的 NaOH 溶液，立即严封罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象。
（1）易拉罐开始变瘪的原因是：______________，
______________________________
反应的化学方程式为：_____________________。
（2）易拉罐又鼓胀起来的原因是：_____________
_____________________________________
其反应的离子方程式为：NaOH与 CO2反应，罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2ONaOH溶液与Al反应，产生H2，使罐内压强增大。2Al + 2OH－+2H2O = 2AlO2－+ 3H2↑
熔点最高的金属——
熔点最低的金属——地壳中含量最高的金属元素——
目前世界上应用最广、用量最大的金属元素——
人体中含量最高的金属元素——
铝铁钙铬 9度钨汞 下列金属制品通常是用哪些金属材料制成的?各利用了金属的哪些性质? 表3－1 组成金属制品的成分及其性质Al合金Al、CuWPb、Sn、Bi、CdAu(Ag、Cu25%)导热导电熔点高 通电后发光熔点低光泽国内的： 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 一、金属的性质及其应用1.金属的通性有金属光泽、易导电导热、有延展性。2.金属的特性（1）铜和铝有良好的导电性。（2）金和铝有良好的延展性。（3）钨有很高的熔点。…… 1．铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅?我们在使用铝制炊具时应注意什么问题?
铝具有一定的抗腐蚀能力，这是因为表面的铝和空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，阻止了铝与氧气的进一步反应。此外，可采用电解的方法，使铝表面形成较厚且致密的保护膜，增强铝制品的抗腐蚀能力。（1）制成不锈钢。
（2）涂油漆。
（3）涂油。
（4）镀上其他抗腐蚀能力强的金属。
铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，表面生成一层致密的氧化膜，阻止了反应的进一步进行。2．为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸?
3．铁是活泼金属，易被腐蚀氧化。为了延长铁制品的使用寿命，人们常用什么方法加以处理?【实验1】用坩埚钳夹持一块薄铝片，在酒精灯上加热一段时间，轻轻晃动，仔细观察实验现象。现象：
铝箔熔化，并且失去了光泽，但是熔化的铝并没有脱落下来，好象有一层膜兜着。解释：
4Al+3O2 = 2Al2O3
铝表面的氧化膜保护了铝，构成薄膜的氧化铝的熔点（2050℃）高于铝的熔点（660℃），包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落下来。【实验2】
(1)向1只小烧杯里加入20 mL 0.5 mol·L－1CuSO4溶液，把1小块铝片浸入溶液，1～2 min后观察铝片表面的现象，将现象填写在表3—2中。
(2)取1支试管，加入10 mL 2 mol·L-1 CH3COOH溶液。将1块铝片浸入CH3COOH溶液几分钟，观察并记录铝片表面的现象。
(3)取1支试管，加入10 mL 2 mol·L－1NaOH溶液。将1块铝片放入NaOH溶液里，片刻后取出，用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液里。1～2 min后，将铝片取出。观察并记录铝片表面发生的变化。2Al+3CuSO4=Al2(SO4 )3+3Cu(4)取1支试管，加入10 mL浓硝酸。将1块铝片放入浓硝酸里，片刻后取出，用蒸馏水冲洗后浸入CuS04溶液里。l～2 min后，将铝片取出。观察并记录铝片表面发生的变化。从上述实验你能得出什么结论?（一）存在一、从铝土矿中提取铝铝元素占地壳总量的7．73％，是地壳中含量 的金属元素。铝土矿(主要成分为 ，还有少量的Fe2O3、SiO2等杂质)是铝元素在地壳中的主要存在形式之一。 最大Al2O3（二）结构结论:铝有很强的还原性。Al3＋Al （三）物理性质铝是银白色有金属光泽的金属，熔点较低（660.4℃）,是热和电的良导体。密度较小（2.7g·cm－3）,（四）化学性质（1）与非金属反应：（2）与酸反应①在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。②在热的浓硫酸、浓硝酸，稀硝酸
中反应，但不产生氢气。③与稀硫酸，盐酸反应产生氢气。（4）与碱反应（3）与氧化物反应（五）用途（五）用途铝合金：主要用于建筑业、交通运输业
以及电子行业。铝导热能力强，可用于各种家用器皿。铝导电能力强，可用于导线。铝延展性好，可制成铝箔。铝热反应放出大量热，可置换铁。1.什么叫合金?
2.合金跟纯的金属有什么差别?合金：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）融合而成的具有金属特性的物质。 “齐”是合金的意思。汞的合金常叫汞齐。例如钠汞齐是钠和汞组成的合金，锌汞齐是锌和汞组成的合金。除铁以外，几乎所有的金属都能跟汞形成汞齐。二、常见合金的组成及应用你知道“钠汞齐”是什么吗？ 合金的机械、物理和化学性能往往优于纯金属，因此，人类自古到今主要是生产、研究和应用合金。人类已知的合金达数万种之多。合金的性能：1、硬度较大2、熔点一般比各成分金属低思考：为什么在纯金属加入其他元素形成合金以后，它的性能与纯金属有很大的差异呢？ 3、合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制。合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、
化学或机械性能。纯金属和合金的结构不同生活中常见的合金P86碳钢生活中常见的合金P86黄铜生活中常见的合金P86青铜生活中常见的合金P86白铜生活中常见的合金P86坚铝生活中常见的合金P86镁铝合金生活中常见的合金P86武德合金生活中常见的合金P86焊锡表3－3 生活中常见的合金1、铁合金铁碳合金：生铁：钢：含碳量为2% ~ 4.3%用途：生铁硬度大，抗压，性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料用途：钢有良好的延展性，机械性能好，用于制造机械和交通工具含碳量为0.3% ~ 2%
（在高温条件下，用氧化剂把生铁中的过多的碳和杂质除去得到的铁合金。）炒菜用的铁锅、下水井盖是由生铁铸造的钢的分类钢碳素钢：合金钢：低碳钢、中碳钢、高碳钢如不锈钢（熔合的金属为铬Cr 和镍Ni）在钢中分别按一定的比例
熔合锰、钨、镍、硅等物质。（特种钢）生活中的不锈钢制品不锈钢是不是在任何情况下都不生锈？在某些情况下（如在海水中），
不锈钢仍然会被腐蚀。2、铝合金铝合金：向纯铝中加入合金元素如Cu 、Mg、 Si、 Mn、 Zn 及稀土金属等。如硬铝： Cu 4%、 Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % 、 Si 0.7%性能：密度小、强度大、抗腐蚀带翼的金属 ——硬铝 铝和航空事业紧紧地连在一起，因此，有些国家把铝誉为“带翼的金属”，即能飞的意思。
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。高压锅是用铝合金制造的你还能说出生活中哪些用品是用铝合金
制造的吗？铝壶、铝盖、洗衣大盆、及其他制品。 在我们的日常生活中，时常可以看到铝合金。从家庭装修材料到各类日用器具，都有铝合金制品。请结合实例，说明铝合金在性能上有什么优点。调查研究 质轻、强度大、耐腐蚀、易加工。3、铜合金黄铜： Cu —Zn （含Zn 20% ~36%）青铜： Cu —Sn （含Sn 10% ~30%）战国初期的曾侯乙编钟（青铜器）4、金合金 K金:商店里出售的金首饰，上面都标有K数。K数是表示金的纯度指标，K数越高，表示含金量越高，价格也越高。24K表示含金量达99.5%以上，这种金很软，强度也较差；18K金表示含金量在75%左右，这种金比纯金的硬度和强度大；有些金笔尖是14K金（含金58.3%），硬度就更大一些，也更耐磨。你知道什么是24K金、什么是18K金吗？5、新型合金储氢合金：Ti- Fe La-Ni
钛合金：亲生物金属储氢合金可用于以H2为燃料的汽车人造骨头5、新型合金形状记忆合金：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。钛镍合金 形状记忆效应可用下图所示的简单实验演示，原本弯弯曲曲的形状记忆合金丝（a）经拉直后（b），只要放入盛有热水的烧杯中，合金丝就会迅速恢复到和原来一摸一样的弯弯曲曲的形状（c）。(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。 名副其实的大力士形状记忆合金（a）能撑起自重100倍以上的重量，马达（b）的驱动力可达自重的50倍，而蚂蚁（c）和人（d）则分别是20倍和2倍。 （a）记忆合金（b）马 达 （c）蚂 蚁 （d） 人 实现月、地之间的信息沟通 1969年7月20日，乘坐“阿波罗-11号”登月舱的美国宇航员阿姆斯特朗在月球上踏下的第一个人类的脚印，谛听着这位勇士从月宫里传回的富于哲理的声音：“ 对我个人来说，这只是迈出的一小步；但对全人类来说，这是跨了一大步 ”。阿姆斯特朗当时的图像和声音就是通过形状记忆合金制成的天线从月球传输回地面的。 ?月球上使用的形状记忆合金天线 （a）原始形状（b）折成球形装入登月舱（c）太阳能加热后 科学家用当时刚刚发现不久的形状记忆合金丝制成了如图（a）所示的抛物线形天线。在宇宙飞船 发射之前，首先将抛物面天线折叠成一个小球，如图 （ b ）所示，这样很容易就能装进宇宙飞船上的登月舱内。当登月舱在月球上成功着陆后，只需利用太阳的辐射能对小球加温，折叠成球形的天线因具有形状 “ 记忆 ” 功能便会自然展开，恢复到原始的抛物面形状，如图 （ c ）所示 。
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。 医用腔内支架的应用原理示意 （a）预压缩 （b）受热扩张后 （c）植入腔道内效果 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。
其它领域的应用三、金属的腐蚀与防护 除金、铂外，大多数金属都会发生腐蚀。铁器使用时间较长会生锈；较不活泼的金属铜在潮湿的空气中也会慢慢形成一层绿色的铜锈(俗称“铜绿”)；银首饰在空气中受到微量硫化物的作用，表面会生成硫化银薄层，逐渐失去光泽。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]左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈升温可加快金属腐蚀三、金属的腐蚀与防护1、定义：金属的腐蚀（corrosion)是 指金属或合金与周围的物质接触， 发生化学反应被侵蚀损耗的过程， 在金属腐蚀过程中金属失去电子被 氧化。MMn＋失去n个电子 铁合金在使用过程中发生锈蚀的原因是什么?为什么炒过菜的铁锅没有及时清洗容易生锈? 铁器件不仅容易受到环境中化学物质(如酸雾)的侵蚀而发生化学腐蚀，在潮湿的空气中还能发生电化学腐蚀。在潮湿的空气里，铁器件表面吸附了一层水膜。水膜中溶解有氧和少量盐类等，形成一薄层电解质溶液，与铁器件中的铁和碳构成了许多微小的原电池，发生原电池反应，从而加快了铁器件腐蚀的速率。2、分类：化学腐蚀（chemical corrosion）电化学腐蚀（electrochemical corrosion） 金属跟周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀叫化学腐蚀，如铁被氯气、氧气氧化而腐蚀。由于钢铁中含有少量的碳等杂质，在潮湿的空气中，钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜。金属接触电解质溶液后，较活泼的金属铁被氧化而腐蚀(Fe失去电子形成Fe2＋)，溶液中的氢离子或水和氧气则在碳(或金属活动性比铁弱的金属)上得到电子被还原(H＋得到电子生成H2)，金属在这种情况下发生的腐蚀称为电化学腐蚀。①析氢腐蚀负：Fe－2e－=Fe2＋正：2H＋＋2e－=H2↑②吸氧腐蚀负：Fe－2e－=Fe2＋正：O2＋4e－＋2H2O=4OH－ 金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经济损失。据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7 000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4％，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25％～30％。金属腐蚀还可能造成环境污染。例如，重金属制成的材料被腐蚀后，重金属离子就会进入到水体、土壤中，引起重金属污染。因此，采取各种措施防止金属的腐蚀十分必要。 结合下列问题，通过调查和讨论了解生活中使用的铁器和其他金属制品采用了哪些防止腐蚀的方法，查阅资料分析这些防腐方法的原理。
1．铁质自来水管为什么要镀锌?
2．自行车车轮钢圈镀铬有什么作用?铬是如何镀上去的？
3．汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用?
4．有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽，这是经过“烤蓝”处理形成的。你知道什么是“烤蓝”吗?为什么刀片要经过“烤蓝”处理?
5．暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油或是凡士林，为什么?
6．用不锈钢代替碳钢制作钢铁器件有什么好处?3、金属的防护（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；（4）钢铁连接电源负极。 有些盛放食品的铁罐是用“马口铁”(镀锡铁皮)制成的；屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用白铁皮(镀锌铁皮)制成的。当“马口铁”铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易穿透铁罐；而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容易在面上扩展开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易被锈蚀。你知道造成这种现象的原因吗?牺牲阳极的阴极保护
在被保护的金属器件上 附着一种更易失去电子的金属或合金的方法，称为“牺牲阳极的阴极保护”。这种方法 可以应用于防止水下的船壳、 钢铁设备和地下管道的腐蚀。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 “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。表3－4 金属防腐方法的比较合理选择防腐方法 防止金属腐蚀的方法很多，不同的方法，使用条件不同，防腐效果不同，费用也有差异。
选择防腐方法时，一般需要考虑以下几个问题：
1．金属制品的使用期限。如果是短期使用，不须采用昂贵的防腐方法。
2．金属制品的使用环境。不同的环境造成金属腐蚀的因素、金属发生腐蚀的速率不同，使用的防腐方法也不同。
3．对金属制品外观的要求。向一铝制易拉罐中充满 CO2 后，再往罐中注入足量的质量分数为 20% 的 NaOH 溶液，立即严封罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象。
（1）易拉罐开始变瘪的原因是：______________，
______________________________
反应的化学方程式为：_____________________。
（2）易拉罐又鼓胀起来的原因是：_____________
_____________________________________
其反应的离子方程式为：NaOH与 CO2反应，罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2ONaOH溶液与Al反应，产生H2，使罐内压强增大。2Al + 2OH－+2H2O = 2AlO2－+ 3H2↑