蘇教版高二化學《金屬資源的保護和利用》參考2

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎，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。沒有半導體材料就沒有計算機技術；沒有耐高溫、高強度的特殊材料就沒有航天技術；沒有光導纖維就不會有現(xiàn)代通訊；沒有合成材料，今天的生活還會這么豐富多彩嗎？各種金屬制品

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?表3－1組成金屬制品的成分及其性質金屬制品金屬成分應用的金屬性質“鋼精鍋”Fe電線Al、Cu燈泡中的燈絲W熔斷器中的保險絲Pb、Sn、Bi、Cd18K金首飾Au(Ag、Cu25%)硬幣或紀念幣國內(nèi)的：

第三套人民幣硬幣

1元硬幣銅鎳合金

5角硬幣銅鋅合金

2角硬幣銅鋅合金

1角硬幣銅鋅合金

第四套人民幣硬幣

1元硬幣鋼芯鍍鎳

5角硬幣銅鋅合金

1角硬幣鋁鎂合金

第五套人民幣硬幣

1元硬幣鋼芯鍍鎳

5角硬幣鋼芯鍍銅合金

1角硬幣鋁合金

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。（2）金和鋁有良好的延展性。（3）鎢有很高的熔點?！?．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?3．鐵是活潑金屬，易被腐蝕氧化。為了延長鐵制品的使用壽命，人們常用什么方法加以處理?

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。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。

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。（1）制成不銹鋼。（2）涂油漆。（3）涂油。（4）鍍上其他抗腐蝕能力強的金屬。二、常見合金的組成及應用概念: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。特性:①合金的熔點低于其各組成金屬熔點低。②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%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。合金合金種類主要組成元素常用生活器件碳鋼鐵、碳刀具黃銅銅、鋅門鎖及家庭裝修材料等青銅銅、錫青銅器白銅銅、鎳餐具堅鋁鋁、銅、鎂、錳門窗框架鎂鋁合金鎂、鋁計算機和照相機外殼武德合金鉛、錫、鉍、鎘保險絲焊錫鉛、錫焊接時使用的材料表3－3生活中常見的合金黃銅材質的銅號鋁合金窗框熔斷器

鐵合金在生活中應用十分廣泛，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用。生鐵：含碳2％～4％鋼：含碳0.3％～2％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：含硅特種鋼

在我們的日常生活中，時?？梢钥吹戒X合金。從家庭裝修材料到各類日用器具，都有鋁合金制品。請結合實例，說明鋁合金在性能上有什么優(yōu)點。調查研究

質輕、強度大、耐腐蝕、易加工。鈦合金

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(xiàn)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。神奇的形狀記憶合金具有形狀記憶功能的記憶合金在高科技領域、工業(yè)和民用部門發(fā)揮著獨特的作用。鈦、鎳記憶合金除了可以制作飛船的發(fā)射和接收天線外，還可用于制造玻璃暖房頂部窗戶的啟閉裝置：當溫度較高時，裝置的彈簧自動伸長，頂面打開，使之通風；氣溫降低時，彈簧自動收縮，使頂面關閉。在醫(yī)學方面，對脊椎骨彎曲的患者進行脊椎校直時，可將形狀記憶合金制成的器件固定在脊椎骨上，受熱時因器件伸長，而使脊椎被校直。用形狀記憶合金制成的高級眼鏡框架，扭曲折彎后，能夠自動恢復成原來的形狀，彈性好．經(jīng)久耐用。二、金屬的腐蝕與防護

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。二、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。MMn＋失去n個電子

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?

鐵器件不僅容易受到環(huán)境中化學物質(如酸霧)的侵蝕而發(fā)生化學腐蝕，在潮濕的空氣中還能發(fā)生電化學腐蝕。在潮濕的空氣里，鐵器件表面吸附了一層水膜。水膜中溶解有氧和少量鹽類等，形成一薄層電解質溶液，與鐵器件中的鐵和碳構成了許多微小的原電池，發(fā)生原電池反應，從而加快了鐵器件腐蝕的速率。2。分類：化學腐蝕（chemicalcorrosion）電化學腐蝕（electrochemicalcorrosion）

金屬跟周圍的物質接觸直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕叫化學腐蝕，如鐵被氯氣、氧氣氧化而腐蝕。由于鋼鐵中含有少量的碳等雜質，在潮濕的空氣中，鋼鐵表面形成了一層電解質溶液的薄膜。金屬接觸電解質溶液后，較活潑的金屬鐵被氧化而腐蝕(Fe失去電子形成Fe2＋)，溶液中的氫離子或水和氧氣則在碳(或金屬活動性比鐵弱的金屬)上得到電子被還原(H＋得到電子生成H2)，金屬在這種情況下發(fā)生的腐蝕稱為電化學腐蝕。

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、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(chǎn)總值(GNP)的4％，鋼鐵因腐蝕而報廢的數(shù)量約占鋼鐵當年產(chǎn)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(nèi)部結構；（3）鋼鐵表面鑲嵌活潑金屬，如鋅；（4）鋼鐵連接電源負極。

有些盛放食品的鐵罐是用“馬口鐵”(鍍錫鐵皮)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“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?