1、常见的材料,它们主要由什么材料制成的?,建筑 桥梁 器械 交通 生活 其它,用途,金属材料,纯金属,合 金,合金是混合物:如黄铜.铝合金.钢铁,最常见的金属材料就是铁及其合金,合金材料生产的太阳能装置,制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？,铝镁合金主要特点:用其压铸的零部件轻薄,具有表面光亮,质量轻,强度重量比高,尺寸稳定性,吸震性好,散热快,抗静电等特点。主要用途:广泛应用于高档家用电器,如壁挂式电视机外壳.笔记本电脑外壳.通讯电子产品.汽车零.部件的制造。用此材料加工制造的产品可100%的回收再利用,符合环保概念。 镁合金主要用途:用于航空.航天.国防,汽车工业及制作各种镁合金
2、型材.,在通常所用的金属材料中,很多都是由合金制成的.那么什么是合金呢?,1.合金:由2种或2种以上的金属熔合在一起形成的具有金属特性混合物(也可以是金属与非金属结合),注意:1.合金一定有金属特征2.合金不是单质,也化合物,是一种特殊的混合物3.合金=金属+金属(或非金属)4.合金中至少含一种金属.,2.铁的合金钢和生铁。,根本区别在于含碳量不同,铁碳合金(钢):是最常见.应用最广的一种合金材料,合金钢,合金轮胎架,合金钢螺旋物件,合金钢片,2%4.3%,0.03%2%,铁矿石.焦炭.石灰石,生 铁,高 炉,Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2,(1)将过量碳转变为气体 (2)融入有益
3、的合金元素,硬而脆,无韧性,坚硬,韧性大,弹性好,可铸而不可锻,可铸可锻可压延,铁的两种合金比较,含碳量越高,越硬越脆;含碳量越低,韧性越好,越柔软(一般来说,钢的机械性能比生铁好),易锈蚀是许多金属共同弊端,随着科学技术的不断进步,人类对于钢铁的需求量也在不断的增大,我国是钢铁生产大国,钢铁工人不断的制造出一些性能优良的钢材;但是,根据一些数据统计,每年由于锈蚀而浪费掉的钢铁材料仍占每年钢铁产量的1/4，因此给国家带来了较为严重的经济损失。你知道钢铁产生锈蚀的原因是什么吗？,金属产生锈蚀的条件有哪些?,探究,1、提出问题：,可能与金属的内部结构有关,可能与是否与氧气接触有关,可能与空气的湿度
4、有关,3、设计实验：,(以铁的锈蚀为例),实验装置图：,（ ）,干燥剂,一段 时间后,通过B.C的比较可知铁的锈蚀与 有关,通过 的比较可知铁的锈蚀与水有关;本实验中 为对照组。,空气,A.C,C,4、结论:,金属的锈蚀与水.空气等物质有关,若想验证金属的锈蚀可能与金属的内部结构有关，该如何设计实验呢？,5、利用纯铁(D)按上述方案进行实验，纯铁生锈了吗，为什么？,6、比较(D与A):铁锈蚀的内部条件是：_。,与内部结构有关,探究影响铁生锈速率的因素,酸性污染物的存在 (酸雨),加快生锈速度,电解质溶液 (如.氯化钠浓度),高溫 (加快化学反应速度),经刮擦或凹凸扭曲表面(增加接触面),根据铁
5、生锈的条件,如何采取防锈措施?,铁锈蚀的原因：,1周围环境介质（如：H2O.O2.CO2）,2金属内部结构(如:纯铁不易生锈),防锈 方法,保护膜法,改变内部结构法(加Cr.Ni制不锈钢),非金属覆盖层(如搪瓷等),金属镀层(如镀锌等),自身氧化膜保护层(Fe3O4),最常用,最理想,联系生活,金属污染的来源:,1.日常生活废弃的金属垃圾;,2.大量工业废弃的金属垃圾;,3.工厂排出含重金属的污水.,金属污染危害,1.浪费大量资源,2.铝等金属在自然界不会自行分解,积累在土壤中,破坏土壤结构.,3.含铅.镉等有毒金属被腐蚀后,导致土壤和地下水源重金属污染及危害生态环境.,4.大量使用含铅汽油和
6、废弃的电池都可引起土壤重金属污染.,讨论,金属污染会引发什么问题?,目前我国的垃圾处理方法主要以填埋为主,水俣病和汞污染整整五十年前即1950年，在日本西部九州岛的东俣小镇，发生了一系列使人们莫明其妙而又十分震惊的事情：海面有死鱼漂浮，空中有鸟儿毙命，海里有贝类腐烂、海藻枯死，陆地上有猫儿发疯，跳海自杀，更可怕的是发现有人莫明其妙的突然口齿不清、呆痴流涎、耳聋失明、精神失常，最后痛苦的死去，这就是当时震惊日本朝野的水俣病。 经过近10年的研究，到1959年，人们才弄明白这是甲基汞中毒，是由于人们和猫食用了含甲基汞的鱼和贝类引起的。可是甲基汞是哪里来的？为什么鱼和贝类中含有甲基汞呢？经过大量研究
7、，最后才弄明白是由于附近一家氮肥厂，用含汞的化合物作为催化剂，而将含有汞的废水排入大海，从而在鱼和贝类中富集，这种生物富集是逐渐浓缩的过程，最后甲基汞含量可以达到百万分之五-百万分之二十，而安全的最高含量不过为百万分之零点五。水俣病病因的查明，使人们进一步揭示了有毒物质在生态系统循环的规律。,密度在5以上的金属统称为重金属,如金.银.铜.铅.锌.镍.钴.镉.铬和汞等45种。从环境污染方面所说的重金属,实际上主要是指汞.镉.铅.铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属,也指具有一定毒性的一般重金属如锌.铜.钴.镍.锡等。目前最引起人们注意的是汞.镉.铬.铅等。重金属随废水排出时,即使浓度很小,也可能
8、造成危害。由重金属造成的环境污染称为重金属污染。重金属污染的特点表现在以下几方面： (1)水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物,如汞的甲基化作用就是其中典型例子; (2)生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物富集作用,在较高级生物体内成千万倍地富集起来,然后通过食物进入人体,在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒,危害人体健康; (3)在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应,一般重金属产生毒性的范围大约在110mg/L之间,毒性较强的金属如汞.镉等产生毒性的质量浓度范围在0.0l0.001mgL之间。,重金属污染,防治金属污染方法,1.垃圾进行分类回收,2.分
9、类回收各种废弃金属材料循环再利用,3.使用无铅汽油。,4.废旧电池不能任意丢弃。,5.工业废水和废渣不能任意排放和堆放。,巨型电磁铁把铁从垃圾中分离出来,回收金属饮料罐 加工金属铝,回收废旧汽车 加工铁,回收的钢铁材料 再炼钢,化学废物处理中心,废干电池的处理,课外探究:,方案例举:1.对锌的回收: 剥下干电池外面的锌皮,并用小刀或纱纸去掉表面的杂质,洗净干燥。(可用作实验室制氢气的原料) 2.对汞的回收:(Hg2+) 向初步处理后的废液中，加入铜屑、铁屑或锌粒，置换出汞。 3.对镉.镍的回收:(Cd2+、Ni2+) 提示:Cd(OH)2Ni(OH)2难溶于水。向含Cd2+的废液中,加入可溶性
10、碱,生成沉淀,过滤,洗涤,干燥。,再 见,问1.铁内融入Cr.Ni与表面镀上Cr.Ni制成的都是铁合金吗?防锈原理一样吗?,问2.被水淋湿的自行车能用带油抹布擦吗?,考考你,问3.铁生锈有其利用价值吗？,医疗上的“理疗特效热”如：热敷袋,食品包装中用作双吸剂,红褐色或棕黄色的铁锈(主要成分是氧化铁Fe2O3) 很疏松,易吸水,因此,铁制品表面的锈如不及时除 去,会加快铁制品的生锈速度。,铁,更不易,金属的锈蚀还与金属内部的结构有关.,问4.不锈钢和生铁的主要成分是 ,不锈钢比生铁 生锈,为什么？,铅.锡.铅锡合金性质比较,1.观察它们的外观:,都具有银白色金属光泽的固体.,2.导电性实验：,最
11、 大,两者之间,最 小,3.压力实验:用相同大小的力,用一枚铁钉在每块金属表面往下压10秒钟左右,用放大镜观察凹陷面的深浅。,铅锡合金最浅,锡块最深。,4.熔化试验: 各剪下一小块铅.锡和铅锡合金,放入坩锅内加热,观察熔化的先后情况。,铅锡合金最先熔化,铅锡合金的性质与纯铅.锡金属相比,你觉得有哪些改变?,合金与纯金属相比,性能上发生了改变,说明物质组成改变会使其性能改变.,合金与组成它们纯金属性质之比较,读表,根据以上实验及通过下表可知合金与组成它们纯金属的性质有何异同？你可得出怎样的结论？,结论:,合金往往比金属具有更好的性能.,1.合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低. 2.合金的导电性能比它的各成分金属的导电性能都弱(电阻率大). 3.合金的强度或硬度大部分比纯金属强.,
