人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第八單元課題1《金屬材料》教案(一)

1、最新人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第八單元課題1金屬材料教案 (1)教學(xué)目標(biāo)：1、 過(guò) 日常生活中廣泛使用金屬材料等具體事例 , 認(rèn)識(shí)金屬材料與人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展的密切聯(lián)系。2、了解常見(jiàn)金屬的物理性質(zhì), 知道物質(zhì)的性質(zhì)很大程度上決定物質(zhì)的用途, 但還需考慮價(jià)格等因素。3、認(rèn)識(shí)合金 , 知道生鐵和鋼等重要合金, 以及合金比純金屬具有更廣泛的用途。重點(diǎn)： 1、知道物質(zhì)的性質(zhì)很大程度上決定物質(zhì)的用途, 但還需考慮價(jià)格等因素。2 、認(rèn)識(shí)合金。難點(diǎn)：采用活動(dòng)與探究的方式來(lái)研究金屬及合金的物理性質(zhì)上的差異教學(xué)過(guò)程：教師先展示一些物品, 然后設(shè)問(wèn)：這些物品是由什么材料制成？教師引導(dǎo)學(xué)生, 如何根據(jù)金屬的一些用途, 推

2、斷金屬的物理性質(zhì)。使學(xué)生明白：物質(zhì)的性質(zhì)、資源、價(jià)格、美觀等決定其用途引導(dǎo)學(xué)生查詢資料解決實(shí)際問(wèn)題。教會(huì)學(xué)生如何獲取新的知識(shí)。通過(guò)實(shí)物引入合金的概念。舉例說(shuō)明合金與純金屬的區(qū)別。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：比較黃銅與銅、焊錫與錫在光澤、顏色、硬度等方面的區(qū)別。實(shí)驗(yàn)操作：比較錫、鉛、焊錫的熔點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn), 探究一些合金與純金屬物理性質(zhì)上的差異。引導(dǎo)學(xué)生用自己的語(yǔ)言描述金屬及合金的性質(zhì)和用途。在日常生活中, 鋁、鈦、鋅、銅等金屬的應(yīng)用非常廣泛, 如：鋁合金的門(mén)窗、銅線、銅火鍋、銅電器 , 以及鋅在常見(jiàn)干電池的應(yīng)用等。一些金屬牛物理性質(zhì)比較物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性agcuaualznfepb導(dǎo)電性逐漸減弱密

3、度au pb ag cu fe znal密度逐漸減少熔點(diǎn)wfecuau ag al sn熔點(diǎn)由高到低硬度cr fe ag cu au al pb硬度由大到小合金： 合金是由一種金屬跟其它一種或幾種金屬（或金屬跟非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)?！局v述】合金的簡(jiǎn)單命名?！疽搿课覀?cè)谌粘Ｉ钪薪佑|到的鋼鐵都是鐵碳合金。根據(jù)含碳量的不同 , 鐵碳合金又分為生鐵和鋼。一些合金和組成它們的純金屬性質(zhì)比較性質(zhì)比較現(xiàn)象黃銅銅焊錫錫1 / 8光澤和顏色硬度結(jié)論實(shí)驗(yàn) 8-2 比較焊錫、錫和鉛的熔化溫度現(xiàn)象結(jié)論最近一些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn), 古羅馬人的遺骸中含有大量鉛, 古羅馬帝國(guó)的滅亡竟與鉛中毒有關(guān)。原來(lái)古羅

4、馬貴族慣用鉛制器皿（瓶、杯、壺等）和含鉛化合物的化妝品, 甚至輸送飲水的水管也是用鉛做的, 從而導(dǎo)致慢性鉛中毒死亡。根據(jù)上述材料回答下列問(wèn)題：（ 1）人們?nèi)粘＝佑|的哪些物質(zhì)中含鉛？（ 2）鉛對(duì)人體有哪些危害？（ 3）為防止鉛中毒, 請(qǐng)你提出幾條合理建議。（ 4）以小組的形式組織一項(xiàng)調(diào)查活動(dòng)：到附近的加油站, 調(diào)查汽油的種類(lèi), 是否還在使用含鉛汽油？是什么時(shí)候停止使用含鉛汽油的？并進(jìn)行環(huán)保宣傳。鐵片與鐵粉顏色不同的原因問(wèn)題：鋁粉具有銀白色的光澤, 常用來(lái)做涂料（俗稱銀粉、銀漆）, 保護(hù)鐵制品不被腐蝕 , 而且美觀、但一般金屬的粉未的顏色多為黑色。為什么金屬在粉未狀時(shí)的顏色是黑色呢？實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：

5、取一塊鐵片 , 用細(xì)砂紙打磨表面 , 用濾紙（或軟布）擦拭后 , 觀察鐵片的顏色；觀察實(shí)驗(yàn)室里的鐵屑樣品顏色。實(shí)驗(yàn)二：取一小塊玻璃殘片, 觀察其顏色。將玻璃小心敲碎（注意保護(hù)好眼睛）, 觀察玻璃屑的顏色。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究, 結(jié)合你學(xué)過(guò)的物理光學(xué)知識(shí), 解釋玻璃屑顏色不同于玻璃片的原因。推測(cè)鐵粉顏色與鐵片顏色不同的原因。鐵合金的抗銹蝕性能問(wèn)題：建筑物的防盜門(mén)及防盜網(wǎng)為什么常用不銹鋼制造呢？實(shí)驗(yàn)：班上的同學(xué)集體協(xié)作, 選派代表到小五金商店購(gòu)買(mǎi)少量普通鐵釘和不銹鋼釘, 并購(gòu)買(mǎi)一張細(xì)砂紙。利用這些材料進(jìn)行如下家庭小實(shí)驗(yàn)。用細(xì)砂紙打磨普通鐵釘和不銹鋼釘表面。將兩枚鐵釘分別浸在食鹽水中 , 食鹽水不要全部

6、浸沒(méi)鐵釘。幾天后觀察兩 枚鐵釘銹蝕的情況 , 并與同學(xué)們進(jìn)行交流。（ 1）普通鐵釘與不銹鋼釘哪個(gè)更能抗銹蝕？（ 2）查找課本 , 比較生鐵、鋼及不銹鋼的成分有何不同。鐵的歷史人類(lèi)使用鐵的歷史可以追溯到四千五百多年以前, 不過(guò)那時(shí)的鐵是從太空掉下的隕鐵（其中含鐵90以上）。我國(guó)在商代就開(kāi)始用鐵, 在河北、河南的某些地區(qū)出土過(guò)用隕鐵打制的鐵刃銅鉞。我國(guó)最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺(tái)出土的春秋初年秦國(guó)的銅柄鐵劍,這說(shuō)明春秋初年我國(guó)已掌握了冶鐵技術(shù)。鐵是人體健康、植物生長(zhǎng)所必需的元素之一。一個(gè)成年人的身體里約含3 g 5 g 鐵元素, 其中70以上在血紅蛋白里。人體必須保證足夠的鐵的攝入, 如果每天膳食

7、中含鐵量太低, 長(zhǎng)時(shí)間供鐵不足, 就會(huì)患缺鐵性貧血。這類(lèi)病人往往面色蒼白, 并有頭昏、無(wú)力、心悸、2 / 8氣急等癥狀。因此 , 應(yīng)多吃一些含鐵豐富的食物 , 含鐵較多的食物有動(dòng)物的肝臟、芹菜、番茄等。植物生長(zhǎng)也離不開(kāi)鐵, 鐵是植物制造葉綠素時(shí)不可缺少的催化劑。如果植物葉子發(fā)黃枯萎 , 就是土壤中缺鐵的特征 , 就應(yīng)施加如硫酸亞鐵等予以補(bǔ)充。鋁從比黃金還貴的金屬變?yōu)榱畠r(jià)金屬鋁是一種“年輕的金屬”, 它的發(fā)現(xiàn)和工業(yè)生產(chǎn)的歷史很短。1827 年德國(guó)化學(xué)家維勒,用他獨(dú)創(chuàng)的一種復(fù)雜的方法制得了粉未狀金屬鋁, 并首次指出了鋁的化學(xué)性質(zhì), 他被科學(xué)界公認(rèn)為鋁的發(fā)現(xiàn)者。30 年后 , 法國(guó)化學(xué)家得維爾用金屬

8、鈉還原氯化鋁, 得到了有金屬光澤的鋁球 , 但用這種方法制得的鋁比黃金還貴好幾倍, 使鋁成為當(dāng)時(shí)頗受羨慕的“貴金屬”門(mén)捷列夫于1889 年接受了英國(guó)皇家協(xié)會(huì)的最高獎(jiǎng)賞一架用金和鋁制成的天平。至1886 年 , 英國(guó)奧柏林學(xué)院化學(xué)系的青年學(xué)生霍爾, 在實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)冰晶石可大大降低煉鋁成本。他將氧化鋁與冰晶石混合熔化然后電解, 結(jié)果在陰極得到了鋁。幾乎同時(shí), 法國(guó)青年大學(xué)生埃羅也成功地用電解法制得了鋁。從此, 鋁變成金屬分類(lèi)黑色金屬通常指鐵 , 錳、鉻及它們的合金（主要指鋼鐵）。錳和鉻主要應(yīng)用于制合金鋼, 而鋼鐵表面常覆蓋著一層黑色的四氧化三鐵, 所以把鐵、錳、鉻及它們的合金叫做黑色金屬。這樣分

9、類(lèi), 主要是從鋼鐵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極重要的地位出發(fā)的。有色金屬通常是指除黑色金屬以外的其他金屬。有色金屬可分為四類(lèi)：（1）重金屬 , 如銅、鋅、鉛、鎳等；（2）輕金屬 , 如鈉、鈣、鎂、鋁等；（ 3）貴金屬 , 如金、銀、鉑、銥等；（4）稀有金屬 , 如鍺、鈹、鑭、鈾等。輕金屬 密度在 4.5 g cm-3 以下的金屬叫輕金屬。例如鈉、鉀、鎂、鈣、鋁等。周期系中第 a、 a 族均為輕金屬。重金屬一般是指密度在4.5 g cm-3 以上的金屬叫重金屬。例如銅、鋅、鉆、鎳、鎢、鉬、銻、鉍、鉛、錫、鎘、汞等, 過(guò)渡元素大都屬于重金屬。貴金屬貴金屬通常是指金、銀和鉑族元素。這些金屬在地殼中含量較少,

10、不易開(kāi)采 ,價(jià)格較貴 , 所以叫貴金屬。這些金屬對(duì)氧和其他試劑較穩(wěn)定, 金、銀常用來(lái)制造裝飾品和硬幣。稀有金屬 稀有金屬通常指在自然界中含量較少或分布稀散的金屬。它們難于從原料中提取 , 在工業(yè)上制備及應(yīng)用較晚。稀有金屬跟普通金屬?zèng)]有嚴(yán)格的界限, 如有的稀有金屬在地殼中的含量比銅、汞、鎘等金屬還要多。稀有金屬在現(xiàn)代工業(yè)中具有重要的意義。往往把黑色金屬、有色金屬和稀有金屬并列為三大類(lèi)。有人將銅、鐵、鋁分別稱為第一、二、三代金屬, 它們的接班人, 即第四代金屬, 就是后起之秀鈦了。鈦的拉丁文名稱“tanium”是希臘神話中的大力神“泰但”之意。鈦具有不尋常的綜合優(yōu)點(diǎn)。在航空工業(yè)中稱霸已久的鋁, 面

11、對(duì)鈦只能是自愧不如了。鈦比鋁重一些, 比鋼輕一倍, 而強(qiáng)度和硬度可與鋼媲美, 同時(shí)又具有良好的可塑性、超凡的韌性、驚人的抗腐蝕性, 并能在 -253 500 的溫度范圍內(nèi)保持高強(qiáng)度, 可以說(shuō)是性能極其優(yōu)越。當(dāng)飛機(jī)的速度超過(guò)音速的2.2倍時(shí) , 飛機(jī)和空氣的劇烈摩擦產(chǎn)生的溫度會(huì)超過(guò)300 , 鋁合金的強(qiáng)度會(huì)急劇下降 , 而鈦卻泰然自若。難怪在美國(guó)的新式戰(zhàn)斗機(jī)中鈦用量達(dá)全機(jī)重量的 90%以上。從 20 世紀(jì) 60 年代起 , 鈦就成了衛(wèi)星、火箭、宇宙飛船的重要材料。目前每年用于航天工業(yè)的鈦已超過(guò)千噸。鈦除有“空間金屬”的美稱外, 同時(shí)又兼有“深海金屬”的美名。因?yàn)? 一般艦船是用鋼鐵制成的 , 會(huì)

12、因海水腐蝕而銹損。雖然人們想了許多諸如涂上防腐漆之類(lèi)的辦法, 還是不能從根本上解決問(wèn)題, 使得艦船要定期大修, 而鈦有驚人的抗腐蝕性能。另一方面, 海水中深度每增加10 m, 壓力就會(huì)增加一個(gè)大氣壓, 因此潛水艇的船體材料就要求高強(qiáng)度、耐腐蝕,鈦恰好可以從容勝任。鈦不僅強(qiáng)度高, 且表面有致密的氧化膜, 長(zhǎng)期在海水中也不會(huì)被腐3 / 8蝕。1977年 , 前蘇聯(lián)用3 500多噸鈦建造了當(dāng)時(shí)世界上航行速度最快的核潛艇。美國(guó)海軍也制成了以鈦合金為材料的深海潛艇, 能在 4 500 m 的深海中航行。鈦還有一個(gè)奇特的性能, 即是一種“親生物金屬”。植入人體后不會(huì)引起過(guò)敏反應(yīng), 加之它與骨骼密度相仿,

13、因此可用來(lái)制造人造骨?？傊?, 在原來(lái)使用鋼材、鋁材的地方, 幾乎都能用鈦取而代之。而一些鋼材、鋁材難以勝任的地方 , 鈦也能應(yīng)付自如。故人們稱鈦為“未來(lái)的鋼鐵,21 世紀(jì)的金屬”。鈦 , 在地殼中的含量并不太少。鈦礦分布很廣, 僅次于鋁、鐵、鈣、鈉鉀、鎂, 而比銅、錫、錳、鋅多得多, 約占地殼重的0.6%。1910年人們首次得到純鈦。1947 年才開(kāi)始在工廠里煉鈦, 當(dāng)年產(chǎn)量?jī)H2 噸。到 1972 年 ,鈦的年產(chǎn)量即達(dá) 20 萬(wàn)噸。直到目前 , 大規(guī)模生產(chǎn)高純度的鈦 , 仍是冶金工業(yè)追求的目標(biāo)。相信隨著這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn) , 鈦將很快脫穎而出 , 成為金屬材料界居于統(tǒng)治地位的金屬。金屬鋁在現(xiàn)代工

14、業(yè)中大顯身手的同時(shí), 也滲入到了我們的家庭。為此有人開(kāi)始研究鋁對(duì)人體健康的影響。長(zhǎng)期以來(lái) , 人們一直認(rèn)為鋁是一種對(duì)人體無(wú)害的金屬元素, 治療胃酸過(guò)多的藥胃舒平的主要成分就是氫氧化鋁。然而, 近代科技的發(fā)展, 對(duì)“鋁無(wú)害論”提出了異議。l975年 ,美國(guó)佛蒙特醫(yī)院雷弗教授等用電子顯微鏡和x 射線衍射光譜測(cè)定法分析了多名老年癡呆癥患者的神經(jīng)元 , 結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些人的神經(jīng)元中, 鋁的含量比正常人多了2 4 倍。后來(lái) , 美國(guó)科學(xué)家達(dá)倫用原子吸收光譜分析了老年癡呆癥人的大腦, 發(fā)現(xiàn)他們腦中鋁的含量竟是正常人的5 倍。美國(guó)的一個(gè)醫(yī)療小組到世界上飲水含鋁量最高的關(guān)島調(diào)查, 最后發(fā)現(xiàn)那里患老年癡呆癥的人數(shù)比

15、正常地區(qū)多了3 5 倍。這些都證實(shí)鋁是老年癡呆癥的罪魁禍?zhǔn)?。物質(zhì)的用途在很大程度上取決于物質(zhì)的性質(zhì)。由于鋁有多種優(yōu)良性能, 因而鋁有著極為廣泛的用途。（ 1）鋁的密度很小, 僅為2.7 g/cm3,雖然它比較軟, 但可制成各種鋁合金, 如硬鋁、超硬鋁、防銹鋁、鑄鋁等。這些鋁合金廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車(chē)、火車(chē)、船舶等制造工業(yè)。此外 , 宇宙火箭、航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星也使用大量的鋁及其合金。例如, 一架超音速飛機(jī)約由 70的鋁及其合金構(gòu)成。船舶建造中也大量使用鋁, 一艘大型客船的用鋁量常達(dá)幾千噸。（ 2）鋁的導(dǎo)電性僅次于銀、銅, 雖然它的導(dǎo)電率只有銅的2 3, 但密度只有銅的1 3,所以輸送同量的電,

16、鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。鋁表面的氧化膜不僅有耐腐蝕的能力, 而且有一定的絕緣性, 所以鋁在電器制造工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無(wú)線電工業(yè)中有廣泛的用途。（ 3）鋁是熱的良導(dǎo)體, 它的導(dǎo)熱能力比鐵大3 倍 , 工業(yè)上可用鋁制造各種熱交換器、散熱材料和炊具等。（ 4）鋁有較好的延展性（它的延展性僅次于金和銀）, 在 100 150 時(shí)可制成薄于 0.01mm的鋁箔。這些鋁箔廣泛用于包裝香煙、糖果等, 還可制成鋁絲、鋁條, 并能軋制各種鋁制品。（ 5）鋁的表面因有致密的氧化物保護(hù)膜, 不易受到腐蝕, 常被用來(lái)制造化學(xué)反應(yīng)器、醫(yī)療器械、冷凍裝置、石油精煉裝置、石油和天然氣管道等。（ 6）鋁粉具有銀白色光澤（

17、一般金屬在粉未狀時(shí)的顏色多為黑色）, 常用來(lái)做涂料,俗稱銀粉、銀漆, 以保護(hù)鐵制品不被腐蝕, 而且美觀。（ 7）鋁在氧氣中燃燒能放出大量的熱和耀眼的光 , 常用于制造爆炸混合物 , 如銨鋁炸藥（由硝酸銨、木炭粉、鋁粉、煙黑及其他可燃性有機(jī)物混合而成）、燃燒混合物（如用鋁熱劑做的炸彈和炮彈可用來(lái)攻擊難以著火的目標(biāo)或坦克、大炮等）和照明混合物（如含硝酸鋇 68、鋁粉28、蟲(chóng)膠4）。（ 8）鋁熱劑常用來(lái)熔煉難熔金屬和焊接鋼軌等。鋁還用做煉鋼過(guò)程中的脫氧劑, 鋁粉4 / 8和石墨、二氧化鈦（或其他高熔點(diǎn)金屬的氧化物）按一定比率均勻混合后, 涂在金屬上 , 經(jīng)高溫?zé)霟瞥赡透邷氐慕饘偬沾? 它在火箭及

18、導(dǎo)彈技術(shù)上有重要應(yīng)用。（ 9）鋁板對(duì)光的反射性能也很好, 反射紫外線比銀強(qiáng), 鋁越純 , 其反射能力越好, 因此常 用 來(lái) 制 造 高 質(zhì) 量 的 反 射 鏡 ,如 太 陽(yáng) 灶 反 射 鏡 等 。（ 10）鋁具有吸音性能, 音響效果也較好 , 所以廣播室、現(xiàn)代化大型建筑室內(nèi)的天花板等也采用鋁。那么 , 鋁為什么會(huì)導(dǎo)致老年癡呆癥呢？這個(gè)問(wèn)題還在爭(zhēng)論中。一般的觀點(diǎn)認(rèn)為由于三價(jià)鋁離子有空的電子軌道 , 易與堿基對(duì)中含未成對(duì)電子的原子結(jié)合, 并進(jìn)入神經(jīng)元細(xì)胞中, 使神經(jīng)細(xì)胞釋放的傳遞物質(zhì)如乙酚膽堿等不能順利通過(guò), 從而導(dǎo)致神經(jīng)傳遞系統(tǒng)受阻, 引起鋁的過(guò)量攝入往往是由于不正確使用鋁制品引起的。大家知道,

19、 鋁在空氣中會(huì)形成一層致密的氧化鋁 , 可保護(hù)它免受進(jìn)一步的腐蝕, 但這層保護(hù)膜并非堅(jiān)不可摧, 在酸性或堿性溶液中易被破壞。因此我們平時(shí)應(yīng)養(yǎng)成科學(xué)使用鋁制品的習(xí)慣, 如不用鋁制品存放酸、堿食物, 盡量縮短食物在鋁制品中的存放時(shí)間, 盡量不用鋁鍋炒菜 , 讓比鋁硬的金屬制品（如鐵勺）與鋁制品接觸 , 不用硬質(zhì)抹布如百潔布擦洗鋁制品, 等等。當(dāng)然 , 平時(shí)加強(qiáng)體育鍛煉, 增強(qiáng)身體活力 , 也是防止鋁元素在體內(nèi)存積的好辦法。銅的再生性能極好 , 這一性質(zhì)非常珍貴, 廢銅經(jīng)過(guò)熔化回收能發(fā)揮很多的作用。而且銅腐蝕的很慢 , 這些性質(zhì)對(duì)環(huán)境非常有益。我們?cè)陂L(zhǎng)期的生活中會(huì)注意到這樣一個(gè)事實(shí)：銅在環(huán)境中的濃度

20、一直處于安全界限之內(nèi)。銅的使用從未造成嚴(yán)重的后果, 銅以不同的濃度分布在各處 , 順應(yīng)著大自然。人類(lèi)已經(jīng)知道, 完全能夠把銅應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域而不會(huì)危害大自然的安全 , 長(zhǎng)期以來(lái) , 銅就向人類(lèi)顯示出了它的綠色面孔, 它有利于生態(tài)平衡。制首飾的黃金有哪幾種人類(lèi)早在 6 000 年以前已經(jīng)知道有黃金, 并用黃金作裝飾品。當(dāng)今國(guó)際及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上流行的黃金首飾主要有純金、k 金、鍍金、包金、仿金和變色金等制品。純金首飾是由純金制成的。俗話說(shuō)“金無(wú)足赤”, 就是說(shuō)純金的含量也達(dá)不到100 ,實(shí)際上金含量達(dá)到99、 99.9的都稱為純金制品。這種純金首飾質(zhì)地柔軟, 色澤赤黃 , 永不泛色。但容易變形, 容易磨

21、損 , 不能鑲嵌各種精美的寶石。k 金是在黃金中添加少量銀、銅、鋅等金屬, 以增強(qiáng)黃金的強(qiáng)度和韌性。為了表示k 金中的黃金含量 , 常用 k 值來(lái)表示。 1k 的含金量約為 4.166 。 24k 的含金量約為99.99 所以就是純金。用作金首飾的材料一般為22k（含金量約為91.65 ） ,20k （含金量約為83.32 ）、 18k（含金量約為74.98 ）和14k（含金量約為58.2 ）等幾種。 k 金首飾款式易翻新 , 能夠鑲嵌各種鉆、翠、珠、寶和雕鋸鑿摟出各種精美的圖案。鑲嵌鉆石的鉆戒,多用 18k 金的。金筆的筆尖上寫(xiě)著“14k”或“ 14 開(kāi)” , 是指這種金筆筆尖是14k 金的

22、。鍍金首飾是在銅、銀或合金制成的首飾表面上鍍一層24k 金 , 其外表和純金首飾一樣。但鍍的金屬不耐久, 佩戴時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)被磨損。包金首飾是用金箔包在由鋁、鋅、鉛的合金制成的首飾表面, 然后加溫 ,用工具把金箔牢牢地壓在產(chǎn)品上制得的。包金首飾的質(zhì)地比純金首飾要硬, 不易變形 , 耐磨性強(qiáng)。從表面上看能與 24k 金的首飾相媲美。仿金首飾是選用特殊的鍍層工藝, 制成的近似k 金的首飾。這種首飾是以銅, 鋅或鋁等金屬為原料 , 制成半成品 , 然后放入一種特殊鍍液中, 經(jīng)過(guò)處理 , 在表面鍍上一層象黃金一樣赤黃光亮的鍍層。雖然這種首飾不含一點(diǎn)黃金, 但卻酷似純金制品。目前在國(guó)內(nèi)外已有許多精致的仿金

23、首飾代替純金首飾做裝飾品。變色金首飾是用一種新穎的、經(jīng)過(guò)特殊加工后的k 金材料制成的首飾。如在k 金表面注入鉆原子 , 可呈現(xiàn)出一層美麗的藍(lán)色；把一種很細(xì)的金屬微粒電鍍?cè)趉 金表面 , 可顯示出黑色。日本還研制出含金量為78、含鋁量為22的光采奪目的紫色合金首飾?，F(xiàn)在,紅、黃、白、紫等色彩都進(jìn)入了k 金家族。目前 , 這種神奇變幻的變色金首沛已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外流行 , 并且頗受青睞。鋁制品的表面雖然有致密的保護(hù)膜, 不易被氧化 , 但是當(dāng)有較活潑的元素（如鹵素）的5 / 8離子存在時(shí) , 氧化膜將這些離子吸附在表面, 取代了膜中氧形成新的化合物。例如, 有氯離子存在時(shí) , 就會(huì)使一部分保護(hù)膜變成氯化

24、鋁, 氯化鋁易溶于水, 因而使保護(hù)膜的結(jié)構(gòu)遭到破壞,產(chǎn)生了孔隙 , 有害物質(zhì)就可能滲入內(nèi)部 , 加速鋁制品的腐蝕。食鹽的成分是氯化鈉, 其中還含有少量氯化鎂,在水中溶解后能電離生成氯離子, 因此會(huì)破壞保護(hù)膜。氯化鎂在溶解時(shí)會(huì)發(fā)生水解, 使溶液呈酸性 , 使鋁制品腐蝕的更快。因此不能用鋁制品盛含鹽的蔬菜及食品。記憶合金有記憶功能的合金材料是在一次試驗(yàn)中被偶然發(fā)現(xiàn)的。1963 年 , 美國(guó)海軍軍械實(shí)驗(yàn)室奉命研制一種新式裝備。在一次試驗(yàn)中他們需要一些鎳- 鈦合金絲 , 他們領(lǐng)回來(lái)的鎳 - 鈦合金絲是彎曲的 , 使用不方便。于是他們就將這些細(xì)絲拉直。試驗(yàn)中, 當(dāng)溫度升到一定值的時(shí)候, 這些已經(jīng)被拉直的

25、鎳 - 鈦合金絲 , 突然又全部恢復(fù)到原來(lái)彎曲的形狀, 而且和原來(lái)一模一樣。他們反復(fù)作了多次試驗(yàn) , 結(jié)果都一樣?？茖W(xué)家們進(jìn)行深入研究和試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)很多合金都有這種本領(lǐng), 他們把這種現(xiàn)象叫做 形狀記憶效應(yīng) 。目前發(fā)現(xiàn)的有 記憶 能力的金屬都是合金, 在這種金屬里 , 金屬原子按一定的方式排列起來(lái) , 這些金屬原子受到一定的外力時(shí), 可以離開(kāi)自己原來(lái)的位置而到另一個(gè)地方去。將這些金屬加溫后 , 由于獲得了一定的能量, 這種金屬里的原子又會(huì)回到原來(lái)的地方。這就是這種金屬在加熱到一定的溫度后又恢復(fù)原狀的原因。形狀記憶合金的最早應(yīng)用是在管接頭和緊固件上。用形狀記憶合金加工成內(nèi)徑比欲連接管的外徑小 4的套

26、管 , 然后在液氮溫度下將套管擴(kuò)徑約8 , 裝配時(shí)將這種套管從液氮取出,把欲連接的管子從兩端插入。當(dāng)溫度升高至常溫時(shí), 套管收縮即形成緊固密封。這種連接方式接觸緊密能防滲漏 , 遠(yuǎn)勝于焊接 , 特別適合用于航空、航天、核工業(yè)及海底輸油管道等危險(xiǎn)場(chǎng)合。記憶合金最令人鼓舞的應(yīng)用是在航天技術(shù)中。1969年 7 月 20 日 , “阿波羅”號(hào)登月艙在月球著陸 , 實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)第一次登月旅行的夢(mèng)想。宇航員登月后, 在月球上放置了一個(gè)半球形的直徑數(shù)米大的天線 , 用以向地球發(fā)送和接受信息。數(shù)米大的天線裝在小小的登月艙里送上了太空。天線就是用當(dāng)時(shí)剛剛發(fā)明不久的記憶合金制成的。用極薄的記憶合金材料先在正常情況下

27、按預(yù)定要求做好, 然后降低溫度把它壓成一團(tuán), 裝進(jìn)登月艙帶上天去。放到月面上以后 , 在陽(yáng)光照射下溫度升高 , 當(dāng)達(dá)到轉(zhuǎn)變溫度時(shí), 天線又“記”起了自己的本來(lái)面貌, 變成一個(gè)巨大的半球形。目前 , 形狀記憶效應(yīng)和超彈性已廣泛用于醫(yī)學(xué)和生活各個(gè)領(lǐng)域。如制造血栓過(guò)濾器、脊柱矯形棒、接骨板、人工關(guān)節(jié)、婦女胸罩、人造心臟等等。還可以廣泛地應(yīng)用于各種自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制裝置。形狀記憶薄膜和細(xì)絲可能成為未來(lái)超微型機(jī)械手和機(jī)器人的理想材料。特別是它的質(zhì)輕、 高強(qiáng)度和耐蝕性使它備受各個(gè)領(lǐng)域青睞。cu 與 zu 的合金稱黃銅 , 其中 cu 占 60 90、 zn 占 40 10 , 有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性 , 可

28、用作各種儀器零件。再如在黃銅中加入少量sn, 稱為海軍黃銅 , 具有很好的抗海水腐蝕的能力。在黃銅中加入少量的有潤(rùn)滑作用的pb,可用作滑動(dòng)軸承材料。青銅是人類(lèi)使用歷史最久的金屬材料, 它是 cu-sn 合金。錫的加入明顯地提高了銅的強(qiáng)度, 并使其塑性得到改善, 抗腐蝕性增強(qiáng) , 因此錫青銅常用于制造齒輪等耐磨零部件和耐蝕配件。 sn 較貴 , 目前已大量用 a1、 si 、 mn 來(lái)代替 sn 而得到一系列青銅合金。鋁青銅的耐蝕性比錫青銅還好。鈹青銅是強(qiáng)度最高的銅合金, 它無(wú)磁性又有優(yōu)異的抗腐蝕性能, 是可與鋼相競(jìng)爭(zhēng)的彈簧材料。白銅是 cu-ni 合金 , 有優(yōu)異的耐蝕性和高的電阻, 故可用作

29、苛刻腐蝕條件下工作的零部件和電阻器的材料。鈦是周期表中第b 類(lèi)元素 , 外觀似鋼 , 熔點(diǎn)達(dá) 1 672 , 屬難熔金屬。鈦在地殼中含量較豐富 , 遠(yuǎn)高于 cu、zn、 sn、pb 等常見(jiàn)金屬。我國(guó)鈦的資源極為豐富 , 僅四川攀枝花地區(qū)發(fā)現(xiàn)的特大型釩鈦磁鐵礦中 , 伴生鈦金屬儲(chǔ)量約達(dá) 4.2 億噸 , 接近國(guó)外探明鈦儲(chǔ)量的總和。純鈦機(jī)械性能強(qiáng) , 可塑性好 , 易于加工 , 如有雜質(zhì) , 特別是 0、 n、 c 等元素存在 , 會(huì)提高鈦6 / 8的強(qiáng)度和硬度 , 但會(huì)降低其塑性, 增加脆性。鈦是容易鈍化的金屬, 且在含氧環(huán)境中, 其鈍化膜在受到破壞后還能自行愈合。因此, 鈦對(duì)空氣、水和若干腐蝕

30、介質(zhì)都是穩(wěn)定的。鈦和鈦合金有優(yōu)異的耐蝕性, 只能被氫氟酸和中等濃度的強(qiáng)堿溶液所侵蝕。特別是鈦對(duì)海水很穩(wěn)定 , 將鈦或鈦合金放入海水中數(shù)年, 取出后 ,仍光亮如初 , 遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼。鈦的另一重要特性是密度小。其強(qiáng)度是不銹鋼的3.5 倍 , 鋁合金的1.3 倍 , 是目前所有工業(yè)金屬材料中最高的。液態(tài)的鈦幾乎能溶解所有的金屬, 形成固溶體或金屬化合物等各種合金。合金元素如a1、 v、 zr 、 sn、 si 、 mo 和 mn 等的加入 , 可改善鈦的性能, 以適應(yīng)不同部門(mén)的需要。例如,ti-a1-sn合金有很高的熱穩(wěn)定性, 可在相當(dāng)高的溫度下長(zhǎng)時(shí)間工作；以ti-al-v合金為代表的超塑性合金,

31、可以 50 150地伸長(zhǎng)加工成型, 其最大伸長(zhǎng)可達(dá)到2 000 。而一般合金的塑性加工的伸長(zhǎng)率最大不超過(guò)30。由于上述優(yōu)異性能, 鈦享有“未來(lái)的金屬”的美稱, 鈦合金已廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén),它是火箭、導(dǎo)彈和航天飛機(jī)不可缺少的材料。船舶、化工、電子器件和通訊設(shè)備以及若干輕工業(yè)部門(mén)中要大量應(yīng)用鈦合金, 只是目前鈦的價(jià)格較昂貴, 限制了它的廣泛使用。銅是人類(lèi)認(rèn)識(shí)并應(yīng)用最早的金屬之一。我國(guó)是最早使用銅器的國(guó)家之一。到目前為止, 發(fā)現(xiàn)的最早的青銅器出自新石器時(shí)代后期, 相當(dāng)于中原夏代的一些文化遺址中。在商代早期遺址中出土了較大型的青銅器。商代早期的大型青銅器還很粗陋, 器壁厚 , 外形多模仿陶器, 花

32、紋多為線條的獸面紋。1939 年在出土的禮器“司母戊鼎”是殷代前期青銅器的代表作, 是商王為其母鑄造的, 重達(dá)875 kg, 高133 cm, 橫長(zhǎng)110 cm, 寬 78 cm 。經(jīng)檢測(cè) , 銅占84.11 , 錫占11.64 , 鉛占2.79 , 是世界上最大的出土青銅器。又如湖南出土的盛酒器“四羊方尊”, 造型逼真 , 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 分布在四角的四支羊頭上長(zhǎng)著卷曲的羊角 , 還有突出的龍頭, 樓空的扉邊。重34.5 kg,身高 58.3 cm, 口邊長(zhǎng)52.4 cm 。它采用分鑄和嵌鑄等復(fù)雜的鑄造工藝, 充分反映出了殷代青銅器的高超熔鑄技藝。青銅器除了禮器等外, 更多是用于制造兵器, 此外也有一些青銅農(nóng)具出土。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期 , 齊國(guó)工匠已了解到隨著用途不同, 青銅器材料的性能也應(yīng)有所變化, 為此可以改變青銅中各種金屬成分的比例。我國(guó)古代很早就認(rèn)識(shí)到銅鹽溶液里的銅能被鐵取代, 從而發(fā)明了“水法煉銅”的新途徑,這一方法以我國(guó)為最早, 是濕法冶金技術(shù)的起源, 在世界化學(xué)史上是一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。在現(xiàn)代 , 銅仍舊有著極其廣泛的用途。銅的導(dǎo)電性僅次于銀, 居金屬中的第二位, 大量用于電氣工業(yè)。銅易與其他金屬形成合金, 銅合金種類(lèi)很多, 例如 , 青銅質(zhì)堅(jiān)韌 , 硬度高 , 易鑄造；黃銅廣泛用于制作儀器零件；白銅主要用