课 题：第三节 金属的化学性能（1课时） 教学要求：1.理解耐腐蚀性、抗氧化性；
2.知道常见金属的腐蚀性,了解金属的防腐方法。 教学重点：耐腐蚀性、抗氧化性，发蓝处理。 教学器材：镀锌、镀铬、发蓝处理的金属制品。 教学过程： 【交流与讨论】 在碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、金、银和钛这些常
见的金属材料中：
耐腐蚀的金属是____________________________；
易腐蚀的金属是____________________________。
（教师注意引导观察教室内钢制课桌椅腐蚀情况或展示实物。） 【导入新课】金属腐蚀的问题属于金属的化学性能，本节课我们学习讨论： 【板书】第三节 金属的化学性能
一、耐腐蚀性：金属材料在常温抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀作用的能力。
指出：以钢铁为例：常温下钢铁能与氧气及其他化学物质反应（Fe + O2 → Fe2O3）当有水存在时，将发生电化学腐蚀，腐蚀的速度将大大加快。
【讲解】腐蚀不仅使金属材料本身受到损害，给生产生活带来很大不便，严重时还会使金属构件遭到破坏，引起重大的伤亡事故。据报道，全世界每年因金属材料腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。我国因金属材料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%。金属材料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水体、土壤中，引起重金属污染。因此，采取各种措施防止金属材料的腐蚀十分必要。
【交流与讨论】在日常生活中，你所知道的金属材料防腐方法有哪些？ 【板书】金属防腐方法（教师边讲边展示实物）
覆盖法防腐 （把金属同腐蚀介质隔开来，以达到防腐目的。）
1．喷涂油漆（最常见的防腐方法,如给汽车喷漆；国家体育馆“鸟巢” 的钢结构刷6层防腐漆，可确保25年不生锈。）
2．喷塑（把塑料喷涂在零件上。目前广泛用于电器设备金属外壳的防腐。）
3．镀层（在易腐蚀的金属表面电镀（或喷镀）上一层耐腐蚀的金属镀层。如镀锌、镀铬、镀铜、镀金、镀银等。）
镀锌：自来水管、钢丝（俗称铁丝）、白铁皮都经过镀锌处理； 镀铬：普通自行车把手、自行车钢圈上的通常镀铬防腐；
4．涂油脂（当零件或工具表面需要保持光洁时，常采用上油或涂脂的方法防腐。如机床导轨、游标卡尺的防腐。）
5．发蓝处理：将除锈后零件放入氢氧化钠、硝酸钠、亚硝酸钠溶液中，在140~150℃温度下，保温60~120分钟，使零件表面生成一层以Fe3O4为主的蓝黑色的多孔氧化膜，经浸油处理后，能有效地抵抗干燥气体腐蚀。广泛用于机械零件、钟表零件和枪支的防腐。
6．搪瓷（在金属表面涂覆一层或数层瓷釉 ，通过烧成，两者发生物理化学反应而牢固结合的一种复合材料。它既有金属的强度，又有涂层的耐腐蚀、耐磨、耐热、无毒及可装饰性。）
提高金属本身的耐腐蚀性
1．在冶炼金属材料的过程中，加入一些合金元素，以增强其耐蚀能力。如不锈钢就是很有代表性的一例。
2．采用化学热处理（渗铬、渗铝、渗氮）使金属表面产生一层耐蚀性强的表面层。
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电化学防腐
（经常采用的是牺牲阳极法，即用电极电位较低的金属与被除数保护的金属接触，使被保护的金属成为阴极而不被腐蚀。牺牲阳极法广泛用于防止海水及地下的金属设施的腐蚀。如在轮船的外表面焊上一些锌块。）
干燥气体封存法
（采用密封包装，在包装袋内放入干燥剂或充入干燥气体，湿度控制在≤35%/使金属防腐。主要用于包装整架飞机、整台发动机和枪械等。） 【小结】
金属防腐方法比较
方 法 防腐效果 价 格 喷涂油漆 一般 便宜 喷 塑 一般 便宜 镀 锌 好 中等 发蓝处理 好 中等 镀 铬 很好 昂贵 使用不锈钢 很好 昂贵 【讲解】有许多零件在高温下工作，制造这些零件的材料，就要求具有良好的抗氧化性。 【板书】二、抗氧化性：金属材料在高温时抵抗氧化作用的能力。
【讲解】长期在高温下工作零件，如工业用的锅炉、加热设备、汽轮机、喷气发动机、火箭、导弹等，易发生氧化腐蚀，形成一层层的氧化铁皮。金属材料的氧化随温度升高而加速。氧化不仅造成材料的过量的损耗，也可形成各种缺陷。因此，在高温下制造或使用金属零件，必须考虑抗氧化性。例如，钢材在铸造、锻造、焊接、热处理等热加工作业时，常在其周围造成一种还原气体或保护气，以免金属材料的氧化。
【交流与讨论】 耐腐蚀性 抗氧化性
耐腐条件 耐腐介质
【小结】一、化学性能
耐腐蚀性 抗氧化性
二、金属防腐方法
覆盖法防腐：喷涂油漆、镀锌、镀铬、发蓝处理等 提高金属本身的耐腐蚀性 电化学防腐 干燥气体封存法
本节课的重点：耐腐蚀性、抗氧化性，发蓝处理。
【作业】
讨论：六
书面：习题一、二、三。
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课 题：第四节 金属的力学性能（1课时）
教学要求：1.明确力学性能，理解静载荷、冲击载荷、交变载荷； 2.明确弹性变形、塑性变形，理解应力含义。 教学重点：三种载荷、应力。 教学难点：应力含义。
教学器材：镀锌钢丝、薄钢板、橡皮筋、弹簧 教学过程：
【交流与讨论】用来制造硬币的金属材料应具有哪些特点？（资源丰富，无毒轻便，耐磨耐腐蚀，美观易加工。）
【导入新课】制造硬币的金属材料要求耐磨，也就是它必须具有定的硬度和强度。硬度和强度属于金属材料的力学性能，本节课我们来学习讨论力学性能。 【板书】第四节 金属的力学性能
力学性能：金属材料在外力作用时表现来的性能。 力学性能包括强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。
【讲解】在机械设备及工具的设计、制造中选用金属材料时，大多以力学性能为主要依据，因此熟悉和掌握金属材料的力学性能是非常重要的。力学性能不仅是本章学习的重点，同时也是整个教材的学习重点，希望同学们要努力学习掌握好这些内容。本节课学习准备知识。 （一）、载荷（金属材料在加工和使用过程中所受的外力） 静载荷：指大小不变或变动很慢的载荷。
如地面所受讲台的压力，千斤顶工作所受的载荷。
冲击载荷：指突然增加的载荷。
如铁匠用铁锤锻打工件、高速行驶的汽车相撞的载荷。
交变载荷：指周期性或非周期性的动载荷。
如电扇主轴、弹簧工作时所受的载荷。
【交流与讨论】 请根据下列的文字描述，判断物体所受的载荷类型。 电视机放在桌面上，桌面所受的载荷是_____________。
在金属拉伸试验中。金属试样所受的载荷是_________。
电动机工作时，电动机主轴所受的载荷是___________。
人坐在沙发上，沙发里弹簧所受的载荷是___________。
子弹击中金属防弹衣，防弹衣所受的载荷是_________。
【板书】（二）、变形（金属材料受载荷作用发生几何形状和尺寸的变化。）
【演示】教师用橡皮筋、弹簧演示弹性变形，用镀锌钢丝、薄钢板演示塑性变形。 【板书】弹性变形：载荷去除后，可完全恢复的变形。
塑性变形：载荷去除后，不可恢复的永久变形。
【讲解】金属材料的弹性变形可用于控制机构运动、缓冲与吸振、储存能量等。金属材料塑性变形可用于成型产品的加工，70%的金属材料是通过塑性变形加工成型的。 【交流与讨论】
1、弹性变形与塑性变形的根本区别是什么？(有无永久变形。)
2、生活、生产哪些地方发生弹性变形或塑性变形？你知道哪些产品产通过塑性变形加工成形的？（①沙发、席梦思中弹簧变形；汽车、拖拉机车厢下板弹簧的变形；闹钟发条的变形。②课桌椅上钢板折边、钢管弯折；自行车铃、弹壳的冲压加工；轿车车身冲压加工。） 3、加工制造好的机械零件，在使用时一旦发生塑性变形有什么危害？（零件变形、
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失效，甚至发生断裂。） 【板书】（三）应力
1、内力 金属受外力作用后，在材料内部作用着与外力相对抗的力称为内力。
F内力= F外力
【板书】 2、应力：单位面积上的内力。
F
σ=
S式中 F──外力（N）；
2
S──横截面积（mm）；
2
σ──应力，常用单位为MPa（N/mm），1MPa=106 Pa。
【板书】结论：当横截面积一定时，应力越大，表示材料承受载荷的能力越大。
例 碳钢 最大应力
Ｑ235钢（生活中最常用的钢） 460 MPa
45钢 （制电机主轴的钢） 600 MPa 65Mn钢（制沙发弹簧的钢） 735 MPa
【小结】（略） 【交流与讨论】 a和b都是45钢，a的直径为20mm，b的直径为10mm， 它们都受到10000N的载荷作用。请问： 1．a所受的内力是______N ，b所受的内力是______N；
2．a的横截面积为______ mm2，b的横截面积为______ mm2；
3．a单位横截面积上所受的应力是______N/ mm2，
b的位横截面积上所受的应力是______N/ mm2。
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