資源簡(jiǎn)介

相關(guān)鏈接___人體中的鉀、鈉、氯
　　鉀、鈉和氯是維持體內(nèi)滲透壓、酸堿度和肌肉以及神經(jīng)細(xì)胞正常的應(yīng)急性物質(zhì)。細(xì)胞外由鉀維持，細(xì)胞內(nèi)由鈉維持。氯還是胃液鹽酸的成分，在生理上都是重要元素。　　人體缺鈉會(huì)感到頭暈、乏力，長(zhǎng)期缺鈉易患心臟病，并可以導(dǎo)致低鈉綜合癥。這種情況容易出現(xiàn)在人體大量失水后，因此，高溫工作者的飲料中要加入適量食鹽（NaCl），水瀉病人需要靜脈注射生理鹽水。一般成年人的食鹽攝入量以4g/d～10g/d為宜，高血壓病人以1g/d～3g/d為宜。1988年5月在斯德哥爾摩召開(kāi)的“食鹽與疾病”國(guó)際研討會(huì)上有報(bào)告說(shuō)，人體隨鈉鹽攝取量的增加，骨癌、食道癌、膀胱癌的發(fā)病率增高。如果增加鉀鹽的攝取，則胃腸癌的發(fā)病率成比例下降。也有報(bào)告說(shuō)，在飲食中攝人部分鉀鹽和鎂鹽以取代鈉鹽，對(duì)糖尿病、高血壓和骨質(zhì)疏松都有一定療效。市場(chǎng)上低鈉鹽的出現(xiàn)，是為了適應(yīng)這一需要而制造的。　　鈉還和水腫有關(guān)。水腫組織中由于含過(guò)多鈉鹽，水分就由外向內(nèi)滲透，造成水腫，因此水腫病人應(yīng)少食食鹽，使體內(nèi)鈉和氯減少，水存不住，水腫便可消失。　　腎上腺皮質(zhì)激素主要調(diào)節(jié)體內(nèi)無(wú)機(jī)鹽的平衡，起滯鈉排鉀的作用。它的作用大概是去影響腎曲小管，而使排泄的鉀、鈉離子保持一定的平衡。如果腎上腺皮質(zhì)功能衰退，分泌減少，腎則排泄過(guò)多的鈉，而保護(hù)過(guò)多的鉀于體內(nèi)。鈉少了，體內(nèi)滲透壓減小，為保護(hù)滲透壓不變，要排除水分。這樣就會(huì)使血液變濃、減少，血流慢，尿量減少，發(fā)生各種缺水癥狀。如注射腎上腺皮質(zhì)激素則立即可使這些反常現(xiàn)象消失。
鐵
　　人類最早發(fā)現(xiàn)的鐵，是從天上掉下來(lái)的“隕鐵”，在各個(gè)文明古國(guó)中發(fā)現(xiàn)的最早鐵器都是用隕鐵制成的。雖然隕鐵很少，卻為人類認(rèn)識(shí)鐵打開(kāi)了大門(mén)。　　到公元前1000年，人們開(kāi)始掌握煉鐵技術(shù)，當(dāng)時(shí)冶煉的鐵主要用來(lái)制作武器，后來(lái)逐漸擴(kuò)散到社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，由于鐵價(jià)廉，因此逐漸代替了被富有階層所獨(dú)占的青銅。雖然材料的紀(jì)元始于青銅，但從對(duì)世界文明史的影響來(lái)看，鐵要大得多。可以說(shuō)有了鐵，人類才開(kāi)始真正使用了金屬。在鐵器時(shí)代耕作者的鋤和鍋逐漸使用鐵制品，各種工具如鑿子、鉆、錘、錐等也開(kāi)始用鐵制造，生產(chǎn)和生活條件大為改善，生產(chǎn)力水平顯著提高。　　但鐵對(duì)人類文明的真正貢獻(xiàn)是產(chǎn)業(yè)革命時(shí)代以后的事。從1750～1850年的100年內(nèi)，作為材料的鐵（最初是鑄鐵，后來(lái)是鋼），作為加工手段的鑄造機(jī)、軋制機(jī)、機(jī)床和作為產(chǎn)品的蒸汽機(jī)相互作用，迅速進(jìn)步，支配著19世紀(jì)后半期的文明世界。這一時(shí)期，鐵給人類以力量，使人類能隨心所欲地掌握能源，發(fā)展文明。
鋁
　　鋁是地殼中含量最多的金屬元素，它占地殼總質(zhì)量的7.51％，比鐵幾乎多1倍，是銅的近千倍。但由于鋁的性質(zhì)活潑，同氧結(jié)合緊密，冶煉困難，因此，人類發(fā)現(xiàn)和利用鋁比較遲。在1845年，德國(guó)化學(xué)家維勒經(jīng)過(guò)17年的不懈努力，才制得一粒別針大小的鋁。據(jù)說(shuō)，法國(guó)拿破侖三世舉行宮廷宴會(huì)，來(lái)賓用的是金餐具，而唯獨(dú)他用的是鋁餐具，使賓客們羨慕不已。因?yàn)楫?dāng)時(shí)鋁極稀少，價(jià)格遠(yuǎn)高于黃金。直到19世紀(jì)40年代，鋁仍然是一種有珠寶價(jià)值的珍貴金屬。1889年俄國(guó)著名化學(xué)家門(mén)捷列夫到倫敦講學(xué)，倫敦化學(xué)會(huì)送給他的貴重禮物就是鋁合金制的花瓶和杯子。　　到19世紀(jì)末，當(dāng)科學(xué)家研究出現(xiàn)代鋁的生產(chǎn)方法——電解氧化鋁后，鋁的產(chǎn)量劇增，價(jià)格也逐漸下降。到20世紀(jì)初珠寶商人已失去對(duì)鋁的興趣，但鋁卻受到了整個(gè)工業(yè)界的青睞。由于鋁合金具有密度小、硬度大、強(qiáng)度高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于航空、化工、交通、建筑、國(guó)防等工業(yè)，家庭日用品中也日漸常見(jiàn)，逐漸成為繼鐵之后又一對(duì)人類發(fā)展產(chǎn)生重大影響的金屬。從1919年開(kāi)始，鋁合金就開(kāi)始用于飛機(jī)制造，此后鋁和航空事業(yè)緊緊連在一起，因此有人把鋁譽(yù)為“帶翼的金屬”。
磁性材料
　　在許多過(guò)渡金屬元素和它們的化合物中，由于有未成對(duì)的d電子存在，所以具有順磁性，可以被磁場(chǎng)所吸引。Fe、Co、Ni等金屬則具有鐵磁性，鐵磁性物質(zhì)和順磁性物質(zhì)一樣，也會(huì)被磁場(chǎng)所吸引，但磁場(chǎng)對(duì)鐵磁性物質(zhì)的作用力要比順磁性物質(zhì)大得多。同時(shí)，鐵磁性的固體物質(zhì)在磁場(chǎng)中被磁化以后就已經(jīng)永磁化了，也就是說(shuō)，在外加磁場(chǎng)不存在時(shí)仍保留磁性。而順磁性物質(zhì)只有在外加磁場(chǎng)存在時(shí)才表現(xiàn)出磁性。并不是所有含未成對(duì)電子的金屬都是鐵磁性的，如錳有5個(gè)未成對(duì)電子，鐵只有4個(gè)未成對(duì)電子，鐵有鐵磁性而錳卻不具有鐵磁性。具有鐵磁性的一個(gè)必要條件是在晶格中順磁性的原子之間的距離要正好合適。如果原子靠得太緊密，相鄰原子中由于未成對(duì)電子占用的軌道會(huì)重疊而使自旋相反的電子配對(duì)；如果原子相距太遠(yuǎn)，則一個(gè)原子中的未成對(duì)電子的自旋就不能與相鄰原子中電子的自旋取得一致。　　非鐵磁性金屬可以通過(guò)制成各種合金而成為鐵磁性的合金。常用的鐵磁性合金有硅鐵（含硅4％～5％）、Fe—Ni合金、Fe—Ni—Co合金等。在磁性材料方面，含有某些稀土金屬的永磁鐵是目前最強(qiáng)的永久磁性材料，已廣泛應(yīng)用于近代各個(gè)技術(shù)部門(mén)中，如制造微型電機(jī)、各種微波設(shè)備、航空和宇宙航行的儀器中等。　　現(xiàn)在，一些工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家正在致力于釹——鐵——硼永磁材料的科研與生產(chǎn)。
神奇的形狀記憶合金
　　1932年，瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到“記憶”效應(yīng)，即合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時(shí)，它又可以魔術(shù)般地變回到原來(lái)的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。記憶合金的開(kāi)發(fā)迄今不過(guò)20余年，但由于其在各領(lǐng)域的特效應(yīng)用，正廣為世人所矚目，被譽(yù)為“神奇的功能材料”。　　記憶合金在航空航天領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用有很多成功的范例。人造衛(wèi)星上龐大的天線可以用記憶合金制作。發(fā)射人造衛(wèi)星之前，將拋物面天線折疊起來(lái)裝進(jìn)衛(wèi)星體內(nèi)，火箭升空把人造衛(wèi)星送到預(yù)定軌道后，只需加溫，折疊的衛(wèi)星天線因具有“記憶”功能而自然展開(kāi)，恢復(fù)拋物面形狀。　　記憶合金在臨床醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用。例如人造骨骼、傷骨固定加壓器、牙科正畸器、各類腔內(nèi)支架、栓塞器、心臟修補(bǔ)器、血栓過(guò)濾器、介入導(dǎo)絲和手術(shù)縫合線等等，記憶合金在現(xiàn)代醫(yī)療中正扮演著不可替代的角色。　　記憶合金同我們的日常生活也同樣休戚相關(guān)。僅以用記憶合金制成的彈簧為例，把這種彈簧放在熱水中，彈簧的長(zhǎng)度立即伸長(zhǎng)，再放到冷水中，它會(huì)立即恢復(fù)原狀。利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫，在熱水溫度過(guò)高時(shí)通過(guò)“記憶”功能，調(diào)節(jié)或關(guān)閉供水管道，避免燙傷。也可以制作成消防報(bào)警裝置及電器設(shè)備的保安裝置。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，記憶合金制成的彈簧發(fā)生形變，啟動(dòng)消防報(bào)警裝置，達(dá)到報(bào)警的目的。還可以把用記憶合金制成的彈簧放在暖氣的閥門(mén)內(nèi)，用以保持暖房的溫度，當(dāng)溫度過(guò)低或過(guò)高時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉暖氣的閥門(mén)。　　作為一類新興的功能材料，記憶合金的很多新用途正不斷被開(kāi)發(fā)，例如：用記憶合金制作的眼鏡架，如果不小心被碰彎曲了，只要將其放在熱水中加熱，就可以恢復(fù)原狀。不久的將來(lái)，汽車的外殼也可以用記憶合金制作。如果不小心碰癟了，只要用電吹風(fēng)加加溫就可恢復(fù)原狀，既省錢(qián)又省力，實(shí)在方便。
突破思路
　　1．可引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材，通過(guò)對(duì)有關(guān)合金優(yōu)良性質(zhì)知識(shí)的復(fù)習(xí)，總結(jié)常見(jiàn)合金的重要應(yīng)用中是如何利用合金的這些優(yōu)良性質(zhì)的，并配合多媒體進(jìn)行教學(xué)，重視實(shí)踐活動(dòng)的落實(shí)。　　2．可讓學(xué)生搜集有關(guān)金屬材料的性能、價(jià)格、制造或安裝成本、利弊或照片或?qū)嵨锏龋谡n堂上展示、交流。并且可根據(jù)學(xué)校的具體情況，利用課上或課外，組織參觀有關(guān)的展覽，邀請(qǐng)專家介紹金屬材料在促進(jìn)社會(huì)發(fā)展中的重要作用，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間的相互關(guān)系。　　3．讓學(xué)生自己調(diào)查或搜集資料，寫(xiě)出調(diào)查報(bào)告、小論文或簡(jiǎn)報(bào)，以墻報(bào)、黑板報(bào)或班會(huì)的形式進(jìn)行交流。
規(guī)律總結(jié)
　　1．合金：兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合在一起而形成的具有金屬特性的物質(zhì)。　　合金的特點(diǎn)；硬度一般比成分金屬大而熔點(diǎn)比成分金屬低，用途比純金屬要廣泛。　　2．金屬材料的選用要從多方面考慮，既要考慮實(shí)用美觀，又要考慮成本低、保護(hù)環(huán)境、物盡其用等諸方面因素。　　3．我國(guó)的金屬資源不夠豐富，人均占有量低。合理利用金屬，保護(hù)現(xiàn)有資源，最大限度地減少開(kāi)采過(guò)程中對(duì)環(huán)境的破壞，回收廢舊金屬，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用等是需要我們每個(gè)人都必須付出努力的。
金屬多孔材料
金屬多孔材料　　這類材料是采用事先加工好的球狀或不規(guī)則的金屬（Ti、Mo、W等）粉末，經(jīng)過(guò)壓型、燒結(jié)等工藝，使金屬顆粒既能熔接起來(lái)，又能保持由表及里、縱橫交錯(cuò)、相互貫通的眾多小空隙。這類材料除具有一般金屬的性能外，最突出的是透過(guò)性強(qiáng)、過(guò)濾性能高、經(jīng)久耐用。適用于作過(guò)濾器、流體分布和滲透裝置等，也適于作消音和減震材料。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，孔徑為0.1 m以下的金屬多孔材料過(guò)濾膜，已普遍應(yīng)用于同位素分離技術(shù)、原子反應(yīng)堆的排氣技術(shù)、消音器、減震器、催化劑、熱交換器、燃料電池的電極等方面。

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