课题2　金属材料设计意图

课 题

金属材料

第1课时

金属材料

课 型

新授课

学习目1.掌握炼铁、炼钢、电解法制铝的原理。

2.了解金属腐蚀和防护的有关知识。

3.能举例说明金属材料的特点。

标

4.举例说明用化学方法进行金属材料表面处理的原理

重点

难点

记住高炉炼铁的原理和氧气顶吹转炉炼钢的方法。了解钢中添加的各种合金元素及学其作用。在铝的冶炼中，要求掌握如何从铝土矿中获得氧化铝以及电解氧化铝冶炼法率的原理。金属的化学性质比较活泼，所以金属容易腐蚀，纯的金属容易发生化学指腐蚀，合金容易发生电化学腐蚀。了解析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件和反应原理。学导

会如何有效利用金属腐蚀和如何防止金属腐蚀。

一、自主学习：（请同学们认真阅读课本57-66页，你一定能完成下列问题）

自1．炼铁的原理是利用氧化还原反应，在高温下，

，

学原料是

、

、

、

，炼铁过程中发生的主要化学反应引有：

、

、___________________ 导高炉煤气的成分是

。

︵2．炼钢的原理是

，

学原料是

。写出炼钢过程发生主要反应的化学方程生式

、

、___________________（脱碳）

课_____________________（脱硫）。

前必须完

。

成4．冰晶石的化学式为

，在电解三氧化铝时，加入冰晶石的作用是

︶

，电解Al2O3的化学方程式为

。电解3．电解铝的原料是铝土矿（主要成分是Al2O3)，提纯Al2O3的方法是：将铝土矿溶解在NaOH溶液，然后往溶液中通入过量的二氧化碳，过滤，灼烧，即得Al2O3，写出上述反应的化学方程式

金属材料的特点及其应用

金属材料的特点及其应用

时，阳极反应：_______________；阴极反应：________________________碳块要消耗，所以要定时补充碳块。

5．金属的化学腐蚀是指

；金属的电化学腐蚀是指

。

6．钢铁发生电化学腐蚀，主要原因是由于钢铁制品与其接触的电解质溶液构成许多微型的

，铁通常作为

极，

电子发生

反应而被腐蚀，其电极反应为

。钢铁在大气中的腐蚀通常为

腐蚀，其阴极反应式为

。若电解质溶液酸性较强，则发生的是

腐蚀，其电极反应式为

。

6、金属的防护方法：改变金属内部结构（如可根据不同的用途选用不同的金属或非金属制成合金，以防止腐蚀）、外加保护层（如可以采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等）、电化学保护法（牺牲阳极的阴极保护法-被保护金属做正极；外加电流法-被保护金属做阴极）

7．电镀是一种特殊的电解，在电镀时，

作阴极，

作阳极，

作电解质溶液，电镀时，电解质溶液的浓度

。如在一把小刀上镀锌，小刀接电源的

极，电极反应式为

。

二、自主练习：（通过自学，相信自己能解决下列问题）

1、下列各工业生产中，石灰石、生石灰、熟石灰、都不能作为原料和是（

）。

①炼铁

②用生铁炼钢

③从海水中提取镁

④铝的冶炼

⑤制水泥

⑥制玻璃

⑦制漂白粉⑧制硫酸

A．④⑧ B．⑤⑥ C．①②③ D．⑤⑥⑦

2、以下现象与电化学腐蚀无关的是（

）。

A．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易生锈

B．生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈

C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈

D．银质奖牌长期放置后表面变暗

3.从石器､青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平｡下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( )[来源:学科网]

A.金属的导电性强弱 B.金属在地壳中的含量多少

C.金属的化合价高低 D.金属的活动性大小

4.下列有关生铁炼钢的叙述错误的是( )[来源:Zxxk.Com]

A.添加必要的元素,改善钢材的组织结构和性能

B.适当降低生铁中的含碳量,除去大部分硫､磷等杂质

C.加入硅､锰､铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧

D.除去生铁中的非金属元素[来源:学§科§网]

三、你还有哪些不会的问题，请提出来让老师和同学帮你解决

例题1. 工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O、以及少量的Fe2O3、独立

铝土矿

思

考

合[来源:Zxxk.Com]SiO2等），提取纯Al2O3作冶炼铝的原料。提取的操作过程可用以下流程图表示：

加过量盐酸

过滤

不溶物

沉淀

加过量氢氧化钠

过滤

①

△

沉淀

Al2O3

滤液(A) ②

通入CO2

滤液(B) 滤液

作⑴写出滤液A中一种溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液B中的离子方程式

探________________________

。

究

⑵若步骤①中没有过滤操作而直接进入步骤②，对后面操作将产生的影响是

___________________________

。

例题2.蛇纹石矿可以看作由MgO､Fe2O3､Al2O3､SiO2组成｡由蛇纹石制取碱式碳酸镁的

实验步骤如下:

(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg外,还含有的金属离子是____________________________｡

(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7-8(有关氢氧化物沉淀的pH见下表): 2+

Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致__________溶解､____________沉淀

(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料,先向沉淀物A中加入________________(填入物质的化学式),然后________________(填实验操作名称)｡

(4)物质循环使用,能节约资源｡上述实验中,可以循环使用的物质是______________(填写物质化学式)｡

1.下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是(

) A.用电解熔融氯化钠的方法得到活泼金属钠

B.在加热的情况下利用氢气还原三氧化二铝得到金属铝

C.用铝热反应原理炼得熔点较高的金属铬

D.热分解法直接加热HgO得到金属Hg 巩固练习[来源:学,科,2.下列事实与电化学腐蚀无关的是(

) A.埋在潮湿的土壤中的铁管比干燥土壤中的更容易被腐蚀

B.为保护海较的船壳,常在船壳外面镶上锌块

C.在空气中金属银的表面生成一层黑色物质

D.镀银的铁制品,镀层破损后,露出的铁更易被腐蚀

网Z,X,X,K]

3.为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是(

)双选

A.将青铜器放在银质托盘上

B.将青铜器保存在干燥的环境中

C.将青铜器保存在潮湿的空气中

D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜

4.下列金属的防护方法不正确的是(

) A.对健身器材涂油漆以防止生锈

B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈

C.用牺牲锌块的方法来保护船体

D.自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈

学习体

会