2019高中化学 第三单元 化学与材料的发展 3金属材料 5页

金属材料 学习目标 ‎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。‎ ‎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 金属材料的特点及其应用 难点 金属材料的特点及其应用 学法指导 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。学会如何有效利用金属腐蚀和如何防止金属腐蚀。‎ 自学引导︵学生课前必须完成︶‎ 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）‎ ‎1．炼铁的原理是利用氧化还原反应，在高温下， ，‎ 原料是 、 、 、 ，炼铁过程中发生的主要化学反应有： 、 、___________________‎ 高炉煤气的成分是 。‎ ‎2．炼钢的原理是 ，‎ 原料是 。写出炼钢过程发生主要反应的化学方程式 、 、___________________（脱碳）‎ ‎_____________________（脱硫）。‎ ‎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 ‎ ‎ 。‎ ‎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 。电解时，阳极反应：_______________；阴极反应：________________________碳块要消耗，所以要定时补充碳块。‎ 5‎ ‎ 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( )‎ 5‎ 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( )‎ 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 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 独立思考 合作探究 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、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：‎ 铝土矿 ‎ 加过量盐酸 过滤 ‎① ‎ 不溶物 ‎ 滤液(A)‎ 加过量氢氧化钠 过滤 ‎② ‎ 滤液 沉淀 ‎ ‎△‎ Al2O3‎ 滤液(B)‎ 沉淀 ‎ 通入CO2‎ ‎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 ________________________ 。‎ ‎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:‎ 5‎ ‎(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+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):‎ 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)｡‎ 巩固练习 ‎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 ‎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 ‎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( )‎ 5‎ 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 5‎