高中化学 3.2金属材料课件 新人教版选修2
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总反应式：_2_A__l2_O_3_通_=9_=电5_=0_=、～_=_=N9_=7a_=03_=A℃_=l_F=_6_4_A_l_＋__3O__2_↑__。 电极反应： 阳极：_6_O__2－__－__1_2_e_－_=_=_=_3_O__2_↑_； 阴极：_4_A_l_3＋__＋__1_2_e－__=_=_=_4_A__l 。
【慎思3】 金属冶炼的方法有哪些？ 提示 (1)火法冶金：是指利用高温从矿石中提取金属或 其他化合物的冶金方法。 (2)湿法冶金：是指在水溶液或非水溶液中进行，包括氧 化还原反应、中和反应、水解反应等，对原料(矿石、精 矿等)中间产物或再生资源中的金属进行提取和分离的冶 金过程。
【慎思4】从氧化物、碳酸盐、硫化物中冶炼金属有哪些不同？ 为什么？ 提示 以氧化物形式存在的金属矿石可直接用还原剂还原， 如生铁的冶炼；以碳酸盐形式存在的金属矿则可通过煅烧 (在缺少空气条件下加热至高温但不使炉料熔化)分解生成 金属氧化物或金属，然后再将金属氧化物还原；以硫化物 形式存在的金属矿，由于低价硫的存在，所以先要焙烧 (在有空气条件下加热至高温但不使炉料熔化)生成金属氧 化物或金属，然后再将金属氧化物还原。
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。
笃学一 铁、铝的冶炼
1. 生铁的冶炼 (1)几种矿石的主要成分：磁铁矿__F_e_3O__4，赤铁矿_F_e_2_O_3， 褐铁矿_2_F_e_2_O_3_·_3_H_2_O__ ，黄铁矿_F_e_S_2_。 (2)原理：在高温下用还__原__剂__将__铁__从__其__氧__化__物__中__还__原__出___来_。 以赤铁矿为例，用化学方程式表示为：
笃学二 钢铁的电化学腐蚀
条件
析氢腐蚀 _水__膜__酸__性__较__强__
吸氧腐蚀
_水__膜__酸__性__很__弱__ 或_呈__中__性__
正极 反应
负极 反应
_2_H_＋_＋__2_e_－__=_=_=_H_2_↑_ O__2＋__4_e_－_＋__2_H__2_O_=_=_=_4_O__H_－_
_3_C_O__＋__F_e_2O__3=_高=_=_温=__=_2_F_e_＋__3_C_O_2__。 (3)原料：铁__矿__石__ 、 _焦__炭__ 、 石__灰__石__ 、 _空__气___。
(4)石灰石的作用：_除__去__脉__石__，有关化学方程式为：
C__a_C_O__3=_高=__=温_=_=_C_a_O__＋__C_O__2_↑_ ，C__a_O_＋__S_i_O_2_=_高=_=_温=_=_C__a_S_i_O_3 。 (5)设备：_炼__铁__高__炉__。 2．钢的冶炼 (1)原理：在高温下用__氧__化__剂__将__生__铁__中__过__多__的__碳__和__其__他__杂__ _质__氧__化__成__气__体__或__炉__渣__除__去___，再添加硅、锰、铝等其他合 金作为_脱__氧__剂__，调整钢水的成分。 (2)原料：_炼__铁__厂__的__铁__水__或__废__钢__铁__。
课题2 金属材料
11．．写写出出下下列列反反应应的的方化程学式：方程式： (1)Fe2O3＋3CO=高==温==_2_F__e_＋__3_C_O__2_； (2)2Al2O3=电 熔==解 融==_4_A__l＋___3_O_2_↑__； (3)Cu2(OH)2CO3==△===_2_C__u_O__＋__C_O__2_↑_＋__H__2_O__。
_F_e_－__2_e_－_=_=_=_F__e2_＋__
2_F__e_－__4_e－__=_=_=_2_F_e_2_＋
【慎思1】 获得金属材料的过程是怎样的？ 提示 获得金属材料首先要通过化学方法把金属从矿石中 提取出来，一般要经过开采和初步加工(主要包括探矿、 采矿、选矿等工序)及冶炼阶段。
【慎思2】 金属冶炼的基本原理是什么？ 提示 金属冶炼的基本原理是利用氧化还原反应将金属从 其化合物中还原出来。
(3)主要的反应：_2_C_＋__ Nhomakorabea__2_=高_=_=温_=_=_2_C_O_；_2_F_e_＋__O_2_=高_=_=温_=_=_ 2_F__eO__；
_F_e_O__＋__C_=_高=_=_温=_=_C__O_＋__F__e(_脱__碳__)；
_F_e_S_＋__C_a_O__=_高=_=_温=_=_C__a_S_＋__F_e_O_(_脱__硫__)_ 。 (4)设备：氧气顶吹转炉。 3． 铝的冶炼 (1)原料：_铝__土__矿__。 (2)提纯Al2O3，用化学反应方程式表示为： ①_A__l2_O__3＋__2_N__a_O_H__=_=_=_2_N__a_A_l_O_2_＋__H_2_O__； ②_N__a_A_l_O_2_＋__C_O__2_＋__2_H_2_O_=_=__=_A_l_(O__H__)3_↓_＋__N_a_H__C_O__3_；
2．地壳中含量最多的金属元素是什么？人们对它的使用如何？ 提示 铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，居金属元素的首 位，约为8.8%。但人类大量使用铝制品却很晚，这是由 于铝是一种非常活泼的金属，在发明电解法冶铝之前，只 能用比铝更为活泼的金属来还原。因此，产量很低而成本 很高。 20世纪50年代后，世界上铝的年产量已经超过铜，其产量 约占有色金属总产量的一半成为仅次于钢铁的第二大金属 材料。
③_2_A__l(_O_H__)_3=_=_△=_=_=__A_l2_O__3＋__3_H__2O__。
(3)电解Al2O3 ①电解质是_冰__晶__石__(_N_a_3_A_l_F_6_)_和__氧__化__铝__的__熔__融__液__ ，常加入 少量降低熔点的物质是_氟__化__钙__，阳极和阴极的材料是 _碳__素__材__料__，在电解槽中进行。 ②电解原理：
【慎思3】 金属冶炼的方法有哪些？ 提示 (1)火法冶金：是指利用高温从矿石中提取金属或 其他化合物的冶金方法。 (2)湿法冶金：是指在水溶液或非水溶液中进行，包括氧 化还原反应、中和反应、水解反应等，对原料(矿石、精 矿等)中间产物或再生资源中的金属进行提取和分离的冶 金过程。
【慎思4】从氧化物、碳酸盐、硫化物中冶炼金属有哪些不同？ 为什么？ 提示 以氧化物形式存在的金属矿石可直接用还原剂还原， 如生铁的冶炼；以碳酸盐形式存在的金属矿则可通过煅烧 (在缺少空气条件下加热至高温但不使炉料熔化)分解生成 金属氧化物或金属，然后再将金属氧化物还原；以硫化物 形式存在的金属矿，由于低价硫的存在，所以先要焙烧 (在有空气条件下加热至高温但不使炉料熔化)生成金属氧 化物或金属，然后再将金属氧化物还原。
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。
笃学一 铁、铝的冶炼
1. 生铁的冶炼 (1)几种矿石的主要成分：磁铁矿__F_e_3O__4，赤铁矿_F_e_2_O_3， 褐铁矿_2_F_e_2_O_3_·_3_H_2_O__ ，黄铁矿_F_e_S_2_。 (2)原理：在高温下用还__原__剂__将__铁__从__其__氧__化__物__中__还__原__出___来_。 以赤铁矿为例，用化学方程式表示为：
笃学二 钢铁的电化学腐蚀
条件
析氢腐蚀 _水__膜__酸__性__较__强__
吸氧腐蚀
_水__膜__酸__性__很__弱__ 或_呈__中__性__
正极 反应
负极 反应
_2_H_＋_＋__2_e_－__=_=_=_H_2_↑_ O__2＋__4_e_－_＋__2_H__2_O_=_=_=_4_O__H_－_
_3_C_O__＋__F_e_2O__3=_高=_=_温=__=_2_F_e_＋__3_C_O_2__。 (3)原料：铁__矿__石__ 、 _焦__炭__ 、 石__灰__石__ 、 _空__气___。
(4)石灰石的作用：_除__去__脉__石__，有关化学方程式为：
C__a_C_O__3=_高=__=温_=_=_C_a_O__＋__C_O__2_↑_ ，C__a_O_＋__S_i_O_2_=_高=_=_温=_=_C__a_S_i_O_3 。 (5)设备：_炼__铁__高__炉__。 2．钢的冶炼 (1)原理：在高温下用__氧__化__剂__将__生__铁__中__过__多__的__碳__和__其__他__杂__ _质__氧__化__成__气__体__或__炉__渣__除__去___，再添加硅、锰、铝等其他合 金作为_脱__氧__剂__，调整钢水的成分。 (2)原料：_炼__铁__厂__的__铁__水__或__废__钢__铁__。
课题2 金属材料
11．．写写出出下下列列反反应应的的方化程学式：方程式： (1)Fe2O3＋3CO=高==温==_2_F__e_＋__3_C_O__2_； (2)2Al2O3=电 熔==解 融==_4_A__l＋___3_O_2_↑__； (3)Cu2(OH)2CO3==△===_2_C__u_O__＋__C_O__2_↑_＋__H__2_O__。
_F_e_－__2_e_－_=_=_=_F__e2_＋__
2_F__e_－__4_e－__=_=_=_2_F_e_2_＋
【慎思1】 获得金属材料的过程是怎样的？ 提示 获得金属材料首先要通过化学方法把金属从矿石中 提取出来，一般要经过开采和初步加工(主要包括探矿、 采矿、选矿等工序)及冶炼阶段。
【慎思2】 金属冶炼的基本原理是什么？ 提示 金属冶炼的基本原理是利用氧化还原反应将金属从 其化合物中还原出来。
(3)主要的反应：_2_C_＋__ Nhomakorabea__2_=高_=_=温_=_=_2_C_O_；_2_F_e_＋__O_2_=高_=_=温_=_=_ 2_F__eO__；
_F_e_O__＋__C_=_高=_=_温=_=_C__O_＋__F__e(_脱__碳__)；
_F_e_S_＋__C_a_O__=_高=_=_温=_=_C__a_S_＋__F_e_O_(_脱__硫__)_ 。 (4)设备：氧气顶吹转炉。 3． 铝的冶炼 (1)原料：_铝__土__矿__。 (2)提纯Al2O3，用化学反应方程式表示为： ①_A__l2_O__3＋__2_N__a_O_H__=_=_=_2_N__a_A_l_O_2_＋__H_2_O__； ②_N__a_A_l_O_2_＋__C_O__2_＋__2_H_2_O_=_=__=_A_l_(O__H__)3_↓_＋__N_a_H__C_O__3_；
2．地壳中含量最多的金属元素是什么？人们对它的使用如何？ 提示 铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，居金属元素的首 位，约为8.8%。但人类大量使用铝制品却很晚，这是由 于铝是一种非常活泼的金属，在发明电解法冶铝之前，只 能用比铝更为活泼的金属来还原。因此，产量很低而成本 很高。 20世纪50年代后，世界上铝的年产量已经超过铜，其产量 约占有色金属总产量的一半成为仅次于钢铁的第二大金属 材料。
③_2_A__l(_O_H__)_3=_=_△=_=_=__A_l2_O__3＋__3_H__2O__。
(3)电解Al2O3 ①电解质是_冰__晶__石__(_N_a_3_A_l_F_6_)_和__氧__化__铝__的__熔__融__液__ ，常加入 少量降低熔点的物质是_氟__化__钙__，阳极和阴极的材料是 _碳__素__材__料__，在电解槽中进行。 ②电解原理：