最新人教版高中化学《金属材料》导学案

2019-02-15 11:37

预习导航

思维激活

(一)法国皇帝拿破仑三世,为显示自己的富有和尊贵,命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。他戴上铝皇冠,神气十足地接受百官的朝拜。在宴请宾客时,拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具,而大臣们使用的是金或银制餐具。

(二)门捷列夫创建了元素周期表,受到英国皇家学会的表彰,奖品是一只铝制奖杯。

法国皇帝拿破仑三世(1808~1873)用铝盘款待最重要的宾客。而今天铝非常便宜,我们用铝箔包装食品

为什么当时铝很贵?

铝在地壳中都以化合态存在,如氧化铝等。在19世纪中期铝冶炼的困难导致了

铝价格的昂贵,甚至超过了黄金,但现在随着科学技术的进步,人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法,铝的价格大大降低,走进了我们普通百姓家。

课前预习

一、从矿石中获得金属

1.金属冶炼所依据的原理是用氧化还原反应将金属从其化合物中还原出来;冶金工业的两种主要方法是火法和湿法。

2.铁元素主要以氧化物、硫化物等形式存在,如磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿;工业上一般以铁矿石、焦炭、石灰石和空气等为原料在高炉中炼制铁;炼钢过程中发生的化学反应主要有2C+O2===2CO、2Fe+O2===2FeO、FeO+C===CO+Fe、FeS+CaO===CaS+FeO;高炉炼铁时,高炉煤气的成分为N2、CO、CO2,炉渣形成的反应方程式为SiO2+CaCO3=====CaSiO3+CO2↑;根据碳在铸铁中存在形态或石墨形状的不同,可分为白口铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁。

3.电解冶炼铝的原料为铝土矿,从中获得Al2O3的过程包括三个环节,每个环节的主要反应为:

(1)Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,

(2)NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3, (3)2Al(OH)3===Al2O3+3H2O;

高温

电解冶炼铝时,电解质是冰晶石氧化铝熔融液,阳、阴极的材料是碳棒,阴极反应为4Al3+12e===4Al,阳极反应为6O2-12e===3O2,电解铝的总反应式为

2Al2O3通电,=====4Al+3O2↑。 NaAlF

3

6

950~970 ℃

比较几种常见的金属冶炼方法。

(1)金属冶炼方法的还原强度顺序:电解法>热还原法>热分解法,即用热还原

法冶炼的金属也能用电解法冶炼,用热分解法冶炼的金属也能用电解法和热还原法冶炼。

(2)金属冶炼方法的经济效益高低:热分解法>热还原法>电解法,即当一种金属可用多种方法冶炼时,热分解法优于焦炭还原法,焦炭还原法优于铝热还原法,铝热还原法优于电解还原法。

二、金属的腐蚀及防护

1.金属腐蚀的本质是金属失电子被氧化,主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀,金属材料与其表面接触的一些物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫化学腐蚀。

2.电化学腐蚀是指不同金属或不纯金属与电解质溶液接触,因发生原电池反应,比较活泼的金属失电子而被氧化;钢铁腐蚀通常分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀。

1-+-

3.钢铁吸氧腐蚀的负极反应为Fe-2e===Fe2,正极反应为O2(g)+H2O(l)+2e=

2==2OH(aq);析氢腐蚀的负极反应为Fe-2e===Fe2,正极反应为2H(aq)+2e===

H2(g);绝大多数金属腐蚀属于电化学腐蚀。

4.金属的防护主要是从金属、与金属接触的物质及两者相互反应的条件等方面来考虑的,将金属制品与周围物质隔离开是一种普遍采用的防护方法,例如发蓝、钝化,另外采用离子注入、表面渗镀等方式也可以形成钝化膜。

5.电镀是应用电解原理在金属表面镀上一层其他金属或合金的过程,其目的是增强金属的抗腐蚀力,增加美观和表面强度;镀层金属通常是一些在空气或溶液里不易发生化学变化的金属或合金;电镀时,把待镀金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。

6.防止金属腐蚀的方法还有很多,如可以根据不同的设计条件选用不同的金属或非金属材料、控制和改善环境气体、液体介质、牺牲阳极法和外加电流法等;金属腐蚀会带来危害和损失,但也可以被利用进行材料加工,如化学蚀刻。


最新人教版高中化学《金属材料》导学案.doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:中山大学网络教育-2016计算机网络作业第一次分解

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: