人教版高中化学选修二第3单元课题2 金属材料 课件43张PPT
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修二第3单元课题2 金属材料 课件43张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2018-11-17 21:24:43 | ||
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文档简介
课件43张PPT。 3.2 《金属材料》磁铁矿蓝铜矿钛合金一、从矿石中获得金属思考：
根据所学过内容思考交流金属的冶炼方法？电解法：热还原法：热分解法：电解法热还原法热分解法不同金属冶炼方法的选择K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag工序：探矿、采矿、选矿、冶炼铁矿石的开采1.钢铁的冶炼赤铁矿磁铁矿高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3
=2Fe+3CO2（1）铁的冶炼阅读课本P59 思考：
1、指出赤铁矿反应中何者为氧化剂，何者为还原剂。2、试判断高炉气 、废渣有哪些主要成分？高炉气：N2、CO、CO2;废渣：CaSiO3炼铁的原料有哪些？铁矿石、焦炭、空气、石灰石3、铁矿石中含有脉石（主要含有二氧化硅等），请写出形成炉渣（主要成分CaSiO3）的化学方程式（1）基本反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。（2）设备：高炉（3）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气（4）炼铁的主要反应过程（1）铁的冶炼（1）还原剂的形成
C＋O2＝ CO2
CO2＋C＝ 2CO
（2）铁的还原
Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2
（3）炉渣的形成
CaCO3＝CaO＋CO2
CaO＋SiO2＝CaSiO3点燃高温高温高温高温转炉的结构图（2）炼钢1、反应原理
高温下，用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣而除去。
2、目的： 降碳、调硅锰、去硫磷。
3、主要反应（分三个阶段）（2）炼钢除碳脱氧：
用硅、锰或金属铝来还原钢水中含有的少量FeO
2FeO+Si＝SiO2+2Fe
3FeO+2Al＝3Fe+Al2O3
FeO+Mn＝Fe+MnO
生成的二氧化硅等大部分形成炉渣而除去，部分的硅、锰等留在钢里以调整钢的成分。脱硫：FeS+CaO=CaS+FeO思考：炼钢原理（或过程）是怎样的，与炼铁原理有什么异同？相同点：都是利用氧化还原反应。
不同点：炼铁主要是用还原剂把铁从铁矿石中还原出来（侧重还原），而炼钢主要是用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化而除去（侧重氧化）。再添加硅、锰、铝等其他合金作为脱氧剂，以调整钢水的成分制成符合规定的钢材。铝的冶炼2.铝的冶炼Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3AlNaOHCO2△熔融通电写出下列有关反应方程式。Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3阳极：
阴极：6O2-—12e-=3O24Al3++12e-=4Al在阳级需补充碳素材料 在高温下，阳极产生的氧气会跟碳电极发生反应，生成二氧化碳，所以在电解中要定时补充碳块。铝的熔点是660℃，电冶铝反应的温度是1000℃左右。所以电解生成的铝呈液态，从电解装置的底部流出。铝合金锅镍合金门锁阅读课本第62－63页，了解各种合金材料金属的腐蚀及防止阅读课文P63，思考下列问题：
1、金属的腐蚀包括几种类型？分别是什么？
2、电化学腐蚀和化学腐蚀原理有何不同？在两者的腐蚀过程中是否有电流产生？
二.金属腐蚀及防止(1)化学腐蚀一般情况下，温度越高，金属腐蚀越快。金属材料与其表面接触的物质直接发生化学反应.1.金属腐蚀(2)电化学腐蚀(腐蚀的主要原因)原理：原电池反应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,比较活泼金属失电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀.构成原电池的条件:
前提：自发进行的氧化还原反应
1、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。2、两极材料均插入电解质溶液中。 3、两极相连形成闭合回路。负极: 较活泼的金属
正极: 较不活泼的金属或非金属导体将化学能转为电能，相当于电源ZnZnCuABCDEF√[练习1] 下列哪些装置能构成原电池？√G√原电池化学反应的本质 较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极） 。中性溶液或酸性很弱——吸氧腐蚀（钢铁腐蚀的主要情况）2H2O+O2+4e =4OH－Fe－2e=Fe2+2H+ + 2e=H2↑酸性较强——析氢腐蚀Fe－2e=Fe2+金属的化学腐蚀与电化学腐蚀金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：
M-ne-=Mn+。 化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原反应发生原电池反应腐蚀过程无电流产生有电流产生金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀往往同时发生，
但电化学腐蚀更普遍，速率更快。 3、试写出a、b中的电极反应和电池反应，以及溶液中生成铁锈的反应。填写下表：水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性2H++2e-==H2↑O2+2H2O+4e-==4OH-析氢腐蚀吸氧腐蚀Fe - 2e- == Fe2+Fe - 2e- == Fe2+2Fe+O2+2H2O == 2Fe(OH)2Fe +2H+ == Fe2++H2↑1、铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么？
2、怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么？
3、除了覆盖保护层外，还有哪些保护金属的方法，分别利用的什么原理？阅读思考是空气中O2与H2O共同作用的结果本质都是铁失电子被腐蚀。防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水，覆盖保护层。2.金属腐蚀的防止和利用金属腐蚀的本质金属与其接触的物质在一定条件下发生氧化还原反应而受到损害 金属腐蚀的防护方法1.改变金属的内部结构2.金属表面覆盖保护层如油漆、油脂等，电镀Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。 3.电化学保护法原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极， 不反应，起到保护作用；而活泼金属发生氧化反应被腐蚀。如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。一.改变金属的内部结构如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。钢铁发蓝处理、阳极氧化处理、离子注入、表面渗镀、电镀法电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。二：隔离法阴极——镀件
阳极——镀层金属
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
电镀材料的选择：在铁制品上镀铜：
阳极——铜 阴极——铁制品
电镀液——CuSO4溶液
阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu
阳极：Cu－2e－＝Cu2＋
即美观又耐腐蚀三：电化学保护法1：牺牲阳极的阴极保护法
例：铁船表面涂上锌，当镀层有破损时···
2：外加电流的阴极保护法
用被保护的钢铁作阴极，惰性电极作阳极，外接直流电源金属腐蚀全部有害吗？阅读课本［拓展视野］1.下列装置为电镀池的是 （ ）
D2.为除去镀在铝片表面上的铜镀层，而不使铝被腐蚀，可选用下列哪种试剂 （ ）
A.浓硫酸 B.稀硫酸
C.浓硝酸 D.稀硝酸
C3.下列叙述不正确的是 （ ）
A.金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍 B.钢铁在干燥的空气里不易被腐蚀
C.用铝质铆钉接铁板，铁板易被腐蚀 D.原电池中电子由正极流入负极
CD4.在一容器中放入海水，几种铁制品在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 （ ）
①铁 ②镀锡的铁 ③镀锌的铁 ④镀铜的铁
A.④＞②＞①＞③ B.②＞①＞③＞④
C.④＞②＞③＞① D.③＞②＞④＞①
A
根据所学过内容思考交流金属的冶炼方法？电解法：热还原法：热分解法：电解法热还原法热分解法不同金属冶炼方法的选择K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag工序：探矿、采矿、选矿、冶炼铁矿石的开采1.钢铁的冶炼赤铁矿磁铁矿高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3
=2Fe+3CO2（1）铁的冶炼阅读课本P59 思考：
1、指出赤铁矿反应中何者为氧化剂，何者为还原剂。2、试判断高炉气 、废渣有哪些主要成分？高炉气：N2、CO、CO2;废渣：CaSiO3炼铁的原料有哪些？铁矿石、焦炭、空气、石灰石3、铁矿石中含有脉石（主要含有二氧化硅等），请写出形成炉渣（主要成分CaSiO3）的化学方程式（1）基本反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。（2）设备：高炉（3）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气（4）炼铁的主要反应过程（1）铁的冶炼（1）还原剂的形成
C＋O2＝ CO2
CO2＋C＝ 2CO
（2）铁的还原
Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2
（3）炉渣的形成
CaCO3＝CaO＋CO2
CaO＋SiO2＝CaSiO3点燃高温高温高温高温转炉的结构图（2）炼钢1、反应原理
高温下，用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣而除去。
2、目的： 降碳、调硅锰、去硫磷。
3、主要反应（分三个阶段）（2）炼钢除碳脱氧：
用硅、锰或金属铝来还原钢水中含有的少量FeO
2FeO+Si＝SiO2+2Fe
3FeO+2Al＝3Fe+Al2O3
FeO+Mn＝Fe+MnO
生成的二氧化硅等大部分形成炉渣而除去，部分的硅、锰等留在钢里以调整钢的成分。脱硫：FeS+CaO=CaS+FeO思考：炼钢原理（或过程）是怎样的，与炼铁原理有什么异同？相同点：都是利用氧化还原反应。
不同点：炼铁主要是用还原剂把铁从铁矿石中还原出来（侧重还原），而炼钢主要是用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化而除去（侧重氧化）。再添加硅、锰、铝等其他合金作为脱氧剂，以调整钢水的成分制成符合规定的钢材。铝的冶炼2.铝的冶炼Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3AlNaOHCO2△熔融通电写出下列有关反应方程式。Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3阳极：
阴极：6O2-—12e-=3O24Al3++12e-=4Al在阳级需补充碳素材料 在高温下，阳极产生的氧气会跟碳电极发生反应，生成二氧化碳，所以在电解中要定时补充碳块。铝的熔点是660℃，电冶铝反应的温度是1000℃左右。所以电解生成的铝呈液态，从电解装置的底部流出。铝合金锅镍合金门锁阅读课本第62－63页，了解各种合金材料金属的腐蚀及防止阅读课文P63，思考下列问题：
1、金属的腐蚀包括几种类型？分别是什么？
2、电化学腐蚀和化学腐蚀原理有何不同？在两者的腐蚀过程中是否有电流产生？
二.金属腐蚀及防止(1)化学腐蚀一般情况下，温度越高，金属腐蚀越快。金属材料与其表面接触的物质直接发生化学反应.1.金属腐蚀(2)电化学腐蚀(腐蚀的主要原因)原理：原电池反应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,比较活泼金属失电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀.构成原电池的条件:
前提：自发进行的氧化还原反应
1、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。2、两极材料均插入电解质溶液中。 3、两极相连形成闭合回路。负极: 较活泼的金属
正极: 较不活泼的金属或非金属导体将化学能转为电能，相当于电源ZnZnCuABCDEF√[练习1] 下列哪些装置能构成原电池？√G√原电池化学反应的本质 较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极） 。中性溶液或酸性很弱——吸氧腐蚀（钢铁腐蚀的主要情况）2H2O+O2+4e =4OH－Fe－2e=Fe2+2H+ + 2e=H2↑酸性较强——析氢腐蚀Fe－2e=Fe2+金属的化学腐蚀与电化学腐蚀金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：
M-ne-=Mn+。 化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原反应发生原电池反应腐蚀过程无电流产生有电流产生金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀往往同时发生，
但电化学腐蚀更普遍，速率更快。 3、试写出a、b中的电极反应和电池反应，以及溶液中生成铁锈的反应。填写下表：水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性2H++2e-==H2↑O2+2H2O+4e-==4OH-析氢腐蚀吸氧腐蚀Fe - 2e- == Fe2+Fe - 2e- == Fe2+2Fe+O2+2H2O == 2Fe(OH)2Fe +2H+ == Fe2++H2↑1、铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么？
2、怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么？
3、除了覆盖保护层外，还有哪些保护金属的方法，分别利用的什么原理？阅读思考是空气中O2与H2O共同作用的结果本质都是铁失电子被腐蚀。防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水，覆盖保护层。2.金属腐蚀的防止和利用金属腐蚀的本质金属与其接触的物质在一定条件下发生氧化还原反应而受到损害 金属腐蚀的防护方法1.改变金属的内部结构2.金属表面覆盖保护层如油漆、油脂等，电镀Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。 3.电化学保护法原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极， 不反应，起到保护作用；而活泼金属发生氧化反应被腐蚀。如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。一.改变金属的内部结构如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。钢铁发蓝处理、阳极氧化处理、离子注入、表面渗镀、电镀法电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。二：隔离法阴极——镀件
阳极——镀层金属
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
电镀材料的选择：在铁制品上镀铜：
阳极——铜 阴极——铁制品
电镀液——CuSO4溶液
阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu
阳极：Cu－2e－＝Cu2＋
即美观又耐腐蚀三：电化学保护法1：牺牲阳极的阴极保护法
例：铁船表面涂上锌，当镀层有破损时···
2：外加电流的阴极保护法
用被保护的钢铁作阴极，惰性电极作阳极，外接直流电源金属腐蚀全部有害吗？阅读课本［拓展视野］1.下列装置为电镀池的是 （ ）
D2.为除去镀在铝片表面上的铜镀层，而不使铝被腐蚀，可选用下列哪种试剂 （ ）
A.浓硫酸 B.稀硫酸
C.浓硝酸 D.稀硝酸
C3.下列叙述不正确的是 （ ）
A.金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍 B.钢铁在干燥的空气里不易被腐蚀
C.用铝质铆钉接铁板，铁板易被腐蚀 D.原电池中电子由正极流入负极
CD4.在一容器中放入海水，几种铁制品在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 （ ）
①铁 ②镀锡的铁 ③镀锌的铁 ④镀铜的铁
A.④＞②＞①＞③ B.②＞①＞③＞④
C.④＞②＞③＞① D.③＞②＞④＞①
A