课题2 金属材料
● 掌握炼铁、炼钢、电解法制铝的原理。
● 了解金属腐蚀和防护的有关知识。
● 能举例说明金属材料的特点。
● 举例说明用化学方法进行金属材料表面处理的原理。
〔知识梳理〕
1．炼铁的原理是利用氧化还原反应，在高温下， ，
原料是 、 、 、 ，产生还原剂的反应是 、
，炼铁的反应是 ，造渣的反应是
、 ，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
。
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，阳极产生氧气，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 。
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 。
〔方法导引〕
1．炼铁和炼钢的主要区别
由铁矿石冶炼成铁，再由铁冶炼成钢，这是冶炼钢铁的必经过程。由于炼铁和炼钢的任务不同，因此采用的原料、利用的化学原理、冶炼设备等也各不相同。现比较如下：
冶炼 生铁 钢
原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 生铁、氧气、生石灰
原理 用还原剂在高温下把铁从铁矿石中还原出来 用氧化剂在高温下把生铁中的杂质氧化除去
设备 高炉 氧气顶吹转炉
化学反应 还原剂生成(炉腹)CO2+O2 CO2 CO2 +C 2CO铁的还原(炉身)Fe2O3+3CO2 2Fe+3CO炉渣形成(炉腰)CaCO3CaO+CO2↑ CaO+SiO2 CaSiO3 碳被氧化 C+O2 CO铁被氧化 2Fe+O2 2FeO脱碳 FeO+C CO+Fe脱硫 FeS+CaO FeO+CaS脱氧 2FeO+Si 2Fe+SiO2
产品 生铁；含有较多的碳及硫、磷、硅等 钢；含碳量0.03～2%，留有部分硅锰
尾气 高炉煤气（CO、CO2、N2等） 棕色烟气（Fe2O3尘粒及CO）
⑴炼铁中，为什么不用焦炭直接还原氧化铁？
碳有还原性，在高温条件下，能把铁从它的氧化物中还原出来。
Fe2O3+3C 2Fe+3CO 但是，焦炭是固体，与氧化铁的表面接触很有限，很难充分发生反应，而一氧化碳是气体，能与氧化铁充分接触，完全反应。所以，炼铁中必须通过一氧化碳去还原氧化铁。
焦炭的作用有两个：一是制造了还原剂CO，二是它燃烧放出大量的热，为高炉提供了高温条件。
⑵炼钢中要除去硅和锰，为什么在后期的脱氧反应中，又要加入硅和锰作为脱氧剂？
炼钢，并不是要完全除去硅和锰等合金元素，而是将他们的含量调整到规定的范围之内。炼钢期，FeO会将硅和锰氧化，成为炉渣，从而降低了硅和锰的含量。但后期，钢水中含有少量没有反应的FeO，这会使钢具有热脆性。因此，用硅铁或锰铁作为脱氧剂将FeO还原，同时又调整了硅锰的含量。
2．电解原理的应用
电解食盐水 电镀锌 铝的冶炼
电解质溶液 精制后的食盐水 含Zn2＋的溶液 冰晶石和氧化铝熔融体
电极反应 阳极 石墨 金属锌 碳块
阴极 铁网 镀件金属 碳块
电极反应 阳极 2Cl－－2e－＝Cl2↑ Zn－2e－＝Zn2＋ 6O2－－12e－＝3O2↑
阴极 2H＋＋2e－＝H2↑ Zn2＋＋2e－＝Zn 4Al3＋＋12e－＝4Al
总反应式 2Cl－+2H2O 2OH－+H2↑+Cl2 无 2Al2O34Al+3O2↑
说明 用立式隔膜电解槽 阳极参加了反应，被逐渐腐蚀 冰晶石作熔剂，电解时，阳极碳块被产生的O2逐渐消耗，要定期补充
3．金属的腐蚀
金属腐蚀的原因：许多金属有较活泼的化学性质，当金属与周围接触到空气、水及具有腐蚀性的物质时，金属失去电子发生氧化反应。
化学腐蚀 电化腐蚀
条件 金属与非电解质等直接接触 不纯金属与电解质溶液接触
现象 无电流产生 有电流产生
本质 金属被氧化的过程 较活泼的金属被氧化的过程
化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生，但电化腐蚀更具普遍，危害更严重
钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀比较
吸氧腐蚀 析氢腐蚀
条件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强
阳极反应 Fe－2e－＝Fe2＋
阴极反应 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 2H＋＋2e－＝H2
溶液反应 Fe2＋+2OH－＝Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3↓
⑴金属腐蚀的快慢：与电解质溶液互相接触的两种金属，活泼金属总是先被腐蚀，而不活泼金属得到保护。两种金属活泼性相关越大，活泼金属被腐蚀得越快。
⑵金属的保护：①改变金属的内部结构：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；②覆盖保护层：如可以采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法使金属与介质隔离，以防止腐蚀；③使用电化学保护法：将一种比需要保护的金属活泼的金属与之相连构成原电池，则较活泼的金属被腐蚀，而需要保护的金属被保护不被腐蚀。如埋在地下的钢管用导线与较活泼金属（铝、锌等）相连，则铁被保护。
[例题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
[解析]炼铁中用石灰石造渣；炼钢中用生石灰造渣；用熟石灰富集海水中的镁；石灰石是制水泥、玻璃的主要原料；熟石灰是制漂白粉的原料。
[答案]A
[例题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
[解析]A黄铜若发生电化学腐蚀时，被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜；B生铁中含较多的碳，比软铁芯在电解质作用下更容易形成原电池，也更容易发生电化学腐蚀而生锈；C铁质器件附有铜配件时，在接触电解质溶液时，铁作阳极失去电子发生氧化反应而被腐蚀；D银质奖牌久置后可能被氧气或硫氧化成银的化合物而使其表面变暗，这是化学腐蚀，与电化学腐蚀无关。
[答案]D
[例题3]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：
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 。
[解析]提纯Al2O3的关键是要根据Al2O3、Fe2O3、SiO2化学性质上的差异。Al2O3有两性，既可溶于NaOH溶液，又可溶于盐酸；Fe2O3只溶于盐酸；SiO2只溶于NaOH溶液。先加盐酸，过滤，除去不溶的SiO2，向滤液中加入足量NaOH溶液，过滤，除去Fe(OH)3。
[答案]⑴Al3＋＋4OH－＝AlO2－＋2H2O
⑵ ①中不溶物(SiO2)在操作②中会被NaOH溶解
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CO23.2金属材料 同步测试
1．下列各物质中不能直接作为炼铁矿石的是（ ）。
A．磁铁矿 B．赤铁矿 C．黄铁矿 D．菱铁矿
2．电解三氧化铝制铝时，加入冰晶石的作用是（ ）。
A．催化剂 B．还原剂 C．降低三氧化铝的熔点 D．助熔剂
3．把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是（ ）。
A．除去生铁中的各种杂质，把生铁提纯
B．适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害杂质
C．用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D．加入合金元素改善生铁性能
4．钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（ ）。
①Fe由＋2价转化为＋3价 ②O2被还原 ③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O
⑤杂质C被氧化除去
A．①② B．①②③④ C．③④ D．①②④⑤
5．我国在春秋战国时期就懂得将白口铁经褪火处理得到相当于铸钢的物器（如锋利的宝剑），这一技术要比欧洲早近两千年，那么白口铁褪火热处理的主要作用是（ ）。
A．降磷、硫等杂质 B．适当降低了含碳量
C．渗进了了合金元素 D．改善表面的结构性能
6．在炼钢时，下列作用与所加生石灰有关的是（ ）。
A．钢渣的生成 B．降低含碳量
C．调整合金元素的含量 D．除去脉石
7．关于钢铁的腐蚀的下列叙述中，正确的是（ ）。
A．吸氧腐蚀时阴极放出氧气 B．析氢腐蚀时阴极放出氢气
C．化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率 D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普通
8．下列有关炼铁和炼钢的说法中，错误的是（ ）。
A．炼铁是铁矿石还原的过程 B．炼钢是生铁被氧化的过程
C．炼铁高炉中加入的生石灰是造渣剂 D．炼钢转炉加入和生石灰是造渣剂
9．埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，腐蚀最慢的是（ ）。
A．在含铁元素较多的酸性土地中 B．在潮湿疏松的土地中
C．在干燥致密不透气的土地中 D．在含碳粒较多的潮湿透气中性土地中
10．下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是（ ）。
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属的内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④在金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部
11．在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（ ）。
A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子
B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
12．下列可被采用的冶炼金属的方法是（ ）。
A．电解熔化的氯化铝制铝 B．电解熔化的氯化镁制镁
C．加冰晶石熔剂，电解熔化的氧化铝制铝 D．电解氯化钠溶液制钠
13．⑴炼钢和炼铁都利用氧化还原反应，但炼铁是有 ，
其核心反应是 。而炼钢主要是用
，其除碳的反应为 。
⑵炼铁时常用的焦炭形成还原剂，能用煤代替吗？ ，为什么？
。
⑶检查钢质设备完好性的方法之一是：在被怀疑有裂纹处涂上10%的盐酸，过一段时间如观察到有粗线裂纹，表明该部分原先确有裂纹，产生粗线裂纹的原因是
。
14．已知有关物质的熔沸点数据如下表：
MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3
熔点/℃ 2852 2072 714 190
沸点/℃ 3600 2980 1412 182.7
请参考上述数据填空和回答问题。
⑴工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，而不用电解电解MgO的方法生产镁
。
⑵工业上用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝，而不用电解AlCl3的方法生产铝 ，冰晶石在炼铝过程中的作用是 。
15．铁是自然界里分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5%左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）等。
⑴写出用赤铁矿石炼铁的主要化学反应方程式 。
⑵红热的铁能跟水蒸气起反应，有一种产物是可燃性气体，则其反应的化学方程式为
。在常温下，铁跟水不反应，但是，在水和空气里的氧气及二氧化碳等的共同作用下，铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁产量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蚀措施之一，油漆防腐蚀的主要原理是
。
⑷铁元素是人体的重要营养元素，举一例说明铁元素在人体中的重要作用
。
16．烧过菜的铁锅不及时洗净（残液中含NaCl），第二天会出现红棕色锈斑[该锈斑为Fe(OH)3失水的产物]。试用有关的电极反应式、离子方程式和化学方程式表示Fe(OH)3
的生成。
17．在长期的生产实践中，人类对各种金属器件的防锈问题已找到一些理想的措施，例如：
⑴农机具采用 ；⑵地下输油管道采用 ；
⑶远洋巨轮船体采用 ；
⑷大型水库的钢铁闸门采用 。
18．某炼铁厂在冶炼生铁过程中，矿石中的铁有2%损耗掉，该厂每天生产含铁95%的生铁70t，问需含Fe2O370%的赤铁矿多少吨？
〔拓展提高〕
19．金属热还原法广泛用于冶金过程中。用金属A（或其合金）作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B（或其合金）的方法。通常是按还原剂来命名。
⑴用铝作还原剂生产金属铬，称为铝热法。化学方程式为 。
铝的亲氧性除用于冶炼难熔金属外，还用于制取耐高温的金属陶瓷。例如将铝粉、石墨和二氧化钛或其他高熔点金属的氧化物按一定比例混合均匀，然后在高温下煅烧，即生成耐热的(TiC)，该反应的化学方程式为 。
⑵用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒，称为硅热法。化学方程式为 。
硅（特别是硅铁）的价格比铝低，所以硅热法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝。为使硅热还原更易进行，常加入CaO作溶剂，试分析加入CaO的作用 。
⑶试写出克劳尔法用镁热还原TiCl4生产海绵钛的方程式 。
20．为测定一种含脉石的矿石的主要成分，进行如下实验：
⑴称取矿石粉末1.25g，加入过量的稀硫酸溶解，反应完全后，产生无色无味气体A0.380g，生成浅绿色物质B的溶液，尚存不溶性残渣。
⑵将产生的A通入足量石灰水中，产生0.864g白色沉淀。
⑶将滤去残渣的B溶液定容为100mL，取少许，加过氧化氢，生成含C物质的棕黄色溶液，再滴入KSCN溶液，溶液呈红色。
⑷移去定容后的B溶液25mL，用0.02mol/LKMnO4溶液滴定，耗用21.55mL时到达终点。〔反应式：5(B阳离子)＋MnO4－＋8H＋＝5(C阳离子)＋Mn2＋＋4H2O〕
请回答下列问题：
⑴A的相对分子质量为 ，化学式为 。
⑵B溶液的阳离子符号是 。⑶矿石的主要成分是 。
⑷主要成分在样品中的质量分数为 。
21．已知Fe2O3在高炉中有下列反应：Fe2O3＋CO 2FeO＋CO2 反应形成的固体混合物(Fe2O3·FeO)中，元素铁和氧的质量比用m(Fe)﹕m(O)表示。
⑴上述固体混合物中，m(Fe)﹕m(O)不可能是 。
A．21﹕9 B．21﹕7.5 C．21﹕6
⑵若m(Fe)﹕m(O)＝21﹕8，计算Fe2O3被CO还原的百分率。
22．工业上铝土矿（含氧化铝、氧化铁等）制取铝的流程如下：
Al2O3 Fe2O3 Na2O
铝土矿 55% 16% 0%
赤泥 15% 48% 8%
经分析，生产原料（铝土矿）经提取Al2O3后的残渣（赤泥）的部分成分见右表（以氧化物表示，Na2O由
NaOH折算），且已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤泥。
⑴生产中每消耗1 t铝土矿将产生 吨赤泥。
⑵试计算每炼出1 t铝，理论上需要多少吨铝土矿？应补充多少吨NaOH？
参考答案
课题2 金属材料
1．C 2．CD 3．B 4．B 5．B 6．AD 7．B 8．B 9．C
10．D 11．A 12．C
13．⑴还原剂把铁从矿石中还原出来 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2↑
氧化剂把生铁中过多的碳及其他杂质氧化除去
2Fe＋O2 2FeO FeO＋C Fe＋CO↑
⑵不能 煤中杂质多，特别是硫、磷的含量高
⑶裂纹处铁的表面积大，反应快
14．⑴ MgO熔点太高，加热时不易被熔化
⑵AlCl3的沸点太低，加热时易升华为气体 助熔剂，使Al2O3在较低的温度下熔融
15． = 1 \* GB2 ⑴Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2↑ 2Fe＋4H2O Fe3O4＋H2
将铁与空气和水隔离
⑶血红素中含铁，人体缺铁会造成贫血
16．阳极：Fe－2e－＝Fe2＋ 阴极：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3
2Fe(OH)3＝Fe2O3＋3H2O
17．⑴保持表面光洁、干燥，涂矿物油 ⑵涂防锈油漆
⑶焊接比铁更活泼的金属 ⑷外加直流电源阴极保护法
18．138.5t
19．⑴2Al＋Cr2O3 2Cr＋Al2O3 4Al＋3TiO2＋3C 2Al2O3＋3TiC
= 2 \* GB2 ⑵3Si＋2V2O3 4V＋3SiO2
使之与反应产物SiO2结合成CaSiO3，使反应更容易进行
= 3 \* GB2 ⑶2Mg＋TiCl4 2MgCl2＋Ti
20．⑴44 CO2 ⑵Fe2＋ ⑶FeCO3 ⑷80%
21．⑴AC ⑵33.3%
22．⑴1/3 ⑵3.78t 0.13t
过滤
铝土矿
高压、水蒸气
E
残渣（赤泥）
过滤
干燥
煅烧
B
消石灰
通入CO2
滤液
Na2CO3溶液
D沉淀
过滤
A滤液
C沉淀
冰晶石
电解
铝
NaOH(共27张PPT)
高中《化学》新人教版
选修2系列课件
化学与技术
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。
前面几节课我们学习哪几种金属？
这些金属有何用途？
合金的广泛应用
我们很少使用纯金属，而主要使用合金。
铝合金锅
钛合金羽毛球拍
镍合金门锁
初中学过的合金知识，回答什么是合金？
一、常见合金的重要应用
1、合金：两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
2、合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。
◇ 硬度大于各成分金属
◇ 熔点低于各成分金属
一般来说:
思考交流:
(1)钢和铁哪个更硬
(2)试比较钠、钾合金和钠（或钾）哪个熔点高（已知钠、钾合金常温下状态是液态）
◇ 具有金属通性
（１）铜合金：我国使用最早的合金
司母戊鼎
青铜：主要含铜和锡，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。
3、分类：
黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。
白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。
工业上常用铜合金来制造各种机械零件
马踏飞燕
麒麟
斗牛
象尊
红铜铺
（2）铁合金
生铁
钢
（含碳量在2％～4.3％之间,还含硅、锰及少量硫、磷 ）
碳素钢
{
低碳钢
（含碳0.3％～0.6％）
高碳钢
（含碳0.03％～0.3％）
中碳钢
（含碳0.6％～2％ ）
合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)
钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；
含碳量越高，韧性越差，硬度越高。
钢:用量最大,用途最广的合金
根据含碳量
其它几种常见合金的组成、性质和用途
名称 组成 主要性质 主要用途
铝合金 含有10%-30%的镁 硬度和强度都比纯铝和纯镁大 火箭、飞机、轮船等制造业
硬铝 含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7% 硬度和强度都比纯铝和纯镁大 火箭、飞机、轮船等制造业
钛合金 含铝6%、钒4% 耐高温、耐腐蚀、高强度 用于飞机、宇航、化学工业
金合金 加入银、铜、稀土元素等 有光泽、易加工、耐磨耐腐蚀 金饰品、电子元件、钱币、笔尖
1、现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜色的硬铝制品。硬铝是：( )
A. Al–Si合金 B. Al–Cu–Mg–Mn–Si 合金
C. Al–Mg合金 D. 表面有氧化膜的纯铝
2、关于合金性质的说法中，错误的是 （ ）
A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高
B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低
C．合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同
D．合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同
B
D
3、物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性、②导电性、③还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上对应的序号。
（1）用铝定制成包装用的铝箔 ；
（2）用铝制成的高压铝锅 ；
（3）用铁粉回收照相业废液中的银 ；
（4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆 。
④
①
③
②
思考与交流
实践活动
科学视野
二、正确选用金属材料
二、正确选用金属材料
思考与交流
某家庭准备装修门窗（计划使用十年），可共选用的材料有：木材、钢板、铝合金、塑钢（塑料），请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等，进行讨论分析，选用何种材料好？
提 示
选择材料时，需考虑主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维修、对环境的影响………。
2003年底以来全国各地建筑材料价格都出现了上涨的情况。比如，钢材涨价超过了50%，水泥涨价超过了30%，木材涨价超过了10%。
铝质饮料罐在饮料业的发展中起到了举足轻重的作用，至今仍广泛使用，请你扮演不同的角色（见课本57页） ，分析是否应该停止使用铝质饮料罐。
实践活动:
调查内容 是否应该停止使用铝质饮料罐 指导老师
调查组成员 组长
扮演角色：
观点： 论据：
结论：
结合调查并查阅有关资料写一篇有产铝质饮料罐的小论文。
调查报告
中国的改革总设计师邓小平同志早在1992年春南巡时就指出：“中东有石油，中国有稀土，……一定要把稀土的事情办好，把中国稀土的优势发挥出来。”
科学视野（见课本58页） ：
本节教材内容的知识网络:
用途广泛的金属材料
常见合金的重要应用
正确选用金属材料
铜合金
钢
四、整合总结
铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2。
（1）在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜（即：曾青 CuSO4 跟铁反应生成铜）， 试写出该反应的离子方程式： 。
（2）尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈 [即：铜绿，化学式Cu2 OH 2CO3]， 其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法： 。
（3）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。 铜的熔点是1183 4℃，铁的熔点是1534 8℃
。
Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu
干燥空气中保存
铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型
2 、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、
铜四种金属的时间顺序是（ ）
A、铜、铁、铝、钛
B、铁、铝、铜、钛
C、铜、铁、钛、铝
D、铁、铜、铝、钛
1、下列物质中,不属于合金的是（ ）
A、硬铝 B、黄铜
C、钢铁 D、水银
D
A
三、课堂互动
3、 我国在春秋战国时期，就懂得将白铁褪火处理得到相当于铸钢的物器（如锋利的宝剑），这一技术要比欧洲早就两千年，那么白铁褪火处理的主要作用是（ ）
A、除去硫、磷杂质
B、适当降低了含碳量
C、渗入了合金元素
D、改善表面的结构性质
B(共15张PPT)
金属材料
（第二课时）
有
何
感
想
1.
金属阳离子
失e-
氧化反应
金属腐蚀的类型
化学腐蚀
电化腐蚀
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
（常见普遍）
金属原子
金属腐蚀的本质：
金属腐蚀：
金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。
二、金属的腐蚀和防护
金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
电化学腐蚀 ：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
钢铁表面形成的微小原电池示意图
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
Fe2O3 · nH2O
（铁锈）
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜呈酸性。
水膜呈中性或酸性很弱。
电极反应
负极Fe(- )
Fe-2e=Fe2+
2Fe-4e=2Fe2+
正极C(+)
2H2O + 2e－ = H2↑+2OH－
O2+2H2O+4e=4OH-
总反应:
Fe + 2 H2O == Fe(OH)2+ H2↑
2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
联系
2、金属腐蚀的防止与利用
相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。
金属腐蚀的防止方法
隔离法、电镀法
隔离法
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。
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
牺牲阳极的阴极保护法示意图
外加电流法
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
a.涂层：
b.电镀、喷镀：
c.表面钝化：
d.合金：
e.电化学
不锈钢——铁铬合金
白铁皮（Zn）、马口铁（Sn）
枪炮表面致密的Fe3O4保护膜
表面涂矿物性油脂、油漆、覆盖搪瓷
金属方法的方法
祝同学们学习进步
再见
