高三化学学案
周次 3 编号 13时间 主编 霍永亮 审核
第二章第四节 用途广泛的金属材料、金属矿物的开发利用
学习目标 1.以钢铁、铜合金为例,认识合金的性能及合金材料在生活中的应用;
2. 了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)。
学习重点、难点:1、合金的性能及合金材料在生活中的应用。
2、据金属冶炼的一般原理,了解适用于不同金属的冶炼方法。
学习过程
目标一、用途广泛的金属材料
【导读】请同学们阅读《必修1》第64~65页“用途广泛的金属材料”。
【导思】1、合金的定义 ,
2、说明合金具有哪些特性? 。
3、常见合金及主要应用
⑴铜合金:各种铜合金的组成(青铜: ;黄铜: ,还含有少量锡、铅、铝等;白铜:含 及少量锰)。
⑵钢
①碳素钢:碳素钢是由生铁冶炼获得的合金,其主要成分为 、 。按含碳量又可分为 (含碳量≤0.3%),韧性、焊接性好,强度低; (0.3%<含碳量<0.6%,强度高、韧性及加工性好; (含碳量≥0.6%),硬而脆,热处理后弹性好。
②合金钢是 得到的多元合金。合金钢具有优良的性能。具有各种不同的优良性能,用于制不锈钢及各种特种钢。
【导练】1、用生铁冶炼成碳素钢的主要目的是 ( )
A.把生铁提纯,除去生铁中杂质 B.加入各种元素,改善生铁的性能
C.用还原剂把氧化亚铁还原成铁 D.适当降低生铁里的含碳量,除去大部分硫、磷等杂质
2、“神七”飞天,标志着中国的航空铝材处于世界领先行列.下列关于铝合金的说法中,错误的是 ( )
A.铝合金是一种混合物,它比纯铝的熔点低
B.高温铝液易被氧化,铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
C.镁铝合金耐腐蚀,但能被烧碱腐蚀 D.镁铝合金在冷的浓H2SO4中钝化
3.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”.根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是 ( )
A.用来做保险丝 B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨 D.用于家庭装修,做钛合金装饰门
目标二、开发利用金属矿物
【导读】请同学们阅读《必修2》第88~90页“开发利用金属矿物”。
【导思】1、金属的冶炼:金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。金属的活动性不同,可以采用不同的冶炼方法。总的说来,金属的性质越稳定,越容易将其从化合物中还原出来。
2、金属冶炼的方法主要有:
⑴热分解法:对于一些 金属,可以直接用热分解法将金属从其化合物中还原出来。例如:① ;② 。
(用化学方程式表示,以下同。)
⑵热还原法:在金属活动性顺序表中处于 位置的金属,通常是用还原剂( 、 、 、 等)将金属从其化合物中还原出来,例如:
①Fe2O3(CO) ;②WO3(H2) ;
③ZnO(C) ;④Mg(C) ;
⑤Fe2O3(Al) (此反应称为 )。
⑶电解法:活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属,例如:①Na ;②Mg ;
③Al 。(能否用“氯化铝”代替“氧化铝”? )
⑷有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来或用湿法冶炼。例如:
① ;② 。
【导练】1、工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。不同的金属应选用不同的冶炼方法。你认为选择的原则主要是依据( )
A.金属在自然界的存在形式 B.金属熔点的高低
C.金属离子得电子的能力 D.金属元素在地壳中的含量
2.化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用.下列认识正确的是 ( )
A.人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界分布无关
B.人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品
C.工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、Al
D.工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4
3.用铝热法还原下列氧化物制得金属各1 mol,消耗铝最少的是 ( ) A.MnO2 B.WO3 C.Cr2O3 D.Co3O4