2019-2020年高中化学选修2金属材料如何从矿石中获得金属

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1、2019-2020年高中化学选修2金属材料如何从矿石中获得金属复习目标：1、说明金属材料的特点，了解有关的生产原理。2、说明用化学方法进行金属材料表面处理的原理。复习重点、难点：了解有关炼铁、钢及铝的冶炼化学原理；了解金属防腐蚀的一般方法和原理。课时划分：一课时教学过程：知识梳理由于金属的活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此，必须采用不同的冶炼方法。1．热分解法:有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解，适由于＿＿＿＿＿金属的冶炼，例如：2HgO==2Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑2

2、．热还原法:多数金属（活动性介于镁和铜之间的金属）的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等，适由于＿＿＿＿＿金属的冶炼，例如：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2WO3+3H2W+3H2OCr2O3+2Al2Cr+Al2O3若金属以硫化物或碳酸盐形式存在，应先将其转化成氧化物。3．电解法:在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。适由于＿＿＿＿＿金属的冶炼，如：2Al2O34Al+3O2↑2NaCl2Na

3、+Cl2↑二、钢铁的冶炼（一）炼铁1、炼铁基本反应原理：利用＿＿＿＿＿反应，在高温下，用＿＿剂（主要是CO）从铁矿石中还原出铁。2、设备：＿＿＿＿＿；原料：＿＿＿，＿＿，＿＿，＿＿＿。3、炼铁的主要反应过程：(1)还原剂的形成：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)铁的还原：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(3)炉渣的形成：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（二）炼钢1、反应原理：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2、目的：降＿＿＿＿＿、调＿＿＿＿＿、去＿＿＿＿＿。3、主

4、要反应（分三个阶段）(1)氧化造渣：＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿。生成的二氧化硅、氧化锰与造渣材料生石灰相互作用成为炉渣。(2)去硫、磷：＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(3)脱氧用硅铁、锰铁或金属铝来还原钢水中含有的少量FeO＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿。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。钢水合格后，可以浇成钢的铸件或钢锭，钢锭可以再轧成各种钢材。4、方法：转炉、电炉、平炉。问题1、为什么要用纯氧来代替空气炼钢？2、炼钢过程中产生的大量棕色烟气其主

5、成分是什么？能否直接排放？三、铝的冶炼1、铝土矿的主要成分：Al2O3（含Fe2O3、SiO2），怎样从铝土矿中获得纯净的氧化铝？实验方案一及步骤：①加足量HCl溶液并过滤（除去SiO2）：Al2O3+6H＋=2Al3＋+3H2OFe2O3+6H＋→2Fe3＋+3H2O②加足量NaOH并过滤（除去Fe(OH)3）：Al3＋+4OH-=AlO2-+2H2OFe3＋+3OH-=Fe(OH)3↓③通足量CO2并过滤（保留Al(OH)3）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。④煅烧:2Al(OH)3Al2O3+3H2O实验方案二及步骤：①加足量NaOH溶液并过滤（除去Fe2O3）：Al2O

6、3+2OH-=2AlO2-+H2OSiO2+2OH-=SiO32-+H2O②加足量HCl并过滤（除去H2SiO3）：AlO2-+4H＋→Al3＋+2H2O③通足量NH3并过滤（保留Al(OH)3）：Al3＋+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4＋④煅烧：2、电解过程：阴极（和电源负极相连）：4Al3＋+12e-=4Al阳极（和电源正极相连）：6O2-－12e-=3O2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。