3.2金属材料课件新人教版选修2解析.ppt

铝是地壳中含量最多的金属元素，1854年法国冶金学家戴维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的复盐，获得了金属铝单质。1886年，美国人霍尔和法国人埃鲁，分别独立地电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物，制得了金属铝，奠定了今天大规模生产铝的基础。 工业生产金属铝的原料是铝土矿(主要成分为Al2O3，另含有Fe2O3)，工业中得到较纯氧化铝的过程如图所示： 从铝土矿中冶炼铝 【案例】? 试回答下列问题： (1)操作Ⅰ是一种重要的混合物分离方法，实验室进行该项操作用到的玻璃仪器有烧杯、__________、____________。 (2)经分析不溶物A的主要成分为__________。 (3)工业上电解炼铝的化学方程式为： 若电路中通过1 mol电子，可以得到铝__________g。 (4)电解时加入冰晶石(Na3AlF6)的作用是____________。 (5)电解生成的金属铝是在熔融液的________(填“上层”或“下层”)。 Fe2O3 玻璃棒 漏斗 9 降低Al2O3的温度 下层 (6)阴极和阳极均由_______材料做成；电解时所消耗的电极是__________(填“阳极”或“阴极”)。 (7)铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成________(填代号)。 a．冰晶石　　b．氧化铝　　c．铝锭　　d．硫酸铝 碳棒 阳极 单质铝来之不易(高耗能)，故回收铝最好是熔化铸成铝锭再作为原料使用，减少铝在冶炼过程中的能耗。 工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下： （1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的?????????????吸收。 a.?浓H2SO4????? b.浓HNO3?????????c.NaOH溶液????? d.氨水 （2）用稀H2SO4?浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在???????（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2+的方法是????????（注明试剂、现象）。 （3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为????? ???????????????。 cd 3Cu2O+2Al高温Al2O3+6Cu? 取少量溶液，加KMnO4溶液，KMnO4褪色 Fe3+ （4）CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是?????????。 a.?电能全部转化为化学能???????????? b.粗铜接电源正极，发生氧化反应 c.溶液中Cu2+向阳极移动????????????? d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 （5）利用反应2Cu+O2+?2H2SO4?===2?CuSO4?+ 2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为?????? ??????????????。 bd 4H++O2+4e-=2H2O 思考：金属腐蚀的实质是什么？有几种情况？ 提示　(1)实质 金属腐蚀的本质是金属与其接触的其他物质在一定条件下发生氧化还原反应而被氧化。 (2)分类 ①化学腐蚀：金属材料与接触的一些物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。 ②电化学腐蚀：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的腐蚀。 化学腐蚀与电化学腐蚀的最大区别在哪里？ 提示　化学腐蚀的过程无电流产生，而电化学腐蚀因发生原电池反应而有电流产生。 【慎思】 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较 二 | 金属的电化学腐蚀 1． 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 正极 反应 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 负极 反应 Fe－2e－===Fe2＋ 2Fe－4e－===2Fe2＋ 总反应 Fe＋2H2O=== Fe(OH)2＋H2↑ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 影响金属腐蚀快慢的因素 (1)与构成原电池的材料有关，两极材料的活动性差别越大，电动势越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀就越快。 (2)与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。 一般说来可用下列原则判断： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀 2. 金属腐蚀的防护方法 (1)改变金属的组成结构。例如在铁中加入一定比例的铬炼制得铬钢，具有很高的耐腐蚀性。含铬又含镍的铬镍不锈钢，其耐腐蚀性更好。 (2)在金属表面覆盖