内容正文:
化学与材料的发展
金属材料
化学与技术
金属的广泛应用
金属材料
教学重点:金属冶炼的原理,金属腐蚀的原理和防腐方法。
教学难点:电解、电镀的原理。
教学目标:1.了解金属冶炼的原理。
2.掌握常见金属的冶炼方法。
3.了解金属腐蚀的原理和常见防腐方法。
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
金属材料
一、从矿石中获得金属
获得金属材料经过探矿、采矿、选矿等工序,之后进入冶炼阶段。金属冶炼所依据的原理是利用氧化还原反应将金属从其化合物中还原出来。
我们知道,只有少数化学性质不活泼的金属,如金、铂以及少量的银和铜在自然界中能以游离态存在,大多数金属是与氧、硫等非金属单质和化合物而存在。
金属冶炼的方法:由于金属的活动性不同,金属离子得到电子被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;(2)热还原法;(3)电解法。
从矿石中获得金属
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag
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
2HgO == 2Hg + O2↑
2Ag2O == 4Ag + O2↑
活泼金属
较活泼金属
不活泼金属
高温
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
2Al2O3====4Al+3O2↑
2NaCl====2Na+Cl2↑
电解
电解
Cr2O3+2 Al == 2Cr+Al2O3
高温
WO3+ 3 H2 == W+3H2O
高温
从矿石中获得金属
(1)炼铁
原理:
原料:
在高温下用还原剂把铁从其氧化物中还原出来
铁矿石,焦炭,石灰石,空气
1.钢铁的冶炼
设备:
高炉
主要反应:
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
炼铁
高炉结构图
C
+O2=CO2
CO2+C=2CO
3CO+Fe2O3
=2Fe+3CO2
炼铁
C
+
O
2
====
=
加热
CO
2
CO
2
+
C
====
=
高温
2CO
Fe
2
O
3
+
3CO
====
=
高温
2Fe
+
3CO
2
炼铁
从氧化物、碳酸盐、硫化物中冶