專題9第三單元第一節(jié)金屬材料的性能課件高一下學(xué)期化學(xué)

課時(shí)1金屬材料的性能第三單元金屬材料的性能及應(yīng)用思考與交流1人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)中使用的金屬材料多是合金或純金屬金鉑黃銅礦：CuFeS2孔雀石：Cu2(OH)2CO3菱鎂礦：MgCO3菱鐵礦:FeCO3鋁土礦：Al2O3赤鐵礦：Fe2O3一、金屬在自然界中的存在形式游離態(tài)金、鉑化合態(tài)思考與交流1二、金屬的冶煉將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái)用于生產(chǎn)和制造各

種金屬材料，這一過(guò)程在工業(yè)上稱為金屬的冶煉。1.原理：想一想，要使金屬礦物轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)，金屬元素的化合價(jià)如何變化，發(fā)生什么反應(yīng)？2.實(shí)質(zhì)：2HgO==Hg+O2↑1.熱分解法為什么秦始皇帝陵至今未開？（西漢）司馬遷：《史記》，載“始皇初即位，穿治酈山，及并天下，天下徒送詣七十馀萬(wàn)人，穿三泉，下銅而致槨，宮觀百官奇器珍怪徙臧滿之。以水銀為百川江河大海，機(jī)相灌輸，上具天文，下具地理。以人魚膏為燭，度不滅者久之。（東晉）葛洪：《抱樸子》丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂——葛洪《抱樸子》2Ag2O==4Ag+O2↑越不活潑的金屬被冶煉的時(shí)間越早問(wèn)題：人類歷史在某種意義上也是一部金屬冶煉史，人類冶煉金屬的歷史年代數(shù)據(jù)如圖所示，你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?材料1:日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江隈。

美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來(lái)——宋·劉禹錫《浪淘沙》材料2:用礦(硫化礦，主要成分為Cu2S)二百五十籮……入大旋風(fēng)爐，連烹(灼燒)三日三夜，方見成銅——明·陸容《菽園雜記》。材料3：西漢時(shí)的煉丹家劉安著的《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中記載著“曾青得鐵，則化為銅”。注：曾青是藍(lán)綠色的硫酸銅溶液。請(qǐng)閱讀以上材料，寫出所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。2.物理提取法：Au、Pt

Cu2S+O2==2Cu+SO2

CuSO4+Fe=Cu+FeSO4高溫請(qǐng)回顧所學(xué)知識(shí)，還有哪些制取單質(zhì)銅方法？火法煉銅：濕法煉銅：CuO+H2===Cu+H2O高溫2CuO+C===2Cu+CO2↑高溫3.熱還原法Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2

高溫C(焦炭)+O2(空氣)

=

CO2高溫C(焦炭)+CO2(空氣)

=

2CO高溫了解了煉汞、沙里淘金、煉銅和冶鐵的相關(guān)資料，我們發(fā)現(xiàn)不同的金屬有不同的冶煉方法，越不活潑的金屬冶煉越簡(jiǎn)單，說(shuō)說(shuō)這與金屬的什么性質(zhì)有關(guān)？又是如何關(guān)聯(lián)的實(shí)質(zhì)：金屬活動(dòng)性順序金屬活動(dòng)性逐漸減弱金屬的還原性逐漸減弱，金屬離子的得電子能力逐漸增強(qiáng)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu探究鋁熱反應(yīng)思考:鎂條和氯酸鉀的作用分別是什么？高溫1.反應(yīng)現(xiàn)象2.化學(xué)方程式3.反應(yīng)原理發(fā)出耀眼白光，產(chǎn)生大量的熱，紙漏斗被燒破，有紅熱的液滴滴落到蒸發(fā)皿，冷卻后成為黑色固體Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫鎂條和氯酸鉀的作用①鎂條為引燃劑------提供高溫②氯酸鉀為助燃劑-----提供氧氣活潑性較強(qiáng)的鋁，在一定條件下把活潑性相對(duì)弱的金屬?gòu)钠溲趸镏羞€原出來(lái)。所以一些活潑的金屬也可作還原劑應(yīng)用如果工業(yè)上大規(guī)模使用鋁熱法煉鐵，是否合適？問(wèn)題：鋁熱反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？放熱反應(yīng)1.焊接鋼軌。2.在冶金工業(yè)上制備高熔點(diǎn)金屬，使鋁與金屬氧化物反應(yīng)，冶煉釩（V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鈷（Co）等3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3

高溫3V2O5+10Al6V+5Al2O3高溫

鋁熱劑3Co3O4+8Al9Co+4Al2O3高溫Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高溫思考：鋁是地殼中含量最多的元素，但歷史上鋁為什么這么貴？材料4：19世紀(jì)，法國(guó)皇帝拿破侖三世為了顯示自己的富有和尊貴，令人給他制造了一頂比黃金更名貴的王冠——鋁王冠。而且，在拿破侖三世的宴會(huì)上，只有王室成員和貴族來(lái)賓才能榮幸地用鋁匙和鋁叉進(jìn)餐，而地位較低的客人只能使用普通的金制和銀制餐具。材料5：1889年，俄國(guó)沙皇賜給門捷列夫一座鋁制獎(jiǎng)杯，以表彰其編制化學(xué)元素周期表的貢獻(xiàn)。鋁的冶煉1746年法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫證實(shí)不能用碳等還原劑使氧化鋁還原。1825年1886年美國(guó)化學(xué)系學(xué)生霍爾和法國(guó)的埃魯分別同時(shí)發(fā)現(xiàn)了“冰晶石—氧化鋁熔鹽電解法”制備金屬鋁1854年3K+AlCl3Al+3KCl一定條件3Na+NaAlCl4Al+4NaCl一定條件KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑使鋁的價(jià)格大幅降低霍爾—埃魯鋁電解法冰晶石〔美〕霍爾〔法〕埃魯書寫電解法得到鈉，鎂、鋁三種金屬的化學(xué)方程式。MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑電解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑電解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑電解思考：能用氧化鎂和氧化鋁作為電解鎂、鋁的原料嗎？金屬冶煉方法與金屬活動(dòng)性關(guān)系問(wèn)題1：銅比金活潑，鈉比鋁活潑，但人類使用金的時(shí)間晚于銅，冶煉鋁的時(shí)間晚于鈉。問(wèn)題2：為什么鐵的冶煉比銅晚了幾千年，而后面幾種金屬的冶煉時(shí)間卻相對(duì)集中？人類冶煉金屬的順序可能與什么因素有關(guān)？（1）金屬的活動(dòng)性；（2）金屬的豐度；（3）技術(shù)水平；鐵礦石比銅礦石的熔點(diǎn)高，鐵的還原性更強(qiáng)，煉鐵過(guò)程需要還原性更強(qiáng)的還原劑和更高的冶煉溫度鋁土礦螢石氧化鋁冰晶石鋁錠碳素電極液態(tài)鋁石油焦和瀝青焦電解

計(jì)算表明，生產(chǎn)1mol鋁消耗的電能至少為1.8×106J，回收鋁質(zhì)飲料罐得到鋁與從鋁土礦制鋁相比，前者的能耗僅為后者的3%～5%。通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)的分析和比較，結(jié)合圖8-1和圖8-2，你想到了什么？請(qǐng)將你的想法與同學(xué)交流。圖8-1鋁的成產(chǎn)原理示意圖圖8-2與生產(chǎn)1kg鋁相關(guān)聯(lián)的消耗用鋁土礦生產(chǎn)鋁，能耗高，資源消耗量大，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、廢液及廢渣，對(duì)大氣水體及土壤會(huì)產(chǎn)生很大污染；而用廢舊飲料罐生產(chǎn)鋁，能耗低，資源消耗量小，對(duì)環(huán)境污染很小，變廢為寶，既可以減少?gòu)U舊金屬對(duì)環(huán)境的污染還可以提高礦物有效利用率，是可持續(xù)發(fā)展的必然要求。4.合理開發(fā)和利用金屬礦物資源，主要途徑有：(1)提高金屬礦物的利用率。(2)開發(fā)環(huán)保高效的金屬冶煉方法。(3)防止金屬的腐蝕。(4)加強(qiáng)廢舊金屬的回收和再利用。(5)使用其他材料代替金屬材料。2019年5月20號(hào)，習(xí)近平總書記赴江西考察調(diào)研。考察了位于贛州市的江西金力永磁科技股份有限公司，了解企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和贛州市稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。1.工業(yè)上常用電解法冶煉的金屬為()A.鎂 B.鐵C.銅 D.銀A2.已知一些金屬的發(fā)現(xiàn)和使用與其金屬活動(dòng)性有著必然的聯(lián)系。據(jù)此推測(cè)，下列事件發(fā)生在鐵器時(shí)代之前的是()A.金屬鈉的使用B.青銅器的大量使用

C.海水提鎂 D.鋁熱法制鉻B3.鋁能用于冶煉熔點(diǎn)高的金屬(如V、Cr、Mn等)，用到的鋁的性質(zhì)是()A.銀白色金屬

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