學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精預(yù)習(xí)導(dǎo)航情境導(dǎo)入課程目標(biāo)生活中常見的金屬材料1。掌握高爐煉鐵和電解法煉鋁的原理，了解其生產(chǎn)過程和主要設(shè)備。2．能列舉金屬腐蝕的事實,掌握金屬腐蝕的原理,說明金屬腐蝕的普遍性。3．了解金屬防腐的方法和電解、電鍍的原理。一、從礦石中獲得金屬1．金屬冶煉依據(jù)的原理及采用的方法金屬冶煉所依據(jù)的原理是利用氧化還原反應(yīng)將金屬從其化合物中還原出來。冶金工業(yè)的兩種主要方法是火法冶金和濕法冶金。2．鋼鐵的冶煉(1）生鐵的冶煉.①鐵元素在自然界中的存在：主要以氧化物和硫化物等形式存在于鐵礦石中，如磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和黃鐵礦等。②原料：一般以鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣等為原料。③主要化學(xué)反應(yīng)：a．還原劑的形成：C＋O2CO2,CO2＋C2CO.b．鐵的還原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。c．爐渣的形成：CaCO3CaO＋CO2↑,CaO＋SiO2CaSiO3。自主思考①赤鐵礦反應(yīng)中什么是氧化劑？什么是還原劑？②按照化工生產(chǎn)的一般過程，在煉鐵過程的實際生產(chǎn)中必須考慮哪些因素？③火法冶金和濕法冶金分別有哪些優(yōu)點和缺點？提示：①Fe2O3為氧化劑，CO為還原劑。②從反應(yīng)原理、生產(chǎn)中原料的選擇、反應(yīng)條件的控制、三廢的處理和能量的充分利用等方面考慮生鐵冶煉中的一些問題。③火法冶金適用于大多數(shù)金屬的冶煉，但能耗較高、容易造成環(huán)境污染；濕法冶金設(shè)備工藝簡單，原料的綜合回收率高,污染小。(2）鋼的冶煉。①原料：生鐵、氧氣、脫氧劑.②主要化學(xué)反應(yīng)：2C＋O22CO、2Fe＋O22FeO、FeO＋CCO↑＋Fe(脫碳）、FeS＋CaOCaS＋FeO(脫硫）.3．鋁的冶煉(1）原料主要來自鋁土礦(主要成分是Al2O3）.(2)從鋁土礦中獲得Al2O3的過程(用化學(xué)方程式表示）：①Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O;②NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3；③2Al（OH)3Al2O3＋3H2O。(3)從Al2O3中獲得Al——電解冶煉鋁。①裝置-—鋁電解槽。a．電解質(zhì)是氧化鋁—冰晶石（Na3AlF6)熔融液，其中也常加入少量的氟化鈣等幫助降低熔點。b．電極材料：陽極和陰極都以碳素材料做成。②化學(xué)反應(yīng)。a．總反應(yīng)式:2Al2O34Al＋3O2↑.b．電極反應(yīng):陽極6O2－－12e－=3O2↑。陰極4Al3＋＋12e－=4Al。自主思考回憶金屬冶煉有哪些常用方法？如何選擇金屬冶煉方法？提示：金屬冶煉常用方法有熱分解法、熱還原法、電解法等。選擇金屬冶煉方法要考慮金屬活動性及經(jīng)濟效益、技術(shù)、環(huán)保等因素。金屬冶煉方法的還原強度順序：電解法>熱還原法>熱分解法；經(jīng)濟效益高低:熱分解法〉熱還原法〉電解法。二、金屬的腐蝕及防止1．金屬腐蝕（1)金屬腐蝕及其分類。①金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬與其接觸的其他物質(zhì)在一定條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)而受到損害.②金屬腐蝕主要包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。(2）電化學(xué)腐蝕及其分類.①電化學(xué)腐蝕是指不同金屬或不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸，因發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化。②鋼鐵腐蝕通常分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕。a．吸氧腐蝕的電極反應(yīng)：負極Fe－2e－=Fe2＋，正極O2(g）＋H2O(l)＋2e－=2OH－(aq)。b．析氫腐蝕的電極反應(yīng)：負極Fe－2e－=Fe2＋,正極2H＋(aq）＋2e－=H2(g)。2．金屬腐蝕的防止和利用（1)金屬腐蝕的防止.①將金屬制品與周圍物質(zhì)隔離開是一種普遍采用的防護方法.例如，用化學(xué)方法在鋼鐵部件表面發(fā)藍、利用陽極氧化處理鋁制品的表面使之形成致密的氧化膜而鈍化。另外，采用離子注入、表面滲鍍等方式在表面也可形成穩(wěn)定的鈍化膜等.②電鍍是應(yīng)用電解原理在金屬表面鍍上一層其他金屬或合金的過程.其目的是增強金屬的抗腐蝕能力，增加美觀和表面強度。鍍層金屬通常是一些在空氣或溶液里不易發(fā)生化學(xué)變化的金屬或合金。電鍍時，把待鍍金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。例如，在鐵制品上鍍銅時，陽極反應(yīng)為Cu－2e－=Cu2＋,陰極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=Cu.（2)金屬腐蝕的利用:進行材料加工，如化學(xué)蝕刻。自主思考金屬腐蝕大都發(fā)生在金屬與其他介質(zhì)接觸