高中化学 主题3 化石燃料石油和煤的综合利用 课题3 金属冶炼和金属材料的保护教案 鲁科版选修.doc

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1、课题3金属冶炼和金属材料的保护●课标要求1．举例说明金属材料的特点，了解有关的生产原理。2．举例说明用化学方法进行金属材料表面处理的原理。●课标解读1.明确金属材料的通性(导电、导热、延展、作还原剂等)。2．明确金属冶炼过程均为金属阳离子还原的过程，根据金属活动性，冶炼方法分为电解法、热还原法、分解法。3．明确金属保护的原理是破坏金属形成电化学腐蚀的条件。●教学地位本课时主要讲解金属的冶炼，高炉炼铁、电解法炼铝、金属的腐蚀与防护，金属的性质、用途及防护均是高考的高频考点，尤其是电化学原理知识在金属腐蚀和防护过程中的应用更是高考的热点。●新课导入建议法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富

2、有和尊贵，命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。他戴上铝皇冠，神气十足地接受百官的朝拜。在宴请宾客时，拿破仑三世使用了一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是金或银制餐具。门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。为什么当时的铝比金或银还珍贵？●教学流程设计课前预习安排：看教材P58－65，填写[课前自主导学]，并完成[思考交流]。⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。⇒步骤2：建议对[思考交流]进行提问，反馈学生预习效果。⇒步骤3：师生互动完成探究1，可利用[问题导思]中的设问作为主线。⇓步骤7：通过[例2]和教材P62－65“金属材料的保护”的讲解研析，对“

3、探究2，金属的腐蚀与防护”中注意的问题进行总结。⇐步骤6：师生互动完成“探究2”。⇐步骤5：指导学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]1、2、3、5题。⇐步骤4：通过[例1]和教材P58－62“怎样由矿石制取金属”讲解研析，对“探究1，金属的冶炼方法”中注意的问题进行总结。⇓步骤8：指导学生自主完成[变式训练2]和[当堂双基达标]中的4题。⇒步骤9：引导学生自主总结本课时知识框架，然后对照[课堂小结]。安排课下作业完成[课后知能检测]。课　标　解　读重　点　难　点1.通过金属冶炼原理、主要方法和金属腐蚀原理、金属材料保护方法的学习，让学生对金属的化学性质、氧化还原反应的知识有

4、进一步的了解，对金属冶炼和金属保护的主要方法有初步的认识。2.以冶炼铁、铝两种金属的方法为例，让学生初步了解如何根据金属的化学性质选择不同的冶炼方法从矿石中制得金属。3.能以铁的腐蚀为例，简要说明两种电化学腐蚀的过程和金属保护的原理。1.金属冶炼的方法和原理。(重点)2.高炉炼铁、电解法炼铝的化学工艺流程。(难点)3.金属材料腐蚀的原理及保护方法。(重难点)怎样由矿石制取金属1.金属冶炼原理(1)还原剂还原(完成下列反应的化学方程式)①碳单质还原氧化铜：CuO＋CCu＋CO↑。②一氧化碳还原氧化铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。③镁还原四氯化钛：TiCl4＋2MgTi＋2Mg

5、Cl2。④氢气还原三氧化钨：WO3＋3H2W＋3H2O。(2)电解法电解MgCl2制Mg的反应：MgCl2Mg＋Cl2↑。(3)金属冶炼原理金属阳离子得电子被还原成金属原子。1．能否用电解MgCl2溶液的方法获得金属镁？【提示】　不能。用惰性电极电解MgCl2溶液时发生的反应为：MgCl2＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑。2．高炉炼铁(1)原料：赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气。(2)主要反应：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。(3)生产工艺流程3．电解法炼铝(1)氧化铝的生产铝土矿与NaOH溶液在高温下反应：Al2O3·3H2O＋2NaOH===2Na[Al(OH)4]

6、；降温析出Al(OH)3晶体：Na[Al(OH)4]===Al(OH)3↓＋NaOH；高温煅烧获得氧化铝：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。(2)电解氧化铝主要反应：2Al2O34Al＋3O2↑，加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔点。2．工业上为什么不用电解AlCl3的方法炼铝？【提示】　AlCl3属于分子晶体，熔融状态下不导电。金属材料的保护1.金属材料(1)世界上产量最大的金属材料是钢铁。高炉炼得生铁，主要用于炼钢。(2)炼钢是通过氧化还原反应，降低生铁中碳的含量，除去一些有害元素(如硫、磷)，并把其他元素(硅、钒、锰、铬等)的含量调控到指定范围的过程。(3)金属材料都具

7、有良好的导电性、导热性和延展性。2．金属腐蚀的原理(1)化学腐蚀是金属表面与周围介质直接发生化学反应而引起的。如在氯碱厂中Fe与周围的Cl2接触而导致铁被氯气氧化为FeCl3，从而使铁被腐蚀。(2)电化学腐蚀是指金属表面因发生电化学反应而引起的腐蚀。①吸氧腐蚀条件：周围环境呈中性或弱酸性。电极反应：负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－②析氢腐蚀条件：周围环境呈酸性。电极反应：负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：2H＋＋2e－==