金属材料学案教学目标: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。3、讨论社会发展和科技进步对材料的要求,认识化学对材料科学发展的促进作用。4、收集我国现代材料研究和材料工业发展情况的资料,认识新材料的发展方向。教学重点、难点:了解有关炼铁、钢及铝的冶炼化学原理;了解金属防腐蚀的一般方法和原理。探究建议:1、就近参观金属材料的生产、加工企业(或者观看有关影像),收集有关资料,撰写有关科学小品。2、实验:电路板的化学刻蚀。3、观看影像或参观:金属的电镀等。课时划分:两课时教学过程第一课时[课堂练习]一、选择题1.在炼钢结束时,常在钢水中加一些硅铁、锰铁,其目的是A.除氧化B.还原氧化铁C.除硫磷D.除去过量的氧化亚铁2.下列生产工业①制生石灰②制水泥③制普通玻璃④炼铁⑤炼钢⑥制漂白粉⑦硬水软化,其生产原料中直接使用石灰石的是A.只有①③⑦B.只有②④⑤C.只有①④⑥D.只有①②③④3.下列有关炼铁和炼钢的说法中,错误的是A.炼铁是铁矿石被还原的过程B.炼钢是生铁被氧化的过程C.炼铁高炉中加入石灰石的目的是除去脉石D.炼钢转炉中加入的生石灰是造渣剂.4、下列有关化工生产的主要设备及尾气的主要成分完全正确的是A.炼铁—电炉—CO、CO2、N2B.氨气—氧化炉—N2、H2C.炼钢—转炉—Fe2O3、COD.硫酸—合成塔—SO2、SO35.电解熔融氧化铝时,如果阴极析出9g铝,那么理论上有几摩尔电子发生了转移A.3molB.1molC.0.1molD.2mol6.下列说法中,正确的是A.自然界的金属都以化合态的形式存在B.在冶炼铁的反应中CO是还原剂C.我国的钨、钼、钛、稀土金属等储量均居世界前列D.在动植物体内都不含金属元素7.下列各种方法中,适用于炼制相应金属的是A.加热氧化钙B.电解熔融氯化钠C.CaO与Al粉共热D.用碳还原氧化铜二、填空题8.用足量的CO还原14g铁的氧化物的混和物,将生成的气体通入足量的澄清的石灰水中,生成沉淀25克,则这种混和物可能是,在这些混合物中,各成分的物质的量之比是.①FeO、Fe2O3②FeO、Fe3O4③Fe2O3、Fe3O49.工业上冶炼金属一般用、或法.冶炼金属铝采用的方法是,冶炼金属铁采用的方法是,冶炼金属钠采用的方法是.这些方法的实质是.10.写出下列冶炼金属的化学反应方程式:(1)用红锌矿(ZnO)治炼锌.(2)用磁铁矿(Fe3O4)冶炼铁.(3)用铝矾土(Al2O3)冶炼铝.(4)用食盐(NaCl)冶炼钠.11.阅读下面材料,并回答问题.铝可以从铝土矿中获取.铝土矿是不纯净的铝的氧化物(杂质为Fe2O3和SiO2),它是非再生资源.假如我们对铝的消费保持现有的速度,我们获得生产足够的铝所需的铝土矿仅能维持30年左右.由此看来,保护现有自然资源和对非再生资源的再利用,是值得我们考虑的.但废物回收仍有相当大的难度,其关键的因素主要涉及旧金属的收集、与其它废物的分离,回收和提炼金属的费用、金属本身的价值等.(已知1mol电子电量约为105C)(1)试说明回收铝的过程中存在的困难(2)为什么金的回收率比铝的回收率要大得多?答:(3)常温下,SiO2与强碱或强酸是很难反应的.现利用盐酸、氢氧化钠溶液、氨气、二氧化碳和水从铝土矿中提取纯净的Al2O3.试设计一个适用于工业生产上提纯Al2O3的实验方案.用化学方程式表示.(4)假定用6V直流电源供电进行电解,制2.7吨Al需要多少KJ的电能?(5)在1.01×105Pa,27℃时,每生产1molAl,理论上在阳极生成氧气的体积为多少升?三、实验题12、某学生小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。(1)假设:该反应的气体产物全部是二氧化碳。(2)设计方案:将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。(3)查阅资料:氮气不与碳、氧化铁发生反应,可用来隔绝氧气。(4)实验:(5)数据处理:经计算,参加反应的碳元素质量为0.48g,氧元素质量为0.96g……(6)结论:根据数据处理结果,得出原假设不成立,理由是__________。四、计算题13、将镁和铝的混合物0.1mol溶于100mL2mol·L-1H2SO4溶液中,然后再滴加1mol·L-1NaOH溶液。(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V=160m...