金属材料和金属防腐 .ppt

化 学,第三部分 身边的化学物质,第14讲 金属材料和金属防腐,考试要求 1了解金属和合金的物理特征，了解金属材料在生产、生活和社会发展中的主要作用 2知道一些常见金属(铁、铝等)矿物，了解常见金属的特征及其应用 3理解金属锈蚀的原理和防止金属锈蚀的简单方法 4理解工业从铁矿石中将铁还原出来的方法原理 5知道废弃金属对环境的污染和防治措施，认识回收金属的重要性 知识整理 一、金属材料 1金属共同的物理性质：具有_光泽，是_和_的导体，具有_性。 2合金 (1)合金是金属与金属或金属与非金属熔合的具有金属特性的_(填“纯净物”“混合物”) (2)合金与组成它的纯金属性质比较：抗腐蚀性_硬度_熔点_ (3)铁的合金：生铁和钢的主要区别是：_。 (4)21世纪的重要金属是_。 3铝制品具有良好的抗腐蚀性能的原因是(用化学方程式表示)_。,金属,热 电,延展,混合物,强,增强,下降,碳含量,钛和钛合金,4Al + 3O2= 2Al2O3,第14讲 金属材料和金属防腐,二、铁生锈 1在探究铁生锈的条件时（如右图） (1)试管2中为何用煮沸过的水？_ (2)上层放植物油的目的是_ (3)试管3中棉花上放干燥剂的目的是_ 一个星期后，三支试管中生锈的是试管_ 2铁生锈的实质： (1)铁与_和_发生一系列复杂的变化，生成铁锈，铁锈的主要成分是_，颜色_。 (2)有人说我的铁块表面已经生锈，里面的铁就不会再生锈了。这种说法对吗，为什么？ _。 3防止铁生锈的原理：铁与_或_隔绝。防止铁生锈的方法：如_、_、_。 4用_或_可除铁锈，写出其中一个化学方程式_ 5铜在潮湿的空气中也会生锈，生成Cu2(OH)2CO3，你能推测出铜生锈的反应中反应物除有铜外，还有_、_ 、_。,Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O,除去水中氧气,隔绝空气中的氧气,除去试管中水分,氧气 水,Fe203 XH20,红棕色,不对，铁锈氧化膜不是致密的,氧气 水,涂油,刷漆 、制成铁合金,稀盐酸 稀硫酸,氧气 、 水、 二氧化碳,第14讲 金属材料和金属防腐,三、铁的冶炼，铁生锈及其防治 1炼铁的原料：_、_、_和空气。 2冶炼铁的原理（用化学方程式表示）： _。 3右图是炼铁的原理图 (1)在通CO前，一定要_ (2) 在点燃酒精灯a前，一定要先_， 目的是_ (3)A中玻璃管可看到现象：_ (4) B中可看到的现象：_ (5) C的作用是_ 四、保护金属资源的主要途径 金属及金属资源的保护措施有 (填序号）。 防止生锈 合理开采 节约资源 寻找代用品,焦炭、 铁矿石、 石灰石,3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2,检验纯度,通入一氧化碳,防止爆炸,红棕色固体变黑色,澄清石灰水变浑浊,处理尾气,第14讲 金属材料和金属防腐,例题分析 【例1】:人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。请回答： (1)地壳中含量最多的金属元素是_。 (2)根据下图的应用实例，试说出金属具有的两点物理性质_，_。 (3)早在春秋战国时期，我国古代人民已经开始炼铁。 写出磁铁矿(Fe3O4)与CO反应的化学方程式_。 钢铁防腐十分重要！请写出一种防止钢铁生锈的方法_。 (4)将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中，观察到溶液变黄，有无色气泡逸出。 写出发生反应的化学方程式 _、_。 【思路点拨】此题主要考查了金属材料的共同物理性质和铁的冶炼、防止锈蚀方法及除锈原理和现象。注意铁化合价的判断，置换反应中生成+2价的亚铁，而复分解反应中，铁元素的化合价不改变。,第14讲 金属材料和金属防腐,【解答】 (1) Al (或铝) (2)导电性、延展性、导热性、金属光泽等 (3) Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 涂油、刷漆等（4）6HCI+Fe2O3=2FeCl3+3H2O 2HCI+Fe=FeCl2+H2 【例2】 （2013.佛山市）分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入植物油，均塞上橡皮塞，型玻璃管内为红墨水（开始时两端液面水平），如下图所示，放置一段时间后，以下说法错误的是（ ） 植物油用于隔绝氧气和水 两支试管中的铁片均被腐蚀 型玻璃管两端的液面变为右低左高 型玻璃管两端的液面变为左低右高 【思路点拨】此题主要考查金属锈蚀的条件及其防护 铁锈蚀的条件是与氧气和水同时接触。A、植物油可以把铁片与水和氧气隔开，防止生锈，故说法正确；B、两试管中只有b中铁片被锈蚀，因为a中的植物油把铁片与水和氧气隔开，不容易生锈，故说法错误；C、b中的铁片容易生锈，消耗了容器中的氧气，导致压强减小，而a中的铁不易生锈，因此红墨水柱两边的液面变为左低右高，故说法错误；D、b中的铁片容易生锈，消耗了容器中的氧气，导致压强减小，而a中的铁不易生锈，因此红墨水柱两边的液面变为左低右高，故说法正确 【解答】BD,第14讲 金属材料和金属防腐,强化训练: A组 1【2014年广东省广州市】下列关于金属材料的说法中，不正确的是( ) A生铁、硬铝、焊锡都属于合金 B铜有良好的导电性，因而大量用于制作电线 C铝表面易生成致密氧化铝薄膜，因而具有良好的抗腐蚀性 D锈蚀后的铁制品没有回收价值 2、【2014年湖南省株洲市】中国南车株洲时代集团生产的油电双动力公交车因省油、环保而在全国推广，双动力公交车制造需要大量使用金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是( ) A金属材料中一定不含有非金属元素 B多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好 C双动力公交车所有部件都是由金属材料制造的 D地球上的金属资源是取之不尽、用之不竭的,D,B,第14讲 金属材料和金属防腐,3、【2014年重庆市】“对比法”是实验探究中常用的一种科学方法。分析以下铁钉生锈实验的设计、得出的结论不正确的是（ ） A对比可以说明铁生锈一定要有氧气参加 B对比可以说明铁生锈一定要有水参加 C对比可以说明铁生锈一定要有水参加 D对比可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加 4【2014年广东省梅州市】下列说法正确的是（） A铜不属于合金 B金 刚石和石墨性质完全相同 C铁在干燥的空气中容易生锈D常温下，氧气与所有金属都能反应 5、（4分）【2014年江苏省宿迁市】（1）用化学符号表示： 地壳在含量最多的金属元素 ；氧化镁中阳离子 ； （2）化学与人类的生产、生活密切相关 铁锅常用于炒饭炒菜，是利用了铁的 性； 化学电池是将化学能直接转化为 的装置,B,A,导热,电能,第14讲 金属材料和金属防腐,6、【2014年浙江省绍兴市】以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。如图为铁的价类图，例如E点可表示+2价的亚铁盐。请回答： （1）A点表示的物质所属的物质类别是 。 （2）请写出B点表示的物质化学式 。 （3）已知C点表示的化合物在常温下能与氧气、水发生化合反应 生成D，写出相应的化学方程式 。 7、（2011广东）请完成下面填空： （1）性质决定用途。以下连线正确的是 （填字母） （2）用Fe粉制成的食品保鲜剂使用一段时间后，会逐渐变为 色的氧化铁。 （3）铁制品易发生锈蚀，请写 出一种防止铁生锈的方法 。 （4）用氯化物 （填化学式）溶液可以一次性验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。8.（2013.广东）常见的铁矿石有赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿（FeS2）等。若用 矿炼铁会产生形成酸雨的有害气体；CO在高温时与赤铁矿反应的方程式为 ，炼得的生铁合金中含2%4.3%的是 。,碳（C）,单质,FeO,4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3,c,红棕,电镀等,CuCl2,黄铁矿( FeS2 ),3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2,第14讲 金属材料和金属防腐,B组 9.（2011广州市）钢铁是使用最多的金属材料。 (1)生铁和钢都是铁合金，其中含碳量较高的是_。 (2)人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固但铁在一定条件下也能发生各种反应， 如铁丝在氧气中燃烧，反应的化学方程式是_。 (3)将mg氧化铜加入稀硫酸中完全溶解后，再加入铁粉充分反应，过滤，得到滤渣A 和滤液B。再将滤渣A加入足量稀硫酸中，有气泡冒出，充分反应后，剩余固体物质的质量为12.8g 滤渣的成分是_，滤液B的成分是_。 原氧化铜的质量m=_g。 10.（2012广东）某同学取一块表面完全锈蚀的生铁片进行了以下探究： （1）实验：,生铁,Cu、Fe,FeSO4、H2O,16,玻片上有水雾,黄,第14讲 金属材料和金属防腐,（2）表达：步骤的化学方程式为_、_。 （3）拓展：取2枚未生锈的铁钉，一枚部分浸入蒸馏水、另一枚部分浸入盐水，生锈较快的是_ _。 11(2014佛山)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，工业上主要是从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。 （1）赤铁矿在自然界中储藏丰富，其主要成分的化学式是 。 （2）磁铁矿的主要成分是Fe3O4。在Fe3O4中存在两种不同价态的铁离子，其中1/3是Fe2+，2/3是Fe3+。请写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式 。 （3）工业上主要采用高炉炼铁，常用到的原料有铁矿石、焦碳、石灰石和空气。其中，焦碳的作用是 。(仅答一点) （4）由于铁的氧化物中Fe3O4和FeO均为黑色，实验室用CO还原Fe2O3得到的铁中是否会含有Fe3O4和FeO，某同学设计了下列探究实验。,部分浸入盐水的铁钉,点燃,铁(或Fe),炭(或碳，或C),Fe+2HCl=FeCl2+H2 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（顺序可颠倒）,生成用于还原铁矿石的还原性物质CO（或提供炼铁需要的热量）,Fe2O3,Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O,第14讲 金属材料和金属防腐,资料：FeCl3溶液与铁发生的反应是2FeCl3+Fe=3FeCl2，但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应；含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，利用该反应可检验Fe3+的存在。 【提出问题】CO还原Fe2O3得到黑色产物的成分是