【摘要】在授课前做好每一课的教学计划，将能帮助老师们更加高效的传授知识，下面是“《金属材料》教案”欢迎大家进入精品的高中频道，参考下面的教学计划，希望大家喜欢!

金属材料

● 掌握炼铁、炼钢、电解法制铝的原理。

● 了解金属腐蚀和防护的有关知识。

● 能举例说明金属材料的特点。

● 举例说明用化学方法进行金属材料表面处理的原理。

〔知识梳理〕

1.炼铁的原理是利用氧化还原反应，在高温下，                                 ，

原料是       、       、       、       ，产生还原剂的反应是                、

，炼铁的反应是                           ，造渣的反应是

、                    ，高炉煤气的成分是                。

2.炼钢的原理是                                                            ，

原料是                 。写出炼钢过程发生主要反应的化学方程式

。

3.电解铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3)，提纯Al2O3的方法是：将铝土矿溶解在NaOH溶液，然后往溶液中通入过量的二氧化碳，过滤，灼烧，即得Al2O3，写出上述反应的化学方程式

。

4.冰晶石的化学式为             ，在电解三氧化铝时，加入冰晶石的作用是

，电解Al2O3的化学方程式为                           。电解时，阳极产生氧气，碳块要消耗，所以要定时补充碳块。

5.金属的化学腐蚀是指

;金属的电化学腐蚀是指

。

6.钢铁发生电化学腐蚀，主要原因是由于钢铁制品与其接触的电解质溶液构成许多微型的         ，铁通常作为     极，      电子发生       反应而被腐蚀，其电极反应为                  。钢铁在大气中的腐蚀通常为      腐蚀，其阴极反应式为

。若电解质溶液酸性较强，则发生的是       腐蚀，其电极反应式为                             。

7.电镀是一种特殊的电解，在电镀时，      作阴极，           作阳极，

作电解质溶液，电镀时，电解质溶液的浓度          。如在一把小刀上镀锌，小刀接电源的    极，电极反应式为                   。

〔方法导引〕

1.炼铁和炼钢的主要区别

由铁矿石冶炼成铁，再由铁冶炼成钢，这是冶炼钢铁的必经过程。由于炼铁和炼钢的任务不同，因此采用的原料、利用的化学原理、冶炼设备等也各不相同。现比较如下：

冶炼 生铁 钢

原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 生铁、氧气、生石灰

原理 用还原剂在高温下把铁从铁矿石中还原出来 用氧化剂在高温下把生铁中的杂质氧化除去

设备 高炉 氧气顶吹转炉

化学

反应

还原剂生成(炉腹)

CO2+O2  CO2   CO2 +C  2CO

铁的还原(炉身)

Fe2O3+3CO2    2Fe+3CO

炉渣形成(炉腰)

CaCO3 CaO+CO2↑

CaO+SiO2   CaSiO3 碳被氧化 C+O2   CO

铁被氧化  2Fe+O2   2FeO

脱碳  FeO+C   CO+Fe

脱硫  FeS+CaO    FeO+CaS

脱氧   2FeO+Si   2Fe+SiO2

产品 生铁;含有较多的碳及硫、磷、硅等 钢;含碳量0.03～2%，留有部分硅锰

尾气 高炉煤气(CO、CO2、N2等) 棕色烟气(Fe2O3尘粒及CO)

⑴炼铁中，为什么不用焦炭直接还原氧化铁?

碳有还原性，在高温条件下，能把铁从它的氧化物中还原出来。

Fe2O3+3C   2Fe+3CO   但是，焦炭是固体，与氧化铁的表面接触很有限，很难充分发生反应，而一氧化碳是气体，能与氧化铁充分接触，完全反应。所以，炼铁中必须通过一氧化碳去还原氧化铁。

焦炭的作用有两个：一是制造了还原剂CO，二是它燃烧放出大量的热，为高炉提供了高温条件。

⑵炼钢中要除去硅和锰，为什么在后期的脱氧反应中，又要加入硅和锰作为脱氧剂?

炼钢，并不是要完全除去硅和锰等合金元素，而是将他们的含量调整到规定的范围之内。炼钢期，FeO会将硅和锰氧化，成为炉渣，从而降低了硅和锰的含量。但后期，钢水中含有少量没有反应的FeO，这会使钢具有热脆性。因此，用硅铁或锰铁作为脱氧剂将FeO还原，同时又调整了硅锰的含量。

2.电解原理的应用

电解食盐水 电镀锌 铝的冶炼