1、一、从矿石中获得金属1.1.生产过程生产过程金属冶炼的方法金属冶炼的方法(1)(1)热分解法热分解法在常见金属活动性顺序表的右端区域在常见金属活动性顺序表的右端区域(如如HgHg Ag)Ag)思考与交流(2)(2)热还原法热还原法可用热还原法冶炼的金属可用热还原法冶炼的金属,其金属性比较强其金属性比较强,在常见金属活动性在常见金属活动性顺序表中居于中间区域顺序表中居于中间区域(3)(3)电解法电解法电解法冶炼一般用于活泼金属的冶炼电解法冶炼一般用于活泼金属的冶炼(如如K K CaCa NaNa MgMg AlAl等)等)军事上离不开钢铁军事上离不开钢铁F-18F-18大黄蜂战斗机大黄蜂战斗机我
2、军陆战王牌我军陆战王牌-99-99式主战坦克式主战坦克海军海军109109驱逐舰驱逐舰中国九五式突击步枪中国九五式突击步枪钢铁的用途钢铁的用途我们的生活中也离不开钢铁我们的生活中也离不开钢铁广州丫髻沙大桥广州丫髻沙大桥雷诺汽车雷诺汽车生活用品生活用品磁悬浮列车磁悬浮列车 钢铁是怎样炼成的钢铁是怎样炼成的几种几种矿矿石石的主要成分:磁的主要成分:磁铁矿铁矿_,赤,赤铁矿铁矿_,褐,褐铁矿铁矿_,黄,黄铁矿铁矿_。原理:在高温下用原理:在高温下用_。以赤。以赤铁矿铁矿为为例,用化学方程式表示例,用化学方程式表示为为:_。原料:原料:_、_、_、_。(4)石灰石的作用:石灰石的作用:_,有关化学方程
3、式,有关化学方程式为为:_,_。(5)设备设备:_。2.钢铁的冶炼钢铁的冶炼(1)(1)生铁的冶炼:生铁的冶炼:铁矿石(化合态)铁单质(游离态)还原剂将铁从其氧化物中还原出来FeS22Fe2O33H2OFe3O4Fe2O3铁矿石焦炭石灰石空气除去脉石炼铁高炉高炉结构图高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2生铁和钢的比较生铁和钢的比较2%4.3%0.03%2%硅锰硅锰(较多较多)硫磷硫磷(较多较多)硅锰硅锰(适量适量)硫磷硫磷(较少较少)可铸不可锻可铸不可锻可铸可铸,可锻可锻,可压延可压延硬而脆硬而脆硬而韧硬而韧,有弹性有弹性原理:原理:在高温下用在高温
4、下用_,再添加硅、再添加硅、锰锰、铝铝等其他合金作等其他合金作为为_,调调整整钢钢水的成分。水的成分。原料:原料:_。主要的反主要的反应应:_;_;_;_。设备设备:_。(2)(2)钢的冶炼:钢的冶炼:生铁生铁 钢钢氧化剂将生铁中过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣除去脱氧剂炼铁厂的铁水或废钢铁氧气顶吹转炉转炉的结构图转炉的结构图(氧气顶吹转炉炼钢法)(氧气顶吹转炉炼钢法)(1)(1)原料:原料:_。(2)(2)提提纯纯AlAl2 2O O3 3,用化学反,用化学反应应方程式表示方程式表示为为:_;_;_。3.铝的冶炼铝的冶炼NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3铝土矿Al2O3
5、2NaOH=2NaAlO2H2O(3)电电解解Al2O3电电解解质质是是_,常加入,常加入少量降低熔点的物少量降低熔点的物质质是是_,阳极和阴极的材料是,阳极和阴极的材料是_,在,在电电解槽中解槽中进进行。行。电电解原理:解原理:总总反反应应式:式:_。电电极反极反应应:阳极:阳极:_;阴极:阴极:_。冰晶石(Na3AlF6)和氧化铝的熔融液氟化钙碳素材料6O212e=3O24Al312e=4Al、钛合金、钛合金钛合金优点:钛合金优点:高强度高强度 高韧性高韧性 耐腐蚀耐腐蚀 质地轻质地轻钛金属腕表钛金属腕表科学视野科学视野钛合金与人体有很好的钛合金与人体有很好的“相容性相容性”,因此可用来制
6、造人造骨,因此可用来制造人造骨 钛钛和和钛钛合合金金被被认认为为是是21世世纪纪的的重重要要材材料料,它它具具有有很很多多优优良良的的性性能能。尤尤其其是是抗抗腐腐蚀蚀性性能能非非常常好好,即即使使把把它它们们放放在在海海水水中中数数年年,取取出出后后仍仍光光亮亮如如新新,其其抗抗腐腐蚀蚀性性能能远远优优于于不不锈锈钢钢,因因此此被被广广泛泛用用于于火火箭箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等、储氢合金、储氢合金主要由钛系储氢主要由钛系储氢合金、锆系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金、铁系储氢合金以及稀土系合金以及稀土系储氢合金储氢合金 重要应用重要应用 利用储氢合利用储氢合金制造镍氢金制造镍氢电池电池能引起记忆合金形状改变的条件是温度能引起记忆合金形状改变的条件是温度!、“形状记忆形状记忆”合金合金用钛用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线镍形状记忆合金制成的人造卫星天线 形状记忆合金形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广是具有形状记忆效应的合金被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线,水暖系泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线,水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关,以及统、防火门和电路断电的自动控制开关,以及牙齿矫正等医疗材料牙齿矫正等医疗材料低温下低温下