(共41张PPT)
王 睿
一、金属在自然界的存在方式：
1、游离态（以单质形式存在）
如：金、银等少数不活泼的金属。
金
银
银器
黄金饰品
2、化合态（以化合物形式存在）
如：铁
赤铁矿（主要成分为Fe2O3）
菱铁矿（主要成分FeCO3）
黄铁矿（主要成分FeS2）
磁铁矿（主要成分为Fe3O4）
2、化合态（以化合物形式存在）
如：铜
辉铜矿（主要成分是Cu2S）
黄铜矿（主要是CuFeS2）
孔雀石（主要是Cu2（OH）2CO3）
2、化合态（以化合物形式存在）
如：铝
铝土矿（主要成分是Al2O3）
记忆：
矿石 赤铁矿 黄铁矿 磁铁矿 菱铁矿
主要成分 Fe2O3 FeS2 Fe3O4 FeCO3
矿石 黄铜矿 辉铜矿 孔雀石 铝土矿
主要成分 CuFeS2 Cu2S Cu2（OH）2CO3 Al2O3
二、金属的冶炼
1、炼铁
Fe2O3 Fe
1、加热氧化铁使其分解。
2、使用氢气、碳、一氧化碳等还原剂夺去氧化铁中的氧。
从成本等各方面讨论使用哪种方法、哪种试剂更合适？
铁的冶炼
原料
主要反应原理
主要设备
铁矿石、焦炭、石灰石等
铁的冶炼
原料
主要反应原理
主要设备
铁矿石、焦炭、石灰石等
高温
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高炉
原料中各种物质的作用是
焦炭： 提供热量，产生一氧化碳
石灰石：将矿石中的二氧化硅转变
为炉渣
铁矿石：提供铁元素
以上这些物质炼钢的过程中可能发生的反应
C + O2==== CO2
2C + O2====2CO
CO2 + C ====2CO
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
CaCO3====CaO+CO2↑
CaO+SiO2===CaSO3
（脉石） （硅酸钙）
点燃
点燃
高温
高温
高温
高温
现象
分析
1
现象
分析
红色粉末变黑色，澄清石灰水变浑浊
一氧化碳夺取氧化铁中的氧，同时生成铁和二氧化碳
磁铁矿、菱铁矿、赤铁矿和黄铁矿这几种铁矿，最适宜炼铁的铁矿石是 ，为什么？
磁铁矿和赤铁矿，铁元素质量分数较高，且含有S等有害元素较少，便于冶炼，污染少。
在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题
例:用1000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可是得到含铁96%的生铁多少吨？（计算结果保留整数)
解：1000t赤铁矿中含氧化铁的质量为
1000t×80％=800t
设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
160 2×56
800t x
______ = _________
800t x
x= _________________ =560t
折合为含铁96％的生铁的质量为
560t÷ 96％=583t
答：1000t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96％的生铁583t
高温
160
2×56
2×56×800t
160
解二：设炼出生铁的质量为x。
根据铁元素质量相等：
1000t×80%×2Fe/Fe2O3= 96%x
x=583t
答：略。
练习1、冶炼2000吨的含杂质3%的生铁，需要含四氧化三铁90%的磁铁矿多少吨？
练习2、某炼铁厂每日耗用5800千克含四氧化三铁质量分数80%的磁铁矿炼铁，现因原料紧张，欲改用含氧化铁75%的赤铁矿炼铁，为保持生铁的日产量不变，每日至少须此种赤铁矿多少千克？
2、炼钢
生铁和钢的区别是 ___________,将生铁转化为钢的过程就是_______
_________；炼钢是鼓入氧气的作用________________
含碳量不同
降低含
碳量的过程
C + O2==== CO2
点燃
3、炼铜
湿法冶金（曾青得铁则化为铜）
Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
干法冶金
CO+CuO=====Cu+CO2
H2+CuO=====Cu+H2O
加热
加热
清代炼铜
现代炼铜
生活中很多的设施都是用铁制成，如：
但设施普遍受到腐蚀的影响。
据有关资料报道：现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%，这是多么惊人的数据啊！
三、铁制品生锈的条件及防锈方法
1、铁生锈的条件探究
三、铁制品生锈的条件及防锈方法
1、铁生锈的条件探究
这三个对比实验说明： a、常温下、干燥空气中铁钉不易生锈
b、在隔绝空气条件下，铁钉与水接触也不易生锈。
c、铁钉只在潮湿的空气中（即既有水，又有氧气存在的条件下），容易生锈。
结论：铁生锈的条件是必须要有水和氧气。
比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是？说明理由。
答：新疆吐鲁番盆地，气候干燥。
三、铁制品生锈的条件及防锈方法
2、防锈的方法
依据铁制品生锈的条件，防锈的基本思路是破坏铁制品的锈蚀条件，使铁制品隔绝空气和水。
思考讨论回答：
采用哪些措施可防止铁的锈蚀？
1. 加上油漆、塑胶层或涂油
铁
油漆
氧气和水不能与铁接
触，所以铁不会生锈
油漆剥
落后
油漆
氧气和水与铁接触，
导致铁生锈
(如在铁质水管上面涂上一层油漆)
(物理方法)
2、防锈方法
2. 镀上耐磨或耐腐蚀的金属, 如镀镍、铬或锡等
「罐头」是由镀锡铁制成。
镀铬的浴室水笼头。
2、防锈方法
3. 通过化学反应在铁制品表面生成一层致密的
氧化物薄膜(如烤蓝)
2、防锈方法
烤蓝发簪
锯条
4. 使用铁合金
用不锈钢制造的器具
(在铁中加入其它金属改变其内部结构)
2、防锈方法
三、铁制品生锈的条件及防锈方法
以自行车防锈为例，想一想，实际生活中我们是怎样防锈的？
支架 涂上油脂
链条 刷上油漆
钢圈 镀上其他金属
如何除锈呢？
1、用砂皮纸磨
2、用酸除锈
（物理变化）
（化学变化）
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+H2O
矿物储量有限而且不可再生！
一旦矿物被开采完又会怎样呢？
四、金属资源的保护
保护金属资源的有效途径：
1、防止金属的腐蚀，
2、回收利用废旧金属，
3、合理开采矿物，
4、寻找金属的代用品等。
