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第八单元
金属和金属材料
课题3
金属资源的利用和保护
（第一课时）
铁是年产量最高的金属，钢铁是衡量一个国家工业水平的标志。人类每年要提取数以亿吨计的铁用于工农业和日常生活生产，工业上是如何炼铁的？
1.地球上的金属资源
广泛存在于
地壳
海洋
存在形式为
少数很不活泼的金属如Au、Ag等有单质形式存在
多数金属都以化合物形式存在
一.地球上的金属资源
自然界以单质形式存在的金
自然界以单质形式存在的银
2.常见的金属矿石及其主要成分
赤铁矿
磁铁矿
Fe2O3
Fe3O4
菱铁矿
黄铁矿
FeCO3
FeS2
铁矿石是如何冶炼成铁的？
②澄清的石灰水变浑浊。
CO2
+
Ca(OH)2
CaCO3
↓+
H2O
用酒精灯点燃尾气的作用是:
防止CO污染空气
2CO
+
O2
2CO2
点燃
1.实验室：一氧化碳还原氧化铁[Fe2O3]
现象:①红色粉末变成黑色;
Fe2O3
+
3CO
2Fe
+
3CO2
高温
③产生蓝色火焰
实验步骤
1.一通：先通一氧化碳；
2.二点：后点燃酒精喷灯加热；
3.三灭：实验完毕后，先熄灭酒精喷灯；
4.四停：等到玻璃管冷却到室温再停止通一氧化碳
5.五处理：处理尾气，防止一氧化碳污染空气
交流讨论
（1）为什么会先通一氧化碳才加热氧化铁？
（3）为什么先停止加热氧化铁再停止通一氧化碳？
（2）碳也有还原性，也能还原氧化铁，那是用碳还原氧化铁好还是用一氧化碳还原氧化铁好？为什么？
（4）分别写出一氧化碳还原四氧化三铁、氧化铜的化学方程式，分析一氧化碳是怎样变成二氧化碳的，并由此推测出一氧化碳还原金属氧化物的配平方法。
例1.早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）A中观察到的现象是
。写出CO还原Fe2O3的化学方程式
；
（2）实验中试管内澄清石灰水作用是
；
（3）实验开始加热前应先通一氧化碳气体一会儿，目的是
；实验结束后，先停止加热，等试管冷却后停止通CO，目的是
；
（4）导气管口放置点燃的酒精灯，这样做的目的是
；
（5）证明生成的固体粉末是铁粉的简单化学实验方法是
。
了解我国炼铁的悠久历史
早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，
从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。
二.铁的冶炼
例2.工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图。
已知生铁的含量含碳量为2%﹣4.3%钢的含碳量为0.03%﹣2%。
（1）反应：①Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2，②Fe2O3+3C
2Fe+3CO2．属于置换反应的是
，用于高炉炼铁的原理是
（填序号）
（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是
。
（3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是
。炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3），其中硅元素的化合价是
。
（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的是
。将钢锭轧成钢板，体现了金属的
性。
（1）原料：
黄铁矿
FeS2
赤铁矿
Fe2O3
菱铁矿
FeCO3
磁铁矿
Fe3O4
（2）原理：
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中还原出来
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
高温
石灰石、铁矿石
焦炭、空气
（3）设备：高炉
化学方程式：
70%
48.27%
46.67%
72.41%
含铁量
工业炼铁
（4）冶炼金属的原则：（1）含量高；（2）产物对环境影响小
高炉炼铁图
铁矿石
炉渣出口
石灰石
生铁出口
热空气
焦炭
三.有关杂质的计算
例3.工业上用赤铁矿石（主要成分是氧化铁）与一氧化碳在高温条件下冶炼生铁。现有400t含氧化铁80%的赤铁矿石。
求：（1）该矿石中氧化铁的质量；
（2）该矿石能冶炼出含杂质4%的生铁的质量。（计算结果精确到0.1）
例4.某钢铁厂冶炼2000t含杂质2.5%的生铁，需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是多少？
谢谢聆听！
