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课件网) 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1课时：金属资源的利用———金属的冶炼 新课导入 在课题1、课题2中，我们学习了金属材料及金属的物理、化学性质，知道了金属材料在生活中的应用无处不在。那这些金属材料是“天生”就有的吗？钢铁是怎样炼成的呢？ 春秋战国时期，我国 开始生产和使用铁器 唐代诗人李白有诗曰“炉火照天地，红星乱紫烟。”记载了唐代炼铁场景 宋代宋应星《天工开物》中对古代炼铁技术进行了系统介绍 近现代，高炉炼铁具有工艺简单、生产量大、生产率高等优点 学习目标 1.知道一些常见的金属矿物（铁矿、铝矿等）及其主要化学成分。 2.了解从铁矿中将铁还原出来的方法。 3.认识工业炼铁的主要原料及设备。 4.掌握不纯物质化学方程式计算的方法。 知识全解 一、金属矿物 地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中。具体存在形式如下： （1）单质：极少数不活泼地金属（如金、银、铂等） 金 银 铂 知识全解 一、金属矿物 （2）化合物：除金、银等其余金属（如铁、锌、钠、钙等） 赤铁矿（主要成分Fe2O3） 磁铁矿(主要 成分Fe3O4) 菱铁矿(主要 成分FeCO3) 铝土矿(主要 成分Al2O3) 黄铁矿(主要 成分FeS2) 知识全解 一、金属矿物 （2）化合物：除金、银等其余金属（如铁、锌、钠、钙等） 黄铜矿(主要 成分CuFeS2) 辉铜矿(主要 成分Cu2S) 赤铜矿(主要 成分Cu2O) 金红石(主要 成分TiO2) 软锰矿(主要 成分MnO2) 工业上所需的金属大都是从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼的。其中提取量最大的金属是铁。 知识全解 思考与讨论 1.金属元素在地壳或海洋中的存在形式，与什么有关？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 金属活动性顺序 知识全解 思考与讨论 2.铁矿石的种类有赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿、磁铁矿等，用什么矿石炼铁比较好，为什么？ 用赤铁矿和磁铁矿比较好。因为相同情况下两者的含铁量比较高，且不会生成二氧化硫污染气体。 赤铁矿（主要成分Fe2O3的含铁量70%） 磁铁矿(主要成分Fe3O4的含铁量72.41%) 菱铁矿(主要成分FeCO3的含铁量48.27%) 黄铁矿(主要成分FeS2的含铁量46.67%) 知识全解 思考与讨论 3.现有如下得到铁的化学方程式，采用哪一个作为炼铁的最佳原理呢？ 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑ 高温 3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O 高温 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 还原剂+Fe2O3 Fe + CO2 除去氧化物中的氧元素 转变为 H2作还原剂，成本高 焦炭是固体，与铁矿石接触不充分，铁矿石利用率低 CO是流动性气体，与铁矿石接触充分，利用率高，反应较充分,最佳选择 √ 知识全解 二、铁的冶炼 实验室模拟炼铁 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O 2CO+O2 2CO2 点燃 实验步骤： 1、检查装置气密性 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置 3、点燃右边酒精灯 4、通入一氧化碳气体 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止 加热 7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳， 然后熄灭右边酒精灯 防CO污染空气，用酒精灯点燃或用气球收集，尾气处理装置 由红色变为黑色 知识全解 思考与讨论 在实验室模拟炼铁的实验中，一氧化碳的通入和酒精喷灯的点燃熄灭顺序。 CO ———早进晚出” 酒精喷灯———迟到早——— 实验前要先通CO将硬质玻璃管中的空气排尽再点燃酒精喷灯加热， 防止加热时CO与空气混合发生爆炸； 实验完毕后，停止加热后要继续通CO至硬质玻璃管内固体冷却， 防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。 知识全解 二、铁的冶炼 工业炼铁 1.原料： 2.原理： 3.设备： 铁矿石、焦炭、石灰石 C+O2 CO2 高温 CO2+C 2CO 高 ... ...
