63_金属矿物与冶炼第一课时

1、自主学习：自主学习： 阅读课文阅读课文17176 6页内容完成导页内容完成导案习题案习题一、金属的存在形态一、金属的存在形态1、绝大多数金属以、绝大多数金属以化合物化合物形态存形态存在于矿物之中（如在于矿物之中（如Mg、Al等）等）2、少数金属以、少数金属以单质单质形态存在。形态存在。（如（如Ag、Pt、Au）二、常见的金属矿物二、常见的金属矿物钛铁矿钛铁矿( (FeFeTiTiO O3 3 ) )赤铁矿赤铁矿( (FeFe2 2O O3 3) )黄铁矿黄铁矿( (FeSFeS2 2 ) )磁铁矿磁铁矿( (FeFe3 3O O4 4) ) 孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3铝土矿铝土矿赤铜矿

2、赤铜矿自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的金小组合作学习：小组合作学习： 阅读课文阅读课文17177 7页内容完成导页内容完成导案习题案习题三、三、CO还原还原Fe2O3现象：红棕色的现象：红棕色的Fe2O3变黑，澄清石变黑，澄清石灰水变浑浊。灰水变浑浊。Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温反应原理：反应原理：注意注意1、实验前要、实验前要检验装置的气密性检验装置的气密性2、尾气要处理、尾气要处理3、先通后点防爆炸，先通后点防爆炸， 先熄后停防氧化先熄后停防氧化3、CO要要“早出晚归早出晚归”， 酒精灯要酒精灯要“迟到早退迟到早

3、退” 3C+2Fe2O3 = 4Fe+3CO2高温高温H2 、C练习：请写出练习：请写出H2和和C还原还原Fe2O3的化学方程式的化学方程式高温高温3H2+Fe2O3 = 2Fe+3H2O具有还原性的物质具有还原性的物质: CO、 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）玻璃管中观察到的现象是 _写出CO还原Fe2O3的化学方程式_ （2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是_ （3）实验时先通CO，再加热的原因是 _（4）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是_红棕色粉末逐渐变为

4、黑色红棕色粉末逐渐变为黑色FeFe2 2O O3 3+3CO+3CO= 2 2Fe+3COFe+3CO2 2高温高温澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊防止发生爆炸防止发生爆炸处理尾气，防止尾气污染空气处理尾气，防止尾气污染空气四、工业炼铁1、原料：2、原理：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温3、产品：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 在高温条下，使焦炭转变成一氧化碳，从铁矿石中将铁还原出来。生铁五、炼钢五、炼钢炼钢：炼钢： 降低生铁中碳的含降低生铁中碳的含量并除去硫、磷杂质。量并除去硫、磷杂质。炼钢：炼钢：降碳量降碳量除硫磷除硫磷类别含碳量% 含杂质机械性能机械加工生铁24.3多硬而脆可铸不

5、可锻钢0.032少硬而韧、有弹性可铸可锻六、生铁和钢的区别六、生铁和钢的区别课堂小结：课堂小结：1、1000t含含Fe2O3为为80%的的赤铁矿石赤铁矿石含含Fe2O3的质量为的质量为_2、_含含Fe2O3为为80%的的赤铁矿石含赤铁矿石含Fe2O3的质量为的质量为400t1000t80%=800t500t400t/80%=400t3、1000t含杂质为含杂质为10%的的赤铁矿石赤铁矿石含含Fe2O3的质量为的质量为_1000t（1-10%）=900t4、_含杂质为含杂质为10%的的赤铁矿石含赤铁矿石含Fe2O3的质量为的质量为450t500t450t/（1-10%）=500t 3C+2Fe2

6、O3 = 4Fe+3CO2高温高温H2 、C练习：请写出练习：请写出H2和和C还原还原Fe2O3的化学方程式的化学方程式高温高温3H2+Fe2O3 = 2Fe+3H2O具有还原性的物质具有还原性的物质: CO、1、2000t含含Fe为为97%的的生铁生铁含含Fe的质量为的质量为_2、_含含Fe为为97%的生铁的生铁含含Fe的质量为的质量为970t2000t97%=19400t1000t970t/97%=1000t3、2000t含杂质为含杂质为4%的的生铁生铁含含Fe的质量为的质量为_2000t（1-4%）=1920t4、_含杂质为含杂质为4%的的生铁含生铁含Fe2O3的质的质量为量为960t1

7、000t960t/（1-4%）=960t原料：原料：铁矿石铁矿石( (赤铁矿赤铁矿) )、焦炭、石灰石、焦炭、石灰石、空气空气四、铁的四、铁的冶炼冶炼1.1.炼炼铁铁设备：设备： 高炉高炉过量空气过量空气焦炭焦炭焦炭焦炭高温高温高温高温赤铁矿赤铁矿高温高温CO2COFe反应过程：反应过程：涉及反应化学方程式：涉及反应化学方程式：3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2高温高温C + CO2 = 2CO高温高温C + O2 = CO2点燃点燃产品：产品：生铁（含碳量生铁（含碳量2-4.3%）合金合金2.2.炼炼钢：钢：氧气氧气高温高温钢钢生铁生铁钢（含碳量钢（含碳量0.03-2%）中国古代冶炼图

8、中国古代冶炼图转转 炉炉 炼炼 钢钢为纪念为纪念1996年中国钢产量突破年中国钢产量突破1亿吨亿吨而发行的邮票而发行的邮票越活泼越活泼的金属的金属,越容易越容易与其他物质形成化与其他物质形成化合物合物,也就也就越难越难从化合物中还原出金属单从化合物中还原出金属单质质.越不活泼越不活泼的金属的金属, 越不容易越不容易与其他物质形与其他物质形成化合物成化合物,也就也就越容易越容易从化合物中还原出从化合物中还原出金属单质金属单质.金属活动性顺序：金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 金金 属属 活活 动动 性性 由由 强强 渐渐 弱

9、弱1.活泼金属活泼金属(如如K Ca Na Mg AI) 电解法电解法: 2Al2O3 = 4Al+3O22.一般金属一般金属(如如Zn Fe Sn Pb Cu) 热还原法热还原法: Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO3.较稳定金属较稳定金属(如如Hg Ag) 直接加热法直接加热法: 2HgO = 2Hg+O24.稳定金属稳定金属(如如Pt Au) : 直接以单质形式存在直接以单质形式存在通电通电高温高温加热加热五、冶炼金属的常用方法五、冶炼金属的常用方法金属活动性顺序：金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)CuHg AgPt Au电解法电解法热还原法

10、热还原法直接加热法直接加热法。生活中许多设施都是用铁制成，如：cocuo澄清的石灰水ABC二、铁生锈条件的探究二、铁生锈条件的探究药品：现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅药品：现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、稀盐酸、棉花和干速冷却的蒸馏水、植物油、稀盐酸、棉花和干燥剂氯化钙。燥剂氯化钙。试设计实验以试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件证明铁制品锈蚀的条件。没没有生有生锈锈 产产生生锈蚀锈蚀经经煮沸的煮沸的蒸馏蒸馏水水铁铁钉钉棉棉花花无无水水氯氯化化钙钙（干燥剂）（干燥剂）蒸馏蒸馏水水 稀盐酸稀盐酸油油层层1 2 3 4没有水没有空气水和空气同时存在铁生锈铁生锈的必要的必要

11、条件探究条件探究没没有生有生锈锈 产产生生锈蚀锈蚀氧气氧气水水生锈生锈没有水水和空气同时存在没有空气铁铁生生锈锈的必要的必要条件探究结论：条件探究结论： 铁的腐蚀称为，生锈后的产物称为其化学反应过程是相当复杂，但结果非常简单。+水水 铁锈结构疏松多孔，吸收水分，加速铁制品的生锈因此，铁与空气接触，又有水分时，最易生锈！因此，铁与空气接触，又有水分时，最易生锈！氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较 铁锈 (e e2 23 3)氧化铝 (Al2O3)结构特点若不除去结果疏松多孔疏松多孔完全锈蚀完全锈蚀致密结实致密结实使铝使铝“自我保自我保护护”氧气氧气水水生锈生锈三

12、、 怎样防止铁生锈 性 质物质可燃性 还原性 C C + O2 CO22C + O2 2COC + 2CuO 2Cu+CO2 CO2CO + O2 2CO2CO + CuO Cu + CO2 H22H2 + O2 2H2OH2 + CuO Cu + H2OH2、C、CO化学性质的比较化学性质的比较点燃点燃点燃点燃点燃点燃点燃点燃 高温高温铁铁油漆油漆氧气和水不能与铁接氧气和水不能与铁接触，所以铁不会生锈触，所以铁不会生锈油漆剥油漆剥落后落后油漆油漆氧气和水与铁接触氧气和水与铁接触，导致铁生锈导致铁生锈罐头罐头是由是由镀锡铁制成镀锡铁制成。镀铬镀铬的浴室的浴室水笼头水笼头。用不用不锈钢制锈钢制造的器具造的器具 由由镀锌铁制镀锌铁制造的造的水桶水桶 把把铁与铁与一一较较活活泼泼的的金属相金属相连接连接，牺牲活波金属牺牲活波金属，从从而防而防锈锈。 破破损损部位