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1、6.3 6.3 金属矿物与金属矿物与冶炼冶炼第六章第六章 金属金属1课课堂堂讲讲解解常见的金属矿物、铁的冶炼、生铁和钢常见的金属矿物、铁的冶炼、生铁和钢2课时课时流程流程课后课后作业作业逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结金属金属矿矿物与冶物与冶炼炼1知知识识点点常见的金属矿物常见的金属矿物知知1导导【投影展示】常见的金属矿物【投影展示】常见的金属矿物赤赤铁矿（Fe2O3) 钛铁矿（FeTiO3) 磁磁铁矿（Fe3O4)黄黄铁矿（FeS2)孔雀石孔雀石Cu2 (OH) 2CO3 赤赤铜矿（Cu2 O) 铝土土矿（Al2 O3)问问 题题（一）（一）常常见的金属的金属矿物有哪些？其主要成分是什么
2、？物有哪些？其主要成分是什么？知知2导导问问 题题（二）（二）常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石是什么？理常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石是什么？理由？由？1.常常见的金属的金属矿产有赤有赤铁矿（主要成分是（主要成分是Fe2O3）、磁）、磁铁 矿（主要成分是（主要成分是Fe3O4）、菱）、菱铁矿（主要成分是（主要成分是 FeCO3）、）、铝土土矿（主要成分是（主要成分是Al2O3）、黄）、黄铜矿（主（主 要成分是要成分是CuFeS2）、）、辉铜矿（主要成分是（主要成分是Cu2S）。）。2.最适宜最适宜炼铁的两种的两种矿石是磁石是磁铁矿和赤和赤铁矿，因，因为这两两 种种矿石含石含铁
3、量高（量高（质量分数大），且含硫等量分数大），且含硫等“有害元素有害元素” 少，冶少，冶炼时产生的生的污染小。染小。知知1导导归归 纳纳【例【例1】重重庆 用下列用下列矿石冶石冶炼金属金属时，排放的，排放的废气容易引气容易引 起酸雨的是起酸雨的是() A辉铜矿(主要成分主要成分Cu2S) B赤赤铁矿(主要成分主要成分Fe2O3) C磁磁铁矿(主要成分主要成分Fe3O4) D铝土土矿(主要成分主要成分Al2O3)知知1讲讲A （来自点（来自点拨拨）点点拨：导致酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮等，导致酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮等，观察各矿石，辉铜矿中含有硫元素，冶炼时可产生二氧观察各矿石
4、，辉铜矿中含有硫元素，冶炼时可产生二氧化硫。化硫。知知1练练（来自教材）（来自教材）1下列下列说法不符合事法不符合事实的是（的是（）。）。 A.Al、Fe、Ca在地壳中含量占金属元素的前三位在地壳中含量占金属元素的前三位 B.金属元素在自然界中都以化合物形金属元素在自然界中都以化合物形态存在存在 C.金属金属矿物是冶物是冶炼金属的基本原料金属的基本原料 D.从从课本介本介绍的的矿物主要成分分析，金属元素在物主要成分分析，金属元素在 化合物中都化合物中都显正价正价态 知知1练练（来自教材）（来自教材）2钢铁因含硫、磷而比因含硫、磷而比较脆，不利于制作加工。据脆，不利于制作加工。据 此分析，此分析
5、，炼铁所用的所用的矿石，不宜采用下列的（括石，不宜采用下列的（括 号内号内为该矿物主要化学成分的化学式物主要化学成分的化学式）（）（ ） A.赤赤铁矿（Fe2O3) B.磁磁铁矿（Fe3O4) C.菱菱铁矿（FeCO3) D.黄黄铁矿（FeS2)2知知识识点点铁铁的冶的冶炼炼知知2导导【实验探究探究】一氧化碳还原氧化铁（视频播放）一氧化碳还原氧化铁（视频播放）实验的原理实验的原理实验的步骤实验的步骤实验的现象实验的现象实验应注意哪些问题？（先加热还是先通气？实验完毕实验应注意哪些问题？（先加热还是先通气？实验完毕时先停止加热吗？）时先停止加热吗？）实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气
6、怎实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？）么处理？）一氧化碳还原氧化铁实验实验原理：一氧化碳还原氧化铁实验实验原理：知知2导导归归 纳纳Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2实验操作操作：1.按上按上图组装装仪器，并器，并检查气密性。气密性。2.把少量研把少量研细的氧化的氧化铁粉末装粉末装进硬硬质玻璃管中，玻璃管中，轻轻转 动玻璃管，使氧化玻璃管，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上。粉末均匀地附在玻璃管内壁上。3.把硬把硬质玻璃管接入装置系玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排中，先通入一氧化碳气体排 出管内的空气；待排尽后，点燃出气口出管内的空气；待排尽后，点燃出气口处的
7、酒精灯及酒的酒精灯及酒 精精喷灯，并灯，并观察装置中所察装置中所发生的生的变化。化。4.当当红棕色粉末已棕色粉末已转变成黑色后，先停止加成黑色后，先停止加热，再通一会，再通一会 儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。知知2导导实验现象实验现象：红色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清：红色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。的石灰水逐渐变浑浊。知知2导导问问 题题（一）（一）如何验证反应中生成了什么物质？如何验证反应中生成了什么物质？知知2导导问问 题题（二）（二）装置中右边的酒精灯起什么作用？装置中右边的酒精灯起什么作用？问问 题题（三）（三）石灰水的作
8、用有哪些？石灰水的作用有哪些？注意事注意事项：1.一氧化碳一氧化碳还原氧化原氧化铁是在封是在封闭的硬的硬质玻璃管中玻璃管中进行的，行的， 先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化 碳与空气混合受碳与空气混合受热爆炸。爆炸。2.实验完完毕先停止加先停止加热，还要要继续通入一氧化碳直到玻通入一氧化碳直到玻 璃管冷却璃管冷却为止。防止高温的条件下，生成的止。防止高温的条件下，生成的铁再被氧再被氧 化。化。知知2导导归归 纳纳知知2导导生铁的冶炼生铁的冶炼知知2导导归归 纳纳【例【例2】沈阳沈阳如如图是是“一氧化碳与氧化一氧化碳与氧化铁反反应”的部分
9、的部分实 验装置，关于装置，关于该实验说法正确的是法正确的是() A充分反充分反应后，向固体中加稀后，向固体中加稀盐酸会酸会产生气泡生气泡 B在在实验过程中，黑色的粉末会逐程中，黑色的粉末会逐渐变成成红色色 C该实验的反的反应原理原理为FeOCO FeCO2 D在在实验过程中，程中，产生的尾气可以直接排放到空气中生的尾气可以直接排放到空气中知知2讲讲A知知2讲讲点点拨：一氧化碳一氧化碳还原氧化原氧化铁充分反充分反应后，所得固体后，所得固体为铁，与稀与稀盐酸反酸反应生成生成氯化化亚铁和和氢气，气，则向反向反应后的固体中后的固体中加稀加稀盐酸会酸会产生气泡；氧化生气泡；氧化铁是是红色粉末，色粉末，
10、铁粉粉为黑色，黑色，在在实验过程中，程中，红色的粉末会逐色的粉末会逐渐变成黑色；成黑色；该实验的反的反应原理原理为Fe2O33CO 2Fe3CO2；一氧化碳具有毒；一氧化碳具有毒性，会性，会污染染环境，境，产生的尾气不能直接排放到空气中，生的尾气不能直接排放到空气中，应设计尾气的尾气的处理装置。理装置。（来自点（来自点拨拨）知知2练练（来自典中点）（来自典中点）1.请认真真阅读课本本“一氧化碳一氧化碳还原氧化原氧化铁”的的实验，回，回 答下列答下列问题：(1)炼铁的主要原料是：的主要原料是：_。(2)炼铁的主要原理是：在高温下，利用炉内反的主要原理是：在高温下，利用炉内反应生成的生成的 _把把
11、铁从从_里里还原出来。原出来。(3)实验步步骤：实验开始开始时，先，先_，后，后_，反，反 应完完毕，先，先_，继续_。(4)实验现象：玻璃管中象：玻璃管中红色物色物质变成成_色，澄清色，澄清 石灰水石灰水_。(5)装置后的酒精灯的作用是装置后的酒精灯的作用是_。知知2练练（来自教材）（来自教材）2.高炉高炉炼铁过程中不是直接通程中不是直接通入入一氧化碳与一氧化碳与铁矿石反石反应，而是投入，而是投入铁矿石和焦炭，鼓入高温空气。若高石和焦炭，鼓入高温空气。若高炉内投入的炉内投入的矿石是磁石是磁铁矿（主要成分是（主要成分是Fe3O4)，请写写出各步出各步变化的化学方程式：化的化学方程式： ； ；
12、； 。CCO2CO+Fe3O4知知3导导3知知识识点点生生铁铁和和钢钢【投影展示】【投影展示】生铁和钢的区别生铁和钢的区别类别含碳量含碳量%含含杂质机械性能机械性能机械加工机械加工生生铁24.3多多硬而脆硬而脆可可铸不可不可锻钢0.032少少硬而硬而韧、有有弹性性可可铸可可锻【例【例3 3】甘甘肃武威五中武威五中3月月考月月考 下列关于下列关于钢的的说 法不正确的是法不正确的是() A钢是一种是一种铁的合金的合金 B钢的的许多性能多性能优于生于生铁 C钢的含碳量高于生的含碳量高于生铁 D钢属于金属材料属于金属材料点点拨：生生铁和和钢都是都是铁的合金，的合金，A正确；生正确；生铁的含碳的含碳量量
13、为2%4.3%，而，而钢的含碳量的含碳量为0.03%2%，生，生铁的含碳量比的含碳量比钢高，高，C错误；钢的的许多性能比生多性能比生铁优越，越，B正确。金属和合金都是金属材料，正确。金属和合金都是金属材料，钢是是铁的合的合金，属于金属材料，金，属于金属材料，D正确。正确。C（来自点（来自点拨拨）知知3讲讲知知3练练（来自教材）（来自教材） 1. 生生铁和和钢的主要区的主要区别在于（在于（）。）。 A.两者是由两两者是由两类不同元素不同元素组成成 B.生生铁是混合物，是混合物，钢是是纯净物物 C.生生铁是合金，是合金，钢不是合金不是合金 D.生生铁含碳量比含碳量比钢多，故性能有差异多，故性能有差
14、异 2. 某某炼铁厂月厂月产含含铁97%的生的生铁23072 t，该厂需厂需储备 含氧化含氧化铁80%的赤的赤铁矿原料至少不低于多少吨？原料至少不低于多少吨？ 6.3 金属矿物与冶炼金属矿物与冶炼一、金属一、金属资源的概况源的概况1.存在方式：不活存在方式：不活泼金属（金、金属（金、银）以）以单质形式存在，其余金形式存在，其余金 属以化合物形式存在。属以化合物形式存在。2.矿石石二、二、铁的冶的冶炼1.实验室室炼铁(1)原理：原理：铁矿石：赤石：赤铁矿（Fe2O3)、磁、磁铁矿（Fe3O4)、菱、菱铁矿（FeCO3)、黄黄铁矿（FeS2)铜矿石：黄石：黄铜矿（CuFeS2)、辉铜矿（Cu2S)
15、铝矿石：石：铝土土矿（Al2O3)Fe2O33CO 3CO22Fe（2）步）步骤:查气密性气密性;装装样品；品；通通CO;加加热Fe2O3;停止加停止加 热;停通停通CO。（3）现象象:红色粉末色粉末变黑黑;澄清石灰水澄清石灰水变浑浊;点燃尾气点燃尾气时产 生生蓝色火焰。色火焰。（4）注意）注意:先通先通CO的目的：排出玻璃管内的空气，防止的目的：排出玻璃管内的空气，防止CO与空与空 气混合气混合发生爆炸生爆炸;实验完后完后继续通通CO的目的：防止生成的的目的：防止生成的 铁在高温下又被氧化在高温下又被氧化;尾气尾气处理：多余理：多余CO燃燃烧掉，防止掉，防止CO 污染空气。染空气。2.工工业炼铁（1）原料：）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气石、焦炭、石灰石和空气（2）原理：）原理：C+O2 CO2 CO2+C 2CO Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2（3）设备高炉高炉（4）产品品生生铁（铁合金、混合物）合金、混合物）三、生三、生铁和和钢
