金属矿物与冶炼

2.最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，因为这两 种矿石含铁量高（质量分数大），且含硫等“有害元素” 少，冶炼时产生的污染小。
知1－讲
【例1】〈重庆〉 用下列矿石冶炼金属时，排放的废气容易引
起酸雨的是( A )
A．辉铜矿(主要成分Cu2S) C．磁铁矿(主要成分Fe3O4)
B．赤铁矿(主要成分Fe2O3) D．铝土矿(主要成分Al2O3)
【视频播放】生铁的冶炼
知2－导
归纳
知2－导
知2－讲
【例2】〈沈阳〉如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实 验装置，关于该实验说法正确的是( A )
A．充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡 B．在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色 C．该实验的反应原理为FeO＋CO Fe＋CO2 D．在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中
金属矿物与冶炼
2020/9/15
1 课堂讲解 常见的金属矿物、铁的冶炼、生铁和钢
2 课时流程
逐点 导讲练
课堂 小结
课后 作业
金属矿物与冶炼
知识点 1 常见的金属矿物
【投影展示】常见的金属矿物
知1－导
赤铁矿（Fe2O3) 钛铁矿（FeTiO3) 磁铁矿（Fe3O4)
黄铁矿（FeS2)孔雀石[Cu2 (OH) 2CO3 ]赤铜矿（Cu2 O) 铝土矿（Al2 O3)
应完毕，先________，继续____________________。 (4)实验现象：玻璃管中红色物质变成________色，澄清
石灰水________。 (5)装置后的酒精灯的作用是_____________________。
（来自《典中点》）
知2－练
2. 高炉炼铁过程中不是直接通入一氧化碳与铁矿石反
点拨：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 化硫。
（来自《点拨》）
知1－练
1．下列说法不符合事实的是（ ）。 A.Al、Fe、Ca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态存在 C.金属矿物是冶炼金属的基本原料 D.从课本介绍的矿物主要成分分析，金属元素在 化合物中都显正价态
2.工业炼铁
（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气
（2）原理：①C+O2 CO2 ② CO2+C ③Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
（3）设备——高炉
2CO
（4）产品——生铁（铁合金、混合物）
三、生铁和钢
知2－讲
点拨：一氧化碳还原氧化铁充分反应后，所得固体为铁，
与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则向反应后的固体中
加稀盐酸会产生气泡；氧化铁是红色粉末，铁粉为黑色，
在实验过程中，红色的粉末会逐渐变成黑色；该实验的反
应原理为Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2；一氧化碳具有毒
性，会污染环境，产生的尾气不能直接排放到空气中，应
知2－导
实验的原理 实验的步骤 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 时先停止加热吗？） 实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎 么处理？）
归纳
一氧化碳还原氧化铁实验实验原理：
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
知2－导
知2－导
实验操作： 1.按上图组装仪器，并检查气密性。 2.把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻轻转
设计尾气的处理装置。
（来自《点拨》）
知2－练
1. 请认真阅读课本“一氧化碳还原氧化铁”的实验，回 答下列问题：
(1)炼铁的主要原料是：___________________。 (2)炼铁的主要原理是：在高温下，利用炉内反应生成的
_____把铁从______里还原出来。 (3)实验步骤：实验开始时，先_____，后________，反
问 题（一）
如何验证反应中生成了什么物质？
问 题（二）
装置中右边的酒精灯起什么作用？
问 题（三）
石灰水的作用有哪些？
知2－导
归纳
知2－导
注意事项： 1.一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的 ，
先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化 碳与空气混合受热爆炸。 2.实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻 璃管冷却为止。防止高温的条件下，生成的铁再被氧 化。
硬而脆 可铸不可 锻
硬而韧、 可铸可锻 有弹性
知3－导
知3－讲
【例3】〈甘肃武威五中3月月考〉 下列关于钢的说
法不正确的是( C ) A．钢是一种铁的合金 B．钢的许多性能优于生铁 C．钢的含碳量高于生铁 D．钢属于金属材料
点拨：生铁和钢都是铁的合金，A正确；生铁的含碳
量为2%～4.3%，而钢的含碳量为0.03%～2%，生
铝矿石：铝土矿（Al2O3)
二、铁的冶炼
1.实验室炼铁
(1)原理：Fe2O3＋3CO
3CO2＋2Fe
（2）步骤:①查气密性;②装样品；③通CO;④加热Fe2O3;⑤停止加 热;⑥停通CO。
（3）现象:①红色粉末变黑;②澄清石灰水变浑浊;③点燃尾气时产 生蓝色火焰。
（4）注意:①先通CO的目的：排出玻璃管内的空气，防止CO与空 气混合发生爆炸;②实验完后继续通CO的目的：防止生成的 铁在高温下又被氧化;③尾气处理：多余CO燃烧掉，防止CO 污染空气。
2. 某炼铁厂月产含铁97%的生铁23072 t，该厂需储备 含氧化铁80%的赤铁矿原料至少不低于多少吨？
（来自《教材》）
6.3 金属矿物与冶炼
一、金属资源的概况
1.存在方式：不活泼金属（金、银）以单质形式存在，其余金
属以化合物形式存在。
2.矿石
铁矿石：赤铁矿（Fe2O3)、磁铁矿（Fe3O4)、菱铁矿（FeCO3) 、 铜黄矿铁石矿：（黄Fe铜S2)矿（CuFeS2)、辉铜矿（Cu2S)
动玻璃管，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上。 3.把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排
出管内的空气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒 精喷灯，并观察装置中所发生的变化。 4.当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再通一会 儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。
知2－导
实验现象：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。
铁的含碳量比钢高，C错误；钢的许多性能比生铁优
越，B正确。金属和合金都是金属材料，钢是铁的合
金，属于金属材料，D正确。
（来自《点由两类不同元素组成 B.生铁是混合物，钢是纯净物 C.生铁是合金，钢不是合金 D.生铁含碳量比钢多，故性能有差异
知2－导
问 题（一）
常见的金属矿物有哪些？其主要成分是什么？
问 题（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 由？
知1－导
归纳
1.常见的金属矿产有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁 矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是 FeCO3）、铝土矿（主要成分是Al2O3）、黄铜矿（主 要成分是CuFeS2）、辉铜矿（主要成分是Cu2S）。
（来自《教材》）
知1－练
2．钢铁因含硫、磷而比较脆，不利于制作加工。据
此分析，炼铁所用的矿石，不宜采用下列的（括
号内为该矿物主要化学成分的化学式）（ ）
A.赤铁矿（Fe2O3) C.菱铁矿（FeCO3)
B.磁铁矿（Fe3O4) D.黄铁矿（FeS2)
（来自《教材》）
知识点 2 铁的冶炼
【实验探究】一氧化碳还原氧化铁（视频播放）
应，而是投入铁矿石和焦炭，鼓入高温空气。若高
炉内投入的矿石是磁铁矿（主要成分是Fe3O4)，请写
出各步变化的化学方程式：
①
；①
CO2
②
；C
③④
+Fe3O4
③
； ② CO
④
。
（来自《教材》）
知识点 3 生铁和钢
【投影展示】
生铁和钢的区别
类别 生铁
钢
含碳量% 含杂质 2~4.3 多
0.03~2 少
机械性能 机械加工