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1、磁铁矿磁铁矿（主要成分主要成分FeFe3 3O O4 4）赤铁矿赤铁矿（主要成分主要成分FeFe2 2O O3 3）黄铁矿（黄铁矿（主要成分主要成分FeSFeS2 2）菱铁矿（菱铁矿（主要成分主要成分FeCOFeCO3 3）想一想想一想：假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来 ，氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？70%70%72.4%72.4%48.3%48.3%46.7%46.7%铁的冶炼铁的冶炼早在
2、春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。实验过程中能观察到什么现象？实验过程中能观察到什么现象？酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么？酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么？铁铁一、金属的冶炼（铁）一、金属的冶炼（铁）将铁矿石中的将铁矿石中的 SiOSiO2 2转变为炉渣转变为炉渣点燃点燃 C+O2 =CO2高温高温 C+CO2=2CO（FeFe2 2O O3 3）生铁生铁出铁口出铁口炉渣炉渣出渣口出渣口 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温高炉气体高炉气体高
3、炉气体高炉气体 产生一氧化碳产生一氧化碳 提供热量提供热量原原理理：利利用用焦焦炭炭与与氧氧气气反反应应生生成成的的 一一氧氧化化碳碳把把铁铁从从铁铁矿矿石石里里还还原原出出来来。焦炭焦炭 A B铁铁 高温高温过量空气过量空气 高温高温 焦炭焦炭 高温高温赤铁矿石赤铁矿石某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有FeFe2 2O O3 3 ）、焦炭、空气等，主要反应过程如下）、焦炭、空气等，主要反应过程如下图示：图示：炼铁厂用于炼铁的主要设备是：。炼铁厂用于炼铁的主要设备是：。在上述框图中在上述框图中A、B所对应的有关反应生成物的化所对应的有关
4、反应生成物的化学式分别是：、学式分别是：、。写出上述反应的化学方程式。写出上述反应的化学方程式。；在此过程中，焦炭的作用是在此过程中，焦炭的作用是、。高炉高炉CO点燃点燃C+O2 =CO2高温高温C+CO2 =2COFe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温产生一氧化碳产生一氧化碳提供热量提供热量CO2二、涉及到杂质问题的计算：二、涉及到杂质问题的计算：化学方程式所表达的都是纯净物质发生化学化学方程式所表达的都是纯净物质发生化学变化时的相互关系，各化学式所规定的化学量，变化时的相互关系，各化学式所规定的化学量，反映的是纯净物之间的数量系反映的是纯净物之间的数量系在实际生产中，在实际生产中，所
5、用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此，所用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此，在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。当在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。当参与反应的物质含杂质时，应先要把含杂质物质参与反应的物质含杂质时，应先要把含杂质物质的质量换算成纯净物质的质量，再进行计算的质量换算成纯净物质的质量，再进行计算 纯物质质量不纯物质总量纯物质质量不纯物质总量纯物质所占质量分数纯物质所占质量分数 例例1 1、1000t1000t含杂质含杂质20%20%的赤铁矿石中含的赤铁矿石中含 氧化铁氧化铁 的质量是多少？的质量是多少？解：解：1000t1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：赤铁矿
6、石中含氧化铁的质量为：1000t(1-20%)=800t1000t(1-20%)=800t例例2 2、计算多少吨铁的质量分数为、计算多少吨铁的质量分数为96%96%的生铁中的生铁中 含铁含铁560t560t？解：生铁的质量为：解：生铁的质量为：560t96%=583t560t96%=583t例例3 3、某钢铁厂每天需要消耗、某钢铁厂每天需要消耗1000t1000t含氧化铁含氧化铁80%80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁铁96%96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？解解:设每天可炼出的设每天可炼出的生铁生铁质量为质量为X X Fe Fe2 2O O3 3
7、+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2 160 112 160 112 1000t 1000t80%80%X X96%96%160 112 160 112 800t 800t X X96%96%X=X=583t583t答：略答：略高温高温练习：要炼出含2%杂质的生铁1600吨，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？解：1600吨生铁中含纯铁为1600吨（12%）=1568吨 设需要氧化铁的质量为xFe2O3+3CO 2Fe+3CO2160 112x 1568吨 160 112 x 1568吨x=则需要赤铁矿石的质量为：答：高温高温资料：据有关资料报道，现在世界上每年因腐
8、蚀而报资料：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的废的金属设备和材料相当于年产量的20%40%20%40%。思思考考1、金属资源短缺对人类社会发展意味着什么呢？2、金属腐蚀的条件是什么？如何防腐？3、如何保护金属资源？铁生锈的条件：与氧气（或空气）接触与水接触思考：根据铜绿的化学式思考：根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分分析铜生锈的条件又是什么？析铜生锈的条件又是什么？与氧气、水和二氧化碳接触实验：探究铁生锈的条件钢铁的生锈和防锈钢铁的生锈和防锈 钢铁的生锈，实际上是铁跟空气中的氧气、水等物质发生一钢铁的生锈，实际上是铁跟空气中的氧气、水等物质发生一系列
9、的化学反应，生成铁锈铁锈是一种复杂的铁的氧化物的水系列的化学反应，生成铁锈铁锈是一种复杂的铁的氧化物的水合物，可用合物，可用FeFe2 2O O3 3x xH H2 2O O表示表示 针对铁生锈的条件，人们想出了种种方法跟金属生锈作斗争针对铁生锈的条件，人们想出了种种方法跟金属生锈作斗争最常见的方法是给容易生锈的钢铁穿上最常见的方法是给容易生锈的钢铁穿上“防护盔甲防护盔甲”你看，你看，大街上跑着的五颜六色小轿车，大街上跑着的五颜六色小轿车，喷上了亮闪闪的油漆喷上了亮闪闪的油漆；自行车的；自行车的钢圈、车把钢圈、车把镀上了抗蚀能力强的铬或镍镀上了抗蚀能力强的铬或镍；金属制品、机器零件出；金属制品
10、、机器零件出厂前，在表面厂前，在表面涂上涂上一层油脂一层油脂等等，都是用的这种方法更彻底的等等，都是用的这种方法更彻底的方法是给钢铁方法是给钢铁“服用免疫药服用免疫药”，即在钢铁中加入适量的铬和镍，即在钢铁中加入适量的铬和镍，制成制成“不锈钢不锈钢”这种钢具有很强的抵御水和氧气侵蚀的能力；这种钢具有很强的抵御水和氧气侵蚀的能力；另外还有一种特殊的做法，是将钢铁制品表面做上另一种铁锈另外还有一种特殊的做法，是将钢铁制品表面做上另一种铁锈四氧化三铁，它呈蓝黑色，它跟氧化铁的性质不同，它也像铝四氧化三铁，它呈蓝黑色，它跟氧化铁的性质不同，它也像铝的氧化物那样致密，对钢铁也有保护作用，这种做法叫的氧化
11、物那样致密，对钢铁也有保护作用，这种做法叫烤蓝烤蓝你你看，战士用的枪支，建筑用的钢筋、铁板，都不是铁原来的银白看，战士用的枪支，建筑用的钢筋、铁板，都不是铁原来的银白色，而是黑黝黝的，闪烁着蓝光，这就是经过了烤蓝处理色，而是黑黝黝的，闪烁着蓝光，这就是经过了烤蓝处理练习：练习：某同学晚上帮妈妈做饭，切完青菜就将菜刀放某同学晚上帮妈妈做饭，切完青菜就将菜刀放在砧板上，第二天早晨发现菜刀生锈了在砧板上，第二天早晨发现菜刀生锈了试问：（试问：（1 1）菜刀上是否发生了化学反应？）菜刀上是否发生了化学反应？（2 2）菜刀为什么会生锈？）菜刀为什么会生锈？（3 3）为了防止这把菜刀生锈，该同学应该怎）为
12、了防止这把菜刀生锈，该同学应该怎么做？么做？答案：（答案：（1 1）菜刀生锈，生成了与铁不同的物质，即生）菜刀生锈，生成了与铁不同的物质，即生成了新物质，发生了化学反应成了新物质，发生了化学反应 （2 2）用菜刀切青菜，刀上必沾水，放在砧板上）用菜刀切青菜，刀上必沾水，放在砧板上又与空气中的氧气接触，满足了铁锈蚀的条件，所以又与空气中的氧气接触，满足了铁锈蚀的条件，所以生锈生锈 （3 3）为防止菜刀生锈，可将菜刀洗净擦干，放）为防止菜刀生锈，可将菜刀洗净擦干，放在干燥处即可，或再涂上一层食用油，起到隔绝空气在干燥处即可，或再涂上一层食用油，起到隔绝空气的作用的作用三、金属资源保护三、金属资源保
13、护 矿物的储量有限，而且不能再生总有一天，这矿物的储量有限，而且不能再生总有一天，这些金属资源会消耗殆尽的怎样保护金属资源呢？除些金属资源会消耗殆尽的怎样保护金属资源呢？除了前面介绍的应了前面介绍的应防止金属的腐蚀防止金属的腐蚀外，另一条有效途径外，另一条有效途径是是金属的回收和利用金属的回收和利用 在能源紧张的今天，铝作为贮存能源的在能源紧张的今天，铝作为贮存能源的“银行银行”备受青睐富裕的电力无法贮存，可用来炼铝，炼备受青睐富裕的电力无法贮存，可用来炼铝，炼1 1千千克铝耗电十七八度，铝锭又不锈蚀能长期存放回收克铝耗电十七八度，铝锭又不锈蚀能长期存放回收铝所需的能量只有炼铝的铝所需的能量只
14、有炼铝的1/201/20，是回收钢铁的，是回收钢铁的1/81/8，而，而且回收起来极少损耗所以国外大量采用铝质包装箱、且回收起来极少损耗所以国外大量采用铝质包装箱、周转箱连汽水瓶、罐头盒都是铝膜制的软罐头，建周转箱连汽水瓶、罐头盒都是铝膜制的软罐头，建筑行业的脚手架也用铝质的，这一切都为了便于回收，筑行业的脚手架也用铝质的，这一切都为了便于回收，节约能源节约能源 废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染例废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染例如，废旧电池中含有汞等对环境有害的金属元素，如果将如，废旧电池中含有汞等对环境有害的金属元素，如果将废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染
15、，废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康将汞等金属回收利用，不仅可以节约金属威胁人类健康将汞等金属回收利用，不仅可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染，所以金属的回收和利用资源，还可以减少对环境的污染，所以金属的回收和利用具有重要意义具有重要意义 保护金属资源的第三条有效途径是保护金属资源的第三条有效途径是应有计划、合理地应有计划、合理地开采矿物开采矿物，严禁不顾国家利益乱采矿，严禁不顾国家利益乱采矿 另外还可以另外还可以开发新材料替代金属开发新材料替代金属例如：已经能用塑例如：已经能用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮，还可以将玻璃经料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮，还可以将玻璃经过特殊处理，制成玻璃钢，玻璃钢的硬度极高，与钢铁不过特殊处理，制成玻璃钢，玻璃钢的硬度极高，与钢铁不相上下，但它十分轻盈，不生锈、不导电，用途十分广泛，相上下，但它十分轻盈，不生锈、不导电，用途十分广泛，可用来制作轿车车身、汽艇外壳、火车车厢、轻型坦克等可用来制作轿车车身、汽艇外壳、火车车厢、轻型坦克等保护金属资源的方法：防止金属的腐蚀回收利用废旧金属有计划、合理地开采矿物寻找金属的代用品