8.3.1金屬礦物及鐵的冶煉情景導入在日常生活和工業生產中,金屬制品的應用非常廣泛,自然界中僅有少數極不活潑的金屬有單質的形式存在,其余大多以化合物的形式存在。那么如何利用這些含有金屬元素的礦物冶煉出我們需要的金屬呢?【自主預習】鐵的冶煉→原理→工業煉鐵的設備。閱讀教材,回答下列問題:1.常見的鐵礦石有、;鋁礦石有鋁土礦(主要成分為Al2O3);銅礦石有赤銅礦(主要成分為Cu2O)等。2.鐵的冶煉原理:。3.還原反應含氧化合物中的被奪去的反應叫還原反應。巧記:氧化反應、還原反應的關系為“得氧氧化,失氧還原”。下列關于金屬的說法中正確的是()A.多數金屬以單質形式存在B.地殼中含量最高的金屬元素是鐵C.常見的鐵礦石有赤鐵礦和磁鐵礦D.每年使用量最大的金屬是鋁【答案】預學思考1.赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)磁鐵礦(主要成分為Fe3O4)2.3CO+Fe2O32Fe+3CO23.氧自學檢測C【合作探究】自然界中金屬元素的存在形式及常見的幾種鐵礦石的成分根據教材中的礦石圖,比較哪種鐵礦石最適宜煉鐵。(提示:可考慮鐵元素的含量高低及在冶煉過程中對環境的影響大小)【交流歸納】1.(1)少數很不活潑的金屬(如金、銀、鉑等)有的形式存在(金有單質的形式存在,因此沙里淘金屬于物理變化);(2)其余金屬都以的形式存在。2.主要的鐵礦石有赤鐵礦(主要成分是)、磁鐵礦(主要成分是)。1.常見的金屬礦石赤鐵礦的主要成分是()A.Fe2O3 B.Fe3O4C.FeCO3 D.Al2O3·技巧點撥·識記金屬在自然界的存在形式,可以結合金屬的化學性質,極不活潑的金屬金、銀、鉑有單質的形式存在,其余活潑的金屬大多以化合物的形式存在。鐵的冶煉分析教材及圖816煉鐵高爐及爐內主要化學反應示意圖,回答下列問題。煉鐵原理:(化學方程式)。原料:、焦炭和石灰石。設備:。設備內發生的反應:、、?！窘涣饔懻摗?.工業煉鐵中,各原料的作用。焦炭:產生還原劑CO、。石灰石:將礦石中的二氧化硅轉化為。2.用化學方程式表示工業煉鐵中焦炭如何轉化為一氧化碳:下層:;中層:。3.工業煉鐵中得到的鐵純凈的鐵,因為。4.爐渣出口比生鐵出口高,原因是。2.為適應火車提速,滬寧線上原有的短軌全部接為超長軌。在焊接過程中,工程技術人員點燃鋁熱劑(鋁粉和氧化鐵的混合物),用反應生成的熔融狀態的鐵(反應釋放大量的能量)來連接鐵軌,反應的化學方程式為Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,其中的還原劑為()A.Fe2O3 B.AlC.Al2O3 D.Fe【問題探究】氧化還原反應(難點)閱讀教材中的有關內容寫出煉鐵原理的化學方程式:,并回答下面的問題。1.叫還原反應,該反應中氧化鐵變成鐵,所以氧化鐵發生了;而一氧化碳了氧化鐵中的氧,因此一氧化碳發生了;該反應又叫氧化還原反應,注意氧化還原反應不屬于基本反應類型。2.在這個反應中一氧化碳的作用是氧化鐵中的氧,使氧化鐵發生,因此一氧化碳作。常見的還原劑還有等(氫氣和氧化鐵反應會產生鐵和水,碳和氧化鐵反應會產生鐵和二氧化碳)。·技巧點撥·了解工業上冶煉金屬的一般原理與方法,如還原法:一氧化碳還原赤鐵礦石;電解法:電解氧化鋁得到金屬鋁。根據化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算煉鐵廠利用1000t含Fe2O380%的赤鐵礦煉鐵,可以煉出多少噸純鐵?可以煉出多少噸含鐵96%的生鐵?分析:這道題是知道不純物的質量,求算生成的不純物的質量,要轉化。3.1000t磁鐵礦(含Fe3O490%)可煉得含鐵96%的生鐵的質量是多少?(計算結果保留一位小數)·方法歸納·化學方程式表示的是純凈的物質之間的質量關系,因此,如果物質中含有雜質,要把雜質的質量除去,代入純凈的物質的質量進行計算?！敬鸢浮咳蝿镇寗右?.(1)單質(2)化合物2.Fe2O3Fe3O4跟蹤演練1.A任務驅動二Fe2O3+3CO2Fe+3CO2赤鐵礦石高爐C+O2CO2CO2+C2COFe2O3+3CO2Fe+3CO21.提供熱量爐渣2.C+O2CO2CO2+C2CO3.不是含有雜質碳,屬于混合物4.爐渣的密度小于鐵水跟蹤演練2.B【問題探究】Fe2O3+3CO2Fe+3CO21.含氧化合物中的氧被奪去的反應失去氧還原反應結合氧化反應2.奪取還原反應還原劑氫氣、木炭任務驅動三解:設可以煉出純鐵的質量為x。3CO+Fe2O33CO2+2Fe 160 112 1000t×80% x160112=x=560t生鐵的質量為560t÷96%=583t答:可以煉出純鐵的質量為560t,含鐵96%的生鐵的質量為583t。跟蹤演練3.解:設可煉得純鐵的質量為x。4CO+Fe3O43Fe+4CO2 232 168 1000t×90% x232168=x=651.7t生鐵的質量為651.7t÷96%=678.9t答:可煉得含鐵96%的生鐵的質量是678.9t。·學習小助手·在學習氧化還原反應的概念時,可與氧化反應對比學習,能從得氧、失氧的角度初步認識還原反應與氧