1、初三化学 铁的冶炼、合金 金属的防护和回收 知识精讲 上海科技版【本讲教育信息】一. 教学内容：第四章 第二节 铁的冶炼 合金第三节 金属的防护和回收二. 教学目标第二节1、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；2、知道生铁和钢等重要的合金，认识加入其他元素可以改善金属特性的重要性；3、认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用；4、了解我国钢铁工业的发展；认识金属冶炼的重要性。第三节1、了解防止金属锈蚀的简单方法；2、知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性；3、通过铁锈蚀条件的探究活动，进一步提高科学探究的欲望和分析、归纳能力；4、认识处理废金属，回收金属的价值，提高资源意识和环保意
2、识。重点：第二节1、含杂质物质的化学方程式的计算；2、铁的两种合金。第三节 铁生锈的条件及防护。难点：第二节1、含杂质物质的化学方程式的计算；2、 “一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。第三节探究铁生锈的条件三. 具体内容1、铁的冶炼铁在自然界中分布很广，约占地壳总质量的 4.75%。（1）金属的冶炼使金属矿物变成金属的过程。（2）铁冶炼的化学原理冶炼原理：Fe 2O3+3CO 2Fe+3CO2实验现象：红棕色粉末变为黑色；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体实验步骤：检验装置的气密性；装入药品并固定仪器；先向玻璃管内通入纯净的 CO 一段进间；加热；停止加热；冷却；停止通入 CO。（1） 工业炼铁原
3、理：Fe 2O3+3CO 2Fe+3CO2设备：高炉。原料：铁矿石、焦炭、石灰石。产品：生铁。（2）冶炼的其他方法电解2Al2O3 4Al+3O2（3）金属跟氧结合生成金属氧化物的过程称为金属的氧化；金属氧化物失去氧转化为金属的过程，称为金属氧化物的还原。 2、生铁和钢生铁 钢含碳质量分数 2%4.3% 0.03%2%机械性能 硬而脆、无韧性 硬、延展性、弹性、韧性好机械加工 可铸不可锻 可铸可锻3、合金（1）定义：由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。合金是混合物。（2）金属材料包括纯金属和合金。（3）合金的性质具有许多良好的物理、化学或机械性能；合金的硬度一般比各成分
4、金属大；多数合金的熔点低于组成它的成分金属。（4）合金的特性与用途4、含杂质的计算纯度（%）= 100%= 100%=1杂质的质量分数纯物质的质量=混合物的质量纯度（% ）=混合物的质量（1杂质的质量分数）5、铁钉生锈的实验探究实验环境 在试管中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去溶液。加入少量氯化钠溶液，铁钉一半浸没在溶液中。把铁钉放在一团含氯化钠的湿棉球上。注满迅速冷却的沸水，塞紧橡皮塞。加入少量干燥剂，再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。一周后现象有厚厚的一层铁锈生成。也有厚厚的一层铁锈生成，但液面处的铁锈最厚。有铁锈生成，比较薄。没有生成铁锈。 没有生成铁锈。生锈因素在有
5、水、氧气同时存在的条件下铁能生锈；酸和氯化钠能加快铁的锈蚀速度。6、铁锈蚀的实质铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程。7、铁锈的成分成分比较复杂，主要是氧化铁（Fe 2O3） 。8、防止生锈的方法（1）防锈实验探究在切过咸菜的铁菜刀同一面上选相近的三处进行如下实验：一处用湿棉球润湿；另一处用布擦干；第三处擦干后，涂上一层食用油，放置一昼夜。结果：锈蚀程度：湿棉球润湿处 用布擦干处 涂食用油处。（2）防止生锈的方法只要改变生锈的其中一个条件即可。下面常用的方法：保持铁制品表面洁净干燥；在铁制品表面覆盖保护层，如喷涂油漆、涂防锈油、烧涂搪瓷；在铁制品表面
6、镀上一层起保护作用的其他金属，如在铁表面镀锡、镀锌、镀铬等；通过化学反应使铁制品表面生成致密的氧化膜，如钢锯条上的烤蓝等；组成合金，增强防锈能力。9、废金属的回收利用（1）废金属指冶金工业、金属加工业和日常生活中丢弃的金属碎屑、碎块、锈蚀和报废的金属物品等。（2）回收利用的原因废金属不但造成资源的浪费，还会造成镉、汞等有毒金属对环境的污染。（3）回收利用的意义回收利用废金属，有着巨大的经济效益和社会效益。既防止造成资源浪费，又防止造成环境的污染。【典型例题】例 1、为了防止水龙头生锈，常在外面镀一层铬而不镀金，主要原因是（ ）A. 铬比金耐腐蚀 B. 金的价格昂贵C. 金的熔点高于铬 D. 金
7、的密度比铬大答案：B例 2、下列说法正确的是（ ）A. 生铁就是钢，因为主要成分都是铁 B. 人和动物体内都含有铁C. 纯铁是很硬、很脆的金属 D. 铁的密度为 7.86g/L答案：B例 3、某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿（主要成分为 Fe2O3） 、空气等，主要反应过程如下：焦炭 A B 铁 （1）写出化学式：A_B_；（2）写出处的化学方程式：_答案：（1）A：CO 2 B：CO（2）C+O 2 CO2 CO 2+C 2CO 3CO+Fe 2O3 2Fe+3CO2 例 4、含 Fe2O380%的赤铁矿石 200t（矿石的杂质中不含 Fe） ，可炼出含杂质为 3%的生铁（假设在冶炼
8、过程中 Fe 无损失）多少 t？答案：115.5t【模拟试题】 （答题时间：40 分钟）一、选择题1. 我国劳动人民开始生产和使用铁器始于（ ）A. 春秋战国 B. 商代 C. 西汉 D. 唐朝2. 生铁中碳的质量分数为（ ）A. 0.3%0.6% B. 0.5%2% C. 2.0%4.3% D. 1%2%3. 下列关于钢的说法错误的是（ ）A. 钢较硬，具有良好的延展性 B. 可煅轧和铸造C. 钢比纯铁的熔点高，硬度大 D. 钢常用来制造机械、交通工具等4. 下列物质不属于铁合金的是（ ）A. 生铁 B. 不锈钢 C. 四氧化三铁 D. 碳素钢5. 下列条件中，铁最容易生锈的是（ ）A. 仅
9、与空气接触 B. 仅与水接触C. 与空气和水同时接触 D. 既不与水接触也不与空气接触6. 能解释古代铁制品保存至今很少的理由是（ ）A. 铁元素在地壳中含量较少 B. 冶炼铁的原料少，冶炼又很困难C. 铁易置换出其他金属 D. 铁易生锈，铁锈对铁制品无保护7. 收藏家收藏的清末铝制品，至今保存仍十分完好，这是因为（ ）A. 铝不易氧化B. 铝的氧化物易发生还原反应C. 铝不易发生化学反应D. 铝易氧化，表面的氧化铝对内部的铝有保护作用8. 下列铁的化合物中铁元素的质量分数最大的是（ ）A. Fe2O3 B. FeO C. Fe3O4 D. FeS29. 将 6.92g 铁的某种氧化物在高温下
10、与足量的 CO 充分反应，生成 5.28gCO2，则这种铁的氧化物是( )A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. 无法确定10. 用 CO 使 20g 赤铁矿样品充分还原，将生成的气体通入过量的澄清石灰水中，得到沉淀 30g，则该样品中氧化铁的质量分数为（ ）A. 70% B. 85% C. 67% D. 80%二、填空题11. 炼铁的主要原料是_、_、_，炼铁的主要设备是_，从中炼出的铁是_。12. 锯条的烤蓝是一层致密的氧化膜，目的是_。13. 废电池中常含有害的_，所以废旧电池不能任意丢弃。14. 3.6g 铁的氧化物用 CO 还原后，质量减少了 0.8g，则该氧化物的化
11、学式是_。15. 某钢样 m g，在足量氧气中充分燃烧得 CO2 n g，则该钢样中碳的质量分数为_。三、简答题16. CO 还原氧化铁的现象，推测 CO 还原氧化铜的现象。17. 现在工业上炼铁选用的铁矿石，不仅要选含铁量高的，还要选用无污染的。今有磁铁矿（主要成分为 Fe3O4） 、赤铁矿（主要成分为 Fe2O3） 、黄铁矿（主要成分为 FeS2） 、菱铁矿（主要成分为 FeCO3） ，你认为不适合炼铁的矿石是_。为什么？18. 合金具有许多良好的物理性能和化学性能，应用十分广泛。请举出两种常见的合金。四、计算题19. 用含 Fe3O4 为 87%的铁矿石 5kg 来炼铁。（1）若不考虑炼
12、铁过程中铁的损耗，可炼出含铁为 96%的生铁多少千克？（2）若在冶炼过程中铁的损耗量为 4%，可炼出含铁为 96%的生铁多少千克？（3）若将（2）中的生铁全部炼成钢，在炼钢过程中铁的损耗为 8%，则可炼出含铁为 99%的高碳钢多少千克？【试题答案】一、选择题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10A C C C C D D B C D二、填空题11. 焦炭、石灰石、铁矿石 高炉 生铁12. 防止铁生锈13. 汞、镉、锰14. FeO15. %三、简答题16. 红色的氧化铁变黑，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；黑色粉末变成红色，也生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。17. 黄铁矿，原因：（1）含铁量比较低 （2）冶炼过程中会产生 SO2，污染空气。18. 生铁 钢四、计算题19. （1）3.28kg（2）3.15kg（3）2.81kg
