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第2课时
第5节 物质的转化
第2章 物质转化与材料利用
金属冶炼的原理与方法
自然界中有现成的铁吗？
思考与讨论
赤铁矿石
(主要成分Fe2O3)
磁铁矿
(主要成分Fe3O4)
在自然界中，大多数金属是以化合态（即化合物）的形式存在的，只有少数金属是以游离态（即单质）的形式存在的。
1.金属冶炼的原理
把金属从化合态变成游离态叫金属的冶炼。
（1）常用方法：
用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下反应，夺取金属氧化物的氧，得到游离态的金属。
2.金属冶炼的方法
（2）碳与氧化铜反应：
①炽热的炭在高温下与二氧化碳反应，生成一氧化碳。
C+CO2 2CO
高温
②一氧化碳夺取金属氧化物中的氧，生成金属铜。
CO+CuO Cu+CO2
△
（3）氢气与氧化铜反应：
装置：
反应原理：
H2+CuO Cu+H2O
△
过程：
①观察氧化铜的颜色：_________。
黑色粉末
②在一支试管中加入少量氧化铜，通入氢气，过一会儿，再给氧化铜加热，观察试管中的氧化铜有什么变化：________________。
黑色逐渐变成红色
③反应完成后停止加热，继续通入氢气，直到试管冷却。
注意问题：
①试管口略向下倾斜。
防止反应生成的水倒流
排净试管中的空气
②导管要伸到试管底部。
③实验前，氢气先通，酒精灯后点。
排净试管内的空气，防止试管爆炸
防止灼热的铜被空气中的氧气氧化变成氧化铜
④实验完毕后，酒精灯先熄，氢气后撤。
由氧化铜制取铜，还可用什么方法？
①用稀硫酸和锌反应，生成氢气，再与氧化铜反应。
②用稀硫酸和氧化铜反应，生成硫酸铜，再用Zn置换。
思考与讨论
C+CO2 2CO、
高温
CO+CuO Cu+CO2、
△
H2+CuO Cu+H2O
△
3.还原反应
它们有什么共同特点呢？
还原反应：
含氧化合物里的氧被夺取的反应
从含氧化合物里夺取氧的能力
具有还原性的物质
还原性：
还原剂：
（1）原理：
铁矿石的冶炼是一个复杂的过程,但它的主要反应原理是在高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来。
4.铁的冶炼
（2）装置：
（3）步骤：
①检查装置气密性；
②装入药品；
③点燃酒精灯；
④向玻璃管中通入一氧化碳；
⑤点燃酒精喷灯；
⑥反应完成后熄灭酒精喷灯；
⑦玻璃管冷却后停止通入一氧化碳；
⑧熄灭酒精灯
（4）现象：____________________________________________________
_______________________
（5）化学方程式：
红棕色固体变黑色，产生的气体能使石灰水变浑浊，尾气燃烧并产生淡蓝色火焰
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
5.含有杂质的反应物及生成物的有关计算
例题：
100吨含Fe2O3的质量分数为85%的铁矿石中，
可炼出含铁96%的生铁多少吨？
方法一：
分步计算：
①根据混合物质量及其纯度，计算纯净物质量
纯净物质量＝混合物质量×纯度
铁矿石中含Fe2O3的质量为:100吨×85% = 85 吨
组成元素的质量＝纯净物的质量×组成元素的质量分数
②根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量
Fe的质量=85吨× ×100%
112
160
=59.5吨
③求含杂质的产品的质量（即混合物质量）
纯净物质量
混合物质量＝
纯度
炼出的生铁的质量为59.5吨÷96%≈62吨
即炼出的生铁质量约为62吨。
3CO+Fe2O3 ══ 2Fe+3CO2
高温
160 112
85吨 x×96%
答：炼出的生铁质量约为62吨。
112×85吨
x=
160×96%
≈62吨
解：设可炼出含铁96%的生铁的质量为 x 吨。
160:112=85吨:x×96%
方法二：
牛刀小试
1.根据下列实验装置图：
牛刀小试
A．a处固体由黑色逐渐变为红棕色
B．反应过程中可观察到b处的澄清石灰水变浑浊
C．CO有毒，通常在c处将其点燃或用气囊收集以
防止污染空气
D．该实验可验证CO的还原性
以下说法中错误的是（ ）
A
牛刀小试
2. 用 2000 吨含 Fe2O3 75%的铁矿石，最多可以提
炼出多少吨纯铁？
2000吨×75%× ×100%=1050 吨
160
112
课堂小结
金属的冶炼
1.金属冶炼的原理和方法
2.还原反应
3.铁的冶炼
4.含有杂质的反应物和生成物的计算

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