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第2課時
第5節 物質的轉化
第2章 物質轉化與材料利用
金屬冶煉的原理與方法
自然界中有現成的鐵嗎？
思考與討論
赤鐵礦石
(主要成分Fe2O3)
磁鐵礦
(主要成分Fe3O4)
在自然界中，大多數金屬是以化合態（即化合物）的形式存在的，只有少數金屬是以游離態（即單質）的形式存在的。
1.金屬冶煉的原理
把金屬從化合態變成游離態叫金屬的冶煉。
（1）常用方法：
用碳、一氧化碳、氫氣等還原劑與金屬氧化物在高溫下反應，奪取金屬氧化物的氧，得到游離態的金屬。
2.金屬冶煉的方法
（2）碳與氧化銅反應：
①熾熱的炭在高溫下與二氧化碳反應，生成一氧化碳。
C+CO2 2CO
高溫
②一氧化碳奪取金屬氧化物中的氧，生成金屬銅。
CO+CuO Cu+CO2
△
（3）氫氣與氧化銅反應：
裝置：
反應原理：
H2+CuO Cu+H2O
△
過程：
①觀察氧化銅的顏色：_________。
黑色粉末
②在一支試管中加入少量氧化銅，通入氫氣，過一會兒，再給氧化銅加熱，觀察試管中的氧化銅有什么變化：________________。
黑色逐漸變成紅色
③反應完成后停止加熱，繼續通入氫氣，直到試管冷卻。
注意問題：
①試管口略向下傾斜。
防止反應生成的水倒流
排凈試管中的空氣
②導管要伸到試管底部。
③實驗前，氫氣先通，酒精燈后點。
排凈試管內的空氣，防止試管爆炸
防止灼熱的銅被空氣中的氧氣氧化變成氧化銅
④實驗完畢后，酒精燈先熄，氫氣后撤。
由氧化銅制取銅，還可用什么方法？
①用稀硫酸和鋅反應，生成氫氣，再與氧化銅反應。
②用稀硫酸和氧化銅反應，生成硫酸銅，再用Zn置換。
思考與討論
C+CO2 2CO、
高溫
CO+CuO Cu+CO2、
△
H2+CuO Cu+H2O
△
3.還原反應
它們有什么共同特點呢？
還原反應：
含氧化合物里的氧被奪取的反應
從含氧化合物里奪取氧的能力
具有還原性的物質
還原性：
還原劑：
（1）原理：
鐵礦石的冶煉是一個復雜的過程,但它的主要反應原理是在高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來。
4.鐵的冶煉
（2）裝置：
（3）步驟：
①檢查裝置氣密性；
②裝入藥品；
③點燃酒精燈；
④向玻璃管中通入一氧化碳；
⑤點燃酒精噴燈；
⑥反應完成后熄滅酒精噴燈；
⑦玻璃管冷卻后停止通入一氧化碳；
⑧熄滅酒精燈
（4）現象：____________________________________________________
_______________________
（5）化學方程式：
紅棕色固體變黑色，產生的氣體能使石灰水變渾濁，尾氣燃燒并產生淡藍色火焰
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
5.含有雜質的反應物及生成物的有關計算
例題：
100噸含Fe2O3的質量分數為85%的鐵礦石中，
可煉出含鐵96%的生鐵多少噸？
方法一：
分步計算：
①根據混合物質量及其純度，計算純凈物質量
純凈物質量＝混合物質量×純度
鐵礦石中含Fe2O3的質量為:100噸×85% = 85 噸
組成元素的質量＝純凈物的質量×組成元素的質量分數
②根據純凈物的質量，求出其中組成元素的質量
Fe的質量=85噸× ×100%
112
160
=59.5噸
③求含雜質的產品的質量（即混合物質量）
純凈物質量
混合物質量＝
純度
煉出的生鐵的質量為59.5噸÷96%≈62噸
即煉出的生鐵質量約為62噸。
3CO+Fe2O3 ══ 2Fe+3CO2
高溫
160 112
85噸 x×96%
答：煉出的生鐵質量約為62噸。
112×85噸
x=
160×96%
≈62噸
解：設可煉出含鐵96%的生鐵的質量為 x 噸。
160:112=85噸:x×96%
方法二：
牛刀小試
1.根據下列實驗裝置圖：
牛刀小試
A．a處固體由黑色逐漸變為紅棕色
B．反應過程中可觀察到b處的澄清石灰水變渾濁
C．CO有毒，通常在c處將其點燃或用氣囊收集以
防止污染空氣
D．該實驗可驗證CO的還原性
以下說法中錯誤的是（ ）
A
牛刀小試
2. 用 2000 噸含 Fe2O3 75%的鐵礦石，最多可以提
煉出多少噸純鐵？
2000噸×75%× ×100%=1050 噸
160
112
課堂小結
金屬的冶煉
1.金屬冶煉的原理和方法
2.還原反應
3.鐵的冶煉
4.含有雜質的反應物和生成物的計算

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