师：同学们好，请坐。这段时间我们学习了金属，了解了金属的性质。回顾身边，会发现有很多由金属构成的材料为我们的生活提供便利。大家看这幅图，它拥有多少年历史了呢？2000多年到3000 - 5000年的历史。这反映了什么呢？使用时间长意味着我国有着悠久的金属材料使用历史。除此之外，还有国际空间站，像由镁合金、铝合金构成结构主体的天和空间站，以及由钛合金材料打造的密封舱供人体活动。这些材料的使用能否证明金属材料的重要性能呢？今天我们就来一起学习金属材料。这么重要的金属材料，大家有没有疑问，它是怎么制备出来的呢？今天我们就以身边最熟悉的铁构成的金属材料为研究对象。首先思考一个问题，铁在自然界里是以什么样的状态存在呢？
生：化合物。
师：大部分是以化合物，也就是化合态存在的。但是看看身边这些由铁构成的材料，这里面的铁是什么状态呢？
生：游离态单质。
师：对，比较多的是游离态单质。问题来了，如果我们想要制备用到的金属材料，就需要把它从化合态转化成游离态，如何转化呢？或者说需要利用什么反应？
生：氧化还原反应。
师：对，是氧化还原反应。再思考一下，化合态转化成游离态时，铁在氧化还原反应里扮演什么角色呢？
生：还原剂。
师：还缺少什么呢？
生：氧化剂。
师：化合态是几价的呢？
生： +2、 +3价。
师：转化成游离态变成了几价？
生：零价。
师：发生什么反应？
生：还原反应。
师：表明铁元素在价态变化过程中，含铁物质在做什么呢？
生：氧化剂。
师：所以该加什么呀？
生：还原剂。
师：思路对了。接下来以我们身边海南省最熟悉的一个例子，就像有个赤铁矿，思考一下，如何把自然界的铁矿转化成我们需要的铁？
生：高炉炼铁。
师：好，那思考一下，高炉炼铁需要加入什么样的原料，发生什么样的反应？给你们3分钟时间讨论，然后请睿同学给大家分享一下讨论结果。
（学生讨论）
师：时间到，讨论完了吗？都用什么原料？
生1：氧化钙或者一氧化碳，碳。
师：高炉炼铁用氢气吗？
生：不用。
师：高炉炼铁是用一氧化碳，一氧化碳怎么通入呢？原料还有什么？
生2：一氧化碳、氢气和碳。
师：思考一下，之前学过的。整理好了吗？用什么原料？碳酸钙干啥用的呢？
生3：吸收二氧化硅生成……
师：好，时间差不多了，接下来请一位同学给大家分享一下高炉炼铁。为了方便学习，老师给大家准备了相关内容。来，你来说说。
生4：高炉炼铁的原料是铁矿石、焦炭还有石灰石。
师：用到了矿石、焦炭，还有石灰石。石灰石干什么用呢？
生4：因为赤铁矿里面有二氧化硅，石灰石的成分是碳酸钙，它跟二氧化硅反应……
师：石灰石成分是碳酸钙，那在高温环境下，碳酸钙还会以碳酸钙的形式存在吗？
生：不会，会分解形成氧化钙。
师：所以接下来二氧化硅是和谁在反应？
生：氧化钙。
师：二氧化硅和氧化钙反应形成了什么呢？
生：硅酸钙。
师：硅酸钙就形成了炉渣，对吧？除了投入矿石和石灰石，还投入了焦炭，焦炭会发生什么反应？
生4：碳要跟氧气反应生成二氧化碳，条件是高温。
师：然后呢？
生4：碳比较多，所以二氧化碳还会跟碳反应生成一氧化碳。
师：二氧化碳和碳在高温下反应形成了一氧化碳，然后呢？
生4：一氧化碳再跟氧化铁反应，形成单质铁和二氧化碳。
师：好，这样就把铁炼出来了，不错，请坐。通过同学的分析，我们学会了炼铁。这种冶炼方式不仅适用于铁，日常生产生活中的其他金属材料可能也适用，只是设备和原料可能需要改变。通过冶炼得到了铁水，它是单质状态吗？是纯净物吗？
生：不是，是含碳的生铁，是铁的合金。
师：提及合金，有没有同学还记得初中学习的合金概念呢？来，金晨给大家说一下。
生5：有两种或两种以上的金属，或由金属和非金属混合融合而成，具有金属特性的一类物质。
师：好，请坐。知道了合金概念，我们总结一下思路，从矿物中冶炼金属会用到什么反应？
生：氧化还原反应。
师：需要加入什么物质？
生：还原剂，使它从化合态转化成游离态。
师：思路很清晰，冶炼我们学会了。现在看看生产出来的生铁，生铁含碳量是2%到4.3%，除了碳，还含有硅、锰、硫、磷，它有什么特性呢？应用在什么领域？
生6：硬度大，可以做铸造的重要材料，抗压，但比较脆。
师：能不能满足我们生活的所有需求呢？
生：不能。
师：怎么办呢？
生7：再冶炼一下，减碳变成钢。
师：对，一般把生铁减碳变成钢，我们应用比较广泛的钢，含碳量介于0.03%到2%。从生铁转化成钢，组成发生变化了，那如果要把生铁炼成钢，需要做些什么呢？
生8：减点碳，加点铁。
师：加铁方便还是减碳方便呢？
生：减碳。
师：怎么减碳呢？
生9：有一种做法叫打铁，通过击打高温的铁，使里面的碳与空气里的氧气充分接触，消耗掉碳。