沪教版9年级化学第5章 第二节 铁冶炼(1)

1、 5-2 铁的冶炼铁的冶炼 合金合金 第一课时第一课时(iron)(iron)在自然界中分布很广，在地壳中在自然界中分布很广，在地壳中含量居所有金属元素的第含量居所有金属元素的第二二位，仅次于位，仅次于铝铝，约占地壳总质量的，约占地壳总质量的4.75%4.75%。我国辽。我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿有大型铁矿变成变成颜色：状态： 能否被磁铁吸起？红棕色固体粉末否Fe2O3实验的原理实验的原理实验的步骤实验的步骤实验的现象实验的现象实验注意那些问题？（先加热还是先通气？实验注意那些问题？（先加热还是先通气？实验完毕是先停止加热吗？）实验完毕

2、是先停止加热吗？）实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？）完毕的尾气怎么处理？）CO澄清石灰水气囊Fe2O3讨论讨论CO变浑浊变浑浊磁铁磁铁澄清石灰水澄清石灰水讨论讨论用一氧化碳与氧化铁反用一氧化碳与氧化铁反应，夺取氧化铁中的氧应，夺取氧化铁中的氧基本反应原理：基本反应原理：FeFe2 2O O3 3 + +CO CO =Fe+Fe+COCO2 2高温高温Fe2O3Fe3 32 23 31 1一氧化碳还原氧化铁实验一氧化碳还原氧化铁实验实验原理：实验原理：实验操作：实验操作：1、按上图组装仪器，并检查其密性、按上图组装仪器，并检查其密性2、

3、把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻、把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻轻转动，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上轻转动，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上3、把硬质玻管接入装置系统中，、把硬质玻管接入装置系统中，先通先通入一氧化碳气入一氧化碳气体排气；待排尽后，体排气；待排尽后，点燃点燃出气口处的酒精灯及酒精喷出气口处的酒精灯及酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化灯，并观察装置中所发生的变化 4、当红棕色粉末已转变成黑色后，、当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热先停止加热，再再通通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却实验现象：实验现象： 注意问题：注意问

4、题： 红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，同时澄红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊清的石灰水逐渐变浑浊1、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸2、实验完毕先停止加热，还要继续通入一、实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。（防止灼热的氧化碳直到玻璃管冷却为止。（防止灼热的铁被氧气重新氧化）铁被氧气重新氧化）实验改进：实验改进： 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集

5、，这样收可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用或把尾气烧或把尾气烧掉，防止污掉，防止污染空气染空气上述反应原理也用于工业炼铁。上述反应原理也用于工业炼铁。原料：原料： . .主要反应主要反应 . .FeFe2 2O O3 3 +3CO +3CO = = 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高温高温高炉高炉铁矿石铁矿石、焦炭焦炭、石灰石石灰石、空气空气工业炼铁的主要设备：工业炼铁的主要设备： . .炼炼 铁铁 高高 炉炉 的的 结结 构构 此反应此反应吸热吸热 由于由于不同的金属的化学活动性不同的金属的化学活动性不同，因

6、此，不同，因此，常采用不同的冶炼方法。常采用不同的冶炼方法。热还原法、电解法、热还原法、电解法、热分解法等。热分解法等。利用利用还原剂还原剂在在高温高温下将下将金属金属从化合物中从化合物中还原出来还原出来。FeFe2 2O O3 3 + 3 + 3COCO = 2Fe + 3CO = 2Fe + 3CO2 2WOWO3 3 + 3 + 3H H2 2 = W + 3H = W + 3H2 2O O2CuO +2CuO + C C = 2Cu + CO = 2Cu + CO2 2 高温高温 高温高温 高温高温通常把金属（如铁）跟通常把金属（如铁）跟氧气结合生成金属氧化氧气结合生成金属氧化物（如氧

7、化铁）的过程物（如氧化铁）的过程称为称为金属的氧化金属的氧化金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程称为去氧转化为金属的过程称为金属氧化物的还原金属氧化物的还原如如CO、H2和和C等等思考思考 生铁和钢有生铁和钢有什么不同？什么不同？ 可以从可以从用途用途、含含杂质杂质、冶炼冶炼三方面考三方面考虑。虑。钢与铁的主要区别主要是含碳量不同主要是含碳量不同C铁钢2 4.3 0.03 2 炼钢图炼钢图生铁生铁钢钢含碳量含碳量含其它含其它元素元素性能性能用途用途2% 4.3%0.03% 2%含较多的碳、硫、磷、硅含较多的碳、硫、磷、

8、硅等元素等元素含碳、硫、磷、硅等含碳、硫、磷、硅等元素较少元素较少硬而脆、可铸不可煅硬而脆、可铸不可煅硬而韧良好的延展性硬而韧良好的延展性和弹性。可铸又可煅和弹性。可铸又可煅烧菜用的铁锅、暖气片机烧菜用的铁锅、暖气片机床的底座等床的底座等制造机械、交通工具制造机械、交通工具和武器和武器都是混合物都是混合物用途用途更广更广你知道百炼成钢的道理吗？你知道百炼成钢的道理吗？ C+O2 CO2点燃点燃钢冶炼主要是减低含碳量钢冶炼主要是减低含碳量炼钢用的电弧炉炼钢用的电弧炉练习练习用CO和ZnO制取Zn（用P119页装置）（1）、实验步骤：加热 通CO 熄灭酒精灯 停止通CO（2）、尾气要处理的原因：（3）、尾气还可以怎样处理：（4）、如果将CO改