铁的冶炼-合金第一课时

1.地壳中元素含量由高到低的顺序是_____________（前4位），其中位于金属元素第二位且应用最广的是______。

O.Si.Al.Fe.Fe2.铁的化学性质比较活泼，在自然界中主要以_________形式存在，常见的铁矿石有_________（主要成分为

）、__________________

（主要成分为

）、菱铁矿、黄铁矿等。化合物赤铁矿磁铁矿Fe2O3Fe3O4我国几个大型的铁矿辽宁鞍山湖北大冶四川攀枝花11.1.1生铁和钢一、生铁和钢1.合金：一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物。2.生铁和钢是铁的合金，主要区别是含碳量不同。生铁含碳量2%-4.3%钢含碳量0.03%-2%二、炼铁金属的冶炼:即：金属化合物金属单质化合态单质态转变成使金属矿物变成金属单质的过程.铁的冶炼：转变成铁的冶炼：铁的化合物转变成铁单质Fe2O3Fe3O4FeFeO等二、炼铁1.原料：（1）铁矿石赤铁矿（主要成分Fe2O3红色）磁铁矿（主要成分Fe3O4黑色）（2）还原剂（作用：夺氧）★CO

了解C、H2★3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温高温4CO+Fe3O43Fe+4CO22.反应原理：红色3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温Fe2O3CO实验前观察颜色：＿＿状态：＿＿＿

能否被磁铁吸起？＿红色固体粉末否Fe2O3

实验后观察颜色：＿＿状态：＿____＿＿能否被磁铁吸起？＿澄清石灰水__________

产物黑色★固体粉末能结论：产物中有铁和二氧化碳生成变浑浊铁粉红色3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温Fe2O3CO3.装置

①红色的固体逐渐变成黑色

②石灰水变浑浊

（1）实验现象化学反应方程式CO+Fe2O3Fe+CO2高温323CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O①向玻璃管内通入CO气体；再加热。目的：排净装置内空气,防止CO与空气混合发生爆炸。（2）实验步骤②实验结束时，先停止加热，再通一会CO至冷却。目的：防止生成的铁被氧化（2）实验步骤(CO:早出晚归酒精灯:迟到早退)CO加热停止加热停止通CO（3）尾气处理红色2CO+O22CO2点燃Fe2O3CO（3）尾气处理酒精灯的作用：点燃CO，防止污染空气蓝色火焰优点：防止空气污染，节约燃料。CO：还原性、可燃性。该实验能说明CO有什么性质？装置有什么优点。COCO、CO2澄清石灰水气囊Fe2O3Fe收集尾气处理的方法：①用酒精灯点燃②用气球收集尾气尾气处理的目的：防止CO污染空气。COCO、CO2澄清石灰水气囊Fe2O3Fe收集4、相关计算玻璃管中减少的量为氧元素COCO、CO2足量澄清石灰水气囊Fe2O3Fe收集4、相关计算试管中增加的量为CO21、澄清石灰水的作用是什么？2、为什么要进行尾气处理？尾气如何处理？(2)点燃或收集检验生成的二氧化碳(1)因为CO有毒会污染环境产生蓝色火焰练习3、实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？

排出装置中的空气，防止爆炸。4、实验结束后,为什么要先停止加热继续通CO直至试管内物质冷却？

防止热的铁再次被氧化5、如何验证实验中产生了铁？物理方法：用磁铁吸引6.（1）用CO与赤铁矿石炼铁的实验步骤：①加热②通CO③熄灭酒精灯④停止通CO

②①③④

7.将6.96g铁的某种氧化物在高温下与足量的CO充分反应，将生成的气体用足量的石灰水吸收，石灰水增重5.28g。则这种铁的氧化物是什么？解：该氧化物的化学式为FexOyyCO+FexOy=xFe+yCO256x+16y44y6.96g5.28g(56x+16y):44y=6.96g:5.28gx:y=3:4所以该氧化物是Fe3O48.现有①磁铁矿（主要成分：Fe3O4)②黄铁矿（主要成分FeS2)③赤铁矿（主要成分Fe2O3），请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁，（填写序号）

；原因：含铁量不高且会产生二氧化硫污染空气②分析：磁铁矿（Fe3O4）Fe%=72.4%

赤铁矿（Fe2O3）Fe%=70%

黄铁矿（FeS2）Fe%=46.7%1.工业炼铁的主要设备是：高炉工业炼铁2.工业炼铁的原料及其作用：（1）铁矿石：（2）焦炭:（3）石灰石：（4）空气:提供铁元素a.提供热源、维持炉温b.提供CO形成炉渣

提供氧气高炉中的主要反应

3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2C+CO2===2COC+O2===CO2高温高温点燃工业上炼得的不是纯铁（生铁）——混合物高温4CO+Fe3O4===3Fe+4CO2三、炼钢1.原料：（1）生铁，含碳量2%-4.3%（2）氧化剂如：O2（作用：给氧。将碳元素转化为CO2)三、炼钢1.原料：（1）生铁，含碳量2%-4.3%（2）氧化剂如：O2（作用：给氧。将碳元素转化为CO2)FeCFeC生铁含碳量2%-4.3%；钢含碳量0.03%-2%。C+O2===CO2点燃2.原理：§11.1.2钢铁的腐蚀与防护

钢铁的腐蚀有很多种，生锈、酸腐蚀是最常见的。

你知道吗？一年全世界因生锈而损失的铁约占世界年产量的四分之一！！生锈不生锈不生锈探究铁生锈条件实验在空气中：条件现象干燥的空气中水中潮湿的空气中生锈不生锈不生锈一、铁生锈的条件：与氧气和水接触。（或在潮湿空气中）。铁锈为混合物，主要成分为氧化铁Fe2O3,红色，难溶于水，可溶于酸。生锈不生锈探究铁生锈条件实验只做这两个实验能否证明铁生锈需要氧气和水

生锈不生锈探究铁生锈条件实验只做这两个实验能否证明铁生锈需要氧气和水

铁生锈需要2个条件：铁与水、氧气同时接触。要进行3个实验来证明。设计探究实验的思路：已知铜生锈需要3个条件：与水、氧气、二氧化碳接触。你会怎样设计实验？钢铁生锈是物理变化还是化学变化？钢铁生锈速度快还是慢？钢铁生锈时放热吗？从铁和铜生锈条件来看，谁更稳定一些？二：防止铁的生锈方法：铁制品的防护措施防止铁生锈的原理－－就是破坏铁生锈的条件①隔绝空气②隔绝水二：防止铁的生锈方法：2、隔绝氧气3、改变内部结构1、保持铁制品表面干燥如：菜刀、铁锅用后擦干存放如：电镀、喷漆、涂油、搪瓷如：制成不锈钢练习：关于炼铁的计算1、写出工业上用赤铁矿（主要成分氧化铁）与一氧化碳在高温条件下炼铁的化学方程式。3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温841601121322、100t氧化铁可以炼出纯铁多少吨？分析：100t氧化铁直接代入方程式计算。3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温160112

100t

X

3、100t含氧化铁80%的赤铁矿可以炼出纯铁多少吨？分析：80t氧化铁直接代入方程式计算。3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温160112100tx80%

X

4、100t含氧化铁80%的赤铁矿可以炼出含碳3%的生铁多少吨？分析：80t氧化铁直接代入方程式计算，求出纯铁后除以97%。3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温160112100tx80%

X

X

÷97%=5、炼铁实验中发现足量石灰水的试管中质量增加了44g，则反应中生成铁的质量为多少？分析：44g为石灰水吸收的二氧化碳的质量。3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温112132X

44g6、炼铁实验中发现足量的石灰水中产生白色沉淀50g，则反应中生成铁的质量为多少？分析：通过50g碳酸钙可以求出二氧化碳质量3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温112132Y

XCO2+Ca(OH)2===CaCO3+H2O44100X50g7、炼铁实验后发现玻璃管中固体质量减少24g，则反应中生成铁的质量为多少？24g？某种物质？某种元素？物质质量差？元素质量差？铁Fe氧化铁Fe2O33CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温铁Fe氧化铁Fe2O3减少24g★24g若理解为两种物质的质量之差，用方程式计算。7、炼铁实验后发现玻璃管中固体质量减少24g，则反应中生成铁的质量为多少？分析：玻璃管中质量减少为参加反应的氧化铁与反应生成的铁的质量之差，可根据方程式进行计算。3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温160112

24g+X

X

X=56g铁Fe氧化铁Fe2O3减少24g★24g若理解为氧元素的质量，用化学式计算。7、炼铁实验后发现玻璃管中固体质量减少24g，则反应中生成铁的质量为多少？分析：玻璃管中质量减少为参加反应的氧化铁中氧元素的质量，可根据化学式进行计算。参加反应的Fe2O3=24g÷30%=80g生成铁=80gx70%=56gFe2O3中氧元素占30%，铁元素占70%.铁Fe氧化铁Fe2O3铁Fe氧化铁Fe2O3减少24g★24g若理解为两种物质的质量之差，用方程式计算。★24g若理解