(2)上课用炼铁的原理

很久以前，有个爱财如命的老财主，整天逼迫长工们为他干活。一天地主亲自上山监视长工们是否干活时偷懒。突然，他在一个山谷里发现满地都是黄澄澄的“金子〞，这简直使他快乐得发狂了，地主贪婪地、大把大把地往口袋里装“金子〞，直到口袋里再塞不下了，才跑回家把“金子〞藏起来。从这以后，地主也开始干活了。每天夜晚，地主总象一个小偷似的摸黑上山，将一袋袋的“金子〞往家里搬，直到家里无处可藏才罢手了。

有一天，地主挑了指甲那么大一块“金子〞到钱庄里去换钱。钱庄的伙计接过“金子〞一看，大骂地主是天字第一号大傻瓜，把“金子〞给扔出来了。小故事愚人金愚人金愚人金第一节常见的金属材料〔第二课时〕

三、炼铁的原理栖霞市蛇窝泊中学李新海常见的几种铁矿石的成分黄铁矿主要成分FeS2菱铁矿主要成分FeCO3磁铁矿主要成分Fe3O4主要成分Fe2O3赤铁矿70%72%48%56%主要成分中的含铁量探究之旅

要完成铁的冶炼通常考虑哪些主要方面的问题？冶炼原料；冶炼原理；冶炼装置(设备)等。

如何从铁矿石中得到铁呢?以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。Fe2O3

FeCO高温炼铁原理在高温下，用复原剂〔主要是CO)从铁矿石中复原出铁。我设计我创新我设计我创新AB氧化铁一氧化碳石灰水实验现象：红色固体变成黑色；澄清石灰水变浑浊。仪器装置D:\初四化学课时备课\炼铁\一氧化碳复原氧化铁标清.flv现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。点燃尾气有蓝色火焰一氧化碳复原氧化铁实验室相关的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2点燃高温用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气实验步骤：1、检查装置气密性2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置3、点燃右边酒精灯4、验纯、通入一氧化碳气体5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热(熄灭喷灯)7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，8、然后熄灭右边酒精灯实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。练习：1、实验中要先通入一段时间的CO，再加热Fe2O3。

2、实验结束后要等玻璃管中的物质冷却后，再停止通入CO。

3、在实验过程中要及时点燃一氧化碳，使之燃烧。

防止加热时试管内有空气可能会爆炸。防止生成的铁再被空气中的氧气氧化。由于一氧化碳有毒性散失到空气中会造成空气污染，故使之燃烧转化成无毒的二氧化碳。思考：1、实验开始时先通会一氧化碳，在加热；实验结束先停止加热再通一会一氧化碳的原因2、实验现象及化学方程式〔三点〕3、石灰水的作用4、为什么对尾气进行处理？还可以怎样改进?5、生成的铁怎样检验？例1、某校课外小组的同学在老师的帮助下，探究用赤铁矿〔主要成分Fe2O3〕炼铁的主要反响原理。他们设计的实验装置如图〔二〕铁及其化合物〔4〕两图相比，B的主要优点是______。〔3〕图A中，设计第二个酒精灯的目的是_______，实验时应先点燃第____个酒精灯。〔2〕实验时，在澄清的石灰水中观察到的现象是____〔1〕写出一氧化碳复原氧化铁的化学方程式___________________________.例2．〔07中考〕某课外小组的同学们收集了含一氧化碳和二氧化碳的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验室按如下装置进行了实验。

〔1〕B装置中盛放浓氢氧化钠溶液，其作用是_____________________________________。

〔2〕C装置中发生反响的化学方程式是。

〔3〕A装置和D装置完全相同，其作用的不同之处是石灰水石灰水D废气BCA例3.化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。(1)加热Fe2O3之前要先通一会儿CO的目的是__________。(2)方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序是a→()→()→()，如果导管连接错误，后果是。(3)玻璃管A中发生反响的化学方程式为。复原反响：含氧化合物中的氧被夺去的反响。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

高温夺取氧的物质叫做复原剂。得氧被氧化，发生氧化反响，作复原剂失氧被复原，发生复原反响，作氧化剂我是还原剂！A.H2+CuO

Cu+H2O加热B.Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe判断下列反应中的还原剂。

高温CO得氧，作还原剂。Fe3O4失氧，作氧化剂。4CO+Fe3O4

3Fe+4CO2高温挑战自我炼铁高炉的结构复原剂的生成铁的复原炉渣的形成炼铁的主要原料炼铁的主要反响高炉煤气和炉渣的成分炼铁高炉示意图工业炼铁1.原料:3.设备:高炉铁矿石焦炭石灰石2.原理:高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2空气ＣaCo3=CaO+co2高温3co+Fe2o3=2Fe+3co2高温CaO+SiO2=ＣaSio3高温c+co2=2co高温c+o２=co2点燃〔供热、CO2〕〔制复原剂供热〕〔造渣〕处理方法：回收再利用高炉内发生的化学反应炼铁时各物质的作用：石灰石：把杂质转化为炉渣焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2复原为具有复原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的复原剂是CO，优点是气体复原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反响更彻底。结束炼铁厂利用100吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼出多少吨纯铁？学以致用3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2高温160112100吨×80%=80吨X16011280吨X=X=56吨解：可以炼出纯铁的质量为X可以炼出多少吨含铁96%的生铁？炼铁厂利用100吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼出多少吨纯铁？学以致用3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2高温160112100吨×80%=80吨X可以炼出多少吨含铁96%的生铁？16011280吨X=X=56吨生铁的质量：56吨÷96%=58.3吨解：可以炼出纯铁的质量为X1、在高炉炼铁中,将铁从铁的氧化物中复原出来的复原剂是：〔〕Ａ、焦炭Ｂ、二氧化碳Ｃ、一氧化碳D、石灰石Ｃ3co+Fe2o3=2Fe+3co2高温2、在反响中，发生复原反响的物质是：〔〕Ａ、Fe2o3Ｂ、coＣ、FeＤ、co2Ａ3、①生铁②赤铁矿③石灰石④无烟煤⑤焦炭，炼铁时从高炉进料口投放的原料是以上物质中的：〔〕Ａ、①③⑤Ｂ、②③④Ｃ、②③⑤Ｄ、①④⑤C在线测试：1.常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是_______),赤铁矿(主要成分是__________).2.工业炼铁的主要原料有_________、_________、__________，炼铁发生反响的主要化学方程式为___________________________。3.为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂〔铝粉和氧化铁的混合物〕能释放大量的能量，生成熔融状态的铁可用来连接铁轨，反响的化学方程式如下：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，其中的复原剂为〔〕A.Fe2O3B.AlC.Al2O3D.Fe在线测试：1.常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe3O4),赤铁矿(主要成分是Fe2O3).2.工业炼铁的主要原料有铁矿石、焦碳、石灰石，炼铁发生反响的主要化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe+3CO2。3.为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂〔铝粉和氧化铁的混合物〕能释放大量地能量，生成熔融状态的铁可用来连接铁轨，反响的化学方程式如下：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，其中的复原剂为〔B〕A.Fe2O3B.AlC.Al2O3D.Fe4.某学生改进一氧化碳复原氧化铁的实验装置，如下图：(1〕假设先给氧化铁热，氧化铁再通入一氧化碳，可CO能产生的后果是——原因是______(2)写出A中发生反响的ABC化学方程式______〔3〕装置B中产生的现象可判断反响是否开始发生，那么B中的试剂是〔填名称〕__________〔4〕装置C的作用是_____(5)装置C收集气体的方法叫做____________。

4.某学生改进一氧化碳复原氧化铁的实验装置，如下图：(1〕假设先给氧化铁热，再氧化铁通入一氧化碳，可能CO产生的后果是爆炸，原因是一氧化碳中混有空气不纯洁，加热ABC时可能会发生爆炸。(2)写出A中发生反响的化学方程式Fe2O3＋3CO2Fe+3CO2〔3〕装置B中产生的现象可判断反响是否开始发生，那么B中的试剂是〔填名称〕澄清石灰水〔4〕装置C的作用是防止一氧化碳气体污染空气。(5)装置C收集气体的方法叫做排水集气法。

炉身炉腰炉腹炉缸炉喉铁矿石、焦碳、熔剂高炉煤气高炉煤气出渣口出铁口进风口O2N2进风口热空气进风口O2N2进风口热空气进风口O2N2进风口热空气铁矿石、焦碳、熔剂铁矿石、焦碳、熔剂出渣口出渣口高炉煤气高炉煤气高炉煤气高炉煤气出铁口出铁口重复返回高炉炼铁的主要反响：〔1〕、复原剂的生成炉身炉腰炉腹炉缸炉喉铁矿石、焦碳、熔剂高炉煤气高炉煤气出渣口出铁口铁矿石、焦碳、熔剂铁矿石、焦碳、熔剂出渣口出渣口高炉煤气高炉煤气高炉煤气高炉煤气出铁口出铁口热空气热空气热空气热空气热空气热空气炉身炉腰炉腹炉缸炉喉高炉煤气高炉煤气铁矿石、焦碳、熔剂出渣口出铁口O2+C=CO2CO2+C=2CO重复返回〔2〕、铁的复原炉身炉腰炉腹炉缸炉喉高炉煤气高炉煤气铁矿石、焦碳、熔剂出渣口出铁口生铁3CO+Fe2O3=2Fe+CO2O2+C=CO2CO2+C=2COCOCOCO重复返回〔3〕、炉渣的