课题3 金属资源的利用和保护 第八单元 金属和金属材料 第1课时 铁的冶炼 1.金属资源的存在：_____。 2.金属元素在地壳中的含量：排在前两位的是_____、_____。 3.自然界中金属的存在形式：_____、_____。 4.以化合物形式存在的金属具体表现为：_____。 5.我国矿物种类和储量情况：_____。 铝 铁 地壳和海洋 单质 化合物 矿石 齐全、丰富 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 赤铁矿: Fe2O3 黄铁矿: FeS2不能用炼铁 菱铁矿: FeCO3 常见的金属矿石 铝土矿: Al2O3 黄铜矿：CuFeS2 辉铜矿：Cu2S 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。 上海宝山钢铁公司炼铁高炉 为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票 铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。 一氧化碳与氧化铁的反应 一、铁的冶炼 实验的原理 实验的步骤 实验的现象 实验应注意哪些问题？（先加热还是先通气？实验完毕时先停止加热吗？） 实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？） 一氧化碳还原氧化铁实验 实验原理： 实验操作： 1.按上图组装仪器，并检查气密性 2.把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻轻转 动玻璃管，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上 Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2 高温 3.把硬质玻璃管接入装置系统中，点燃出气口处的酒精灯,先通入一氧化碳气体排出管内的空气；待排尽后，点燃酒精喷灯，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，先停止酒精喷灯加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却再停止通入一氧化碳，最后熄灭酒精灯。 将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水 变浑浊，则生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O；红色粉末变黑色，用磁铁或者稀盐酸来检验，证明黑色粉末 为铁。 红棕色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。 实验现象： 问题讨论： 1.如何验证反应中生成了什么物质？ 把尾气烧掉，防止污染空气。 2.装置中右边的酒精灯起什么作用？ 3.石灰水的作用有哪些？ 澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳，便于处理尾气。 1.一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的，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。 ? 2.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。防止高温的条件下，生成的铁再被氧化。防倒吸。 注意事项： 实验改进： ?? 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球或方便袋收集，这样收集得到的未燃的一氧化碳气体可重复利用 把尾气烧掉，防止污染空气 1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 2.设备：高炉 3.反应原理： C＋O2 CO2 CO2＋C 2CO Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 CaCO3 CaO＋CO2 ↑ CaO＋SiO2 CaSiO3 工业炼铁 点燃 ==== 高温 ==== 高温 ==== 高温 ==== 高温 ==== 将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 点燃 (1) C + O2 === CO2 高温 (2)C + CO2 === 2CO 生铁 出铁口 炉渣 出渣口 ⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2 高温 高炉气体 高炉气体 ① 提供还原剂CO ② 提供热量 ③部分熔入铁水变成生铁 实验室制得的是单质铁，工业是生铁 炼铁主要原料是铁矿石，主要产品为生铁。 炼钢主要原料是生铁，主要产品为钢。 “百炼成钢”。 实际生产中，所用原料或产物一般都含有杂质，如何进行计算？ 在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题。 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系： 列比例时，一定要用纯量。 3.含杂质的物质的化学方程式的计算： m(纯) = m(不纯 )×纯度 m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度 例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含 ... ...
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