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1、钢铁是怎样炼成的知知 识识 要要 点与学习目标点与学习目标1、常见金属矿物及其主要成分的化学式、常见金属矿物及其主要成分的化学式3、炼铁原理与注意事项、炼铁原理与注意事项5、生铁和钢的区别与联系、生铁和钢的区别与联系2、金属冶炼的方法、金属冶炼的方法-以铁为例以铁为例4、了解炼铁厂炼铁过程、了解炼铁厂炼铁过程自然界中的金属在那里自然界中的金属在那里?各种矿石中各种矿石中思索什么叫什么叫“矿石矿石”？ P177赤铁矿赤铁矿 Fe2O3磁铁矿磁铁矿Fe3O4孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO3碱式碳酸铜赤铜矿赤铜矿Cu2O铝土矿铝土矿Al2O3银矿石银矿石 Ag金矿石金矿石Au赤铁矿赤铁矿 Fe2
2、O3铝土矿铝土矿Al2O3孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO3银矿石银矿石 Ag铂矿石铂矿石 Pt金矿石金矿石Au考考你：问题接力赛考考你：问题接力赛问题一：上述图片中金属的存在形式有何异同？问题一：上述图片中金属的存在形式有何异同？问题二：为什么有的金属存在于化合物中而有的问题二：为什么有的金属存在于化合物中而有的却是单质的形式存在？却是单质的形式存在？ （小提示小提示:K Ca Na Mg K Ca Na Mg AlAl Zn Zn FeFeCuCu Hg Hg Ag Pt AuAg Pt Au ）问题三：金属矿物资源非常丰富吗？对此你有何问题三：金属矿物资源非常丰富吗？对此你有何看法？看
3、法？形成形成 化合物化合物形成形成单质单质化合态化合态绝大多数绝大多数金属金属很少数不很少数不活泼金属活泼金属元素以元素以形式存在形式存在游离态游离态元素以元素以形式存在形式存在金属的存在形式金属的存在形式炼铁的原理炼铁的原理怎样从矿石中把铁怎样从矿石中把铁炼出来呢炼出来呢 ?1、实验室演示：实验室演示：炼铁的原理炼铁的原理炼铁的基本原理：炼铁的基本原理：3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2高高 温温实验现象：实验现象：1、玻璃管中的红色粉末逐渐变为黑色；、玻璃管中的红色粉末逐渐变为黑色；2、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 3、尾气燃烧火焰为蓝色尾气燃烧
4、火焰为蓝色方程：方程：3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2高高 温温方程：方程：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O方程：方程：2CO + O2点燃点燃2CO2实验步骤与解释：实验步骤与解释： “一通一通” 先通一会儿先通一会儿CO。目的是什么？。目的是什么？“二热二热”开始加热。现象会是什么呢？开始加热。现象会是什么呢？“三停三停”停止停止 酒精喷灯酒精喷灯 加热。加热。“四冷四冷”继续通继续通CO待装置冷却。为何？待装置冷却。为何？“五处理五处理”将尾气用将尾气用酒精灯酒精灯点燃。原因是？点燃。原因是？总之总之：“CO早出晚归,酒精喷灯酒精喷灯迟到早退 ”一氧化碳还原氧化铁一氧化
5、碳还原氧化铁原原理理那么你可以想到吗？（相信自己！）完善下面方程：那么你可以想到吗？（相信自己！）完善下面方程：Fe3O4+ CO 高温Fe + CO2344CO具有还原性，你还会想到？ 3H2 + Fe2O3 = 2Fe + 3H2O 3C + 2Fe2O3 = 4Fe + 3CO2 初中阶段具有还原性的物质包括初中阶段具有还原性的物质包括: H2 C CO试着写出试着写出H2和和C还原还原Fe2O3的化学方程式的化学方程式高温高温高温高温工业炼铁炼钢工业炼铁炼钢2 2、生铁的冶炼生铁的冶炼主要反应原料原料工业炼铁的主要设工业炼铁的主要设备是高炉备是高炉石灰石的作用是使有矿石灰石的作用是使有
6、矿石中的脉石（如二氧化石中的脉石（如二氧化硅）转变成炉渣而除去硅）转变成炉渣而除去 炼铁炼铁 炼钢炼钢钢钢生铁生铁产物产物将碳氧化将碳氧化CO还原还原原理原理生铁生铁铁矿石铁矿石铁矿石铁矿石, ,焦炭焦炭焦炭焦炭, ,石灰石石灰石石灰石石灰石, ,空气空气空气空气原料原料炼钢炉炼钢炉高炉高炉设备设备炼炼 钢钢炼炼 铁铁含碳含碳24.3%0.032%工业炼铁涉及到的反应方程小结工业炼铁涉及到的反应方程小结C + O2 点燃CO2 C + CO2 高温2CO3CO+ Fe2O3高温2Fe+3CO2CaCO3 高温 CaO + CO2CaO+SiO2高温 CaSiO3炉渣的主要成分炉渣的主要成分请同
7、学阅读课本，完成以下问题请同学阅读课本，完成以下问题1、大多数金属在地壳中以（、大多数金属在地壳中以（ ）形式存在，）形式存在，少数金属以（少数金属以（ ）形式存在，如金、银、铂等，）形式存在，如金、银、铂等，根据金属活动性顺序解释以上现象？根据金属活动性顺序解释以上现象？2、从人类利用金属的历史看，先有青铜器时代、从人类利用金属的历史看，先有青铜器时代再到铁器时代，然后才有了铝制品。为什么？再到铁器时代，然后才有了铝制品。为什么？3、地壳中质量分数最大的金属元素是（、地壳中质量分数最大的金属元素是（ ），），其次是（其次是（ ）。）。4、赤铁矿、磁铁矿和孔雀石的主要成分的化学、赤铁矿、磁铁矿
8、和孔雀石的主要成分的化学式分别是什么？式分别是什么？ 写方程写方程1 1、在实验开始时，应先通一会儿、在实验开始时，应先通一会儿COCO，再加热，再加热，目的是（目的是（ ），待（），待（ ）时，停止加热，继）时，停止加热，继续通续通COCO，直到试管冷却，目的是（，直到试管冷却，目的是（ ）2 2、在实验过程中、在实验过程中处现象分别是处现象分别是( ),( ( ),( ),( ),( )，其中石灰水的作用是（，其中石灰水的作用是（ ），），中中酒精灯的作用是（酒精灯的作用是（ ）。）。3 3、写出、写出三处发生的化学反应方程式。三处发生的化学反应方程式。4、工业上常用、工业上常用 、 、
9、为为原料冶炼生铁。反应原理原料冶炼生铁。反应原理 ，他们的作用分别是，他们的作用分别是 ；加热加热随堂练习：随堂练习：请指出下列反应那些是还原反应，并标出氧化剂请指出下列反应那些是还原反应，并标出氧化剂和还原剂和还原剂1 1、H H2 2 + CuO= H + CuO= H2 2O + CuO + Cu2 2、C + HC + H2 2O=CO + HO=CO + H2 23 3、2Mg + CO2Mg + CO2 2=2MgO + C=2MgO + C4 4、CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 25 5、3C+2Fe3C+2F
10、e2 2O O3 3=4Fe + 3CO=4Fe + 3CO2 2高温高温高温高温点燃点燃 探究活动探究活动孔雀石加热分解反应的产物孔雀石加热分解反应的产物现象:绿色粉末变成黑色，试管内壁有水滴生成，澄清石灰水变浑浊。 Cu Cu2 2（OHOH）2 2 COCO3 3 2CuO + H2CuO + H2 2O + COO + CO2 2 CO CO2 2 + Ca(OH)+ Ca(OH)2 2 = CaCO= CaCO3 3+H+H2 2O O 氢气还原氧化铜氢气还原氧化铜现象:黑色粉末变成红色，试管内壁有水滴生成。H2 + CuO Cu + H2O 热还原实验的操作热还原实验的操作“早 出
11、 晚 归”还原剂：“氢气还原氧化铜实验”实验前：实验时：“验 纯”“一氧化碳还原氧化铁实验”一氧化碳，氢气注意热还原法电解法直接加热法金属的冶炼金属的冶炼热还原法：很多金属电解法：矿物很稳定的金属直接加热法：极少数化合物不稳定的金属 H2+CuO = Cu+H2O发生还原反应的物质是发生还原反应的物质是? ?哪种物质具有还原性哪种物质具有还原性? ?哪种物质是氧化剂哪种物质是氧化剂?还原剂还原剂?高温高温交流与讨论交流与讨论对金属而言对金属而言:越活泼越活泼的金属的金属,越容易越容易与其他物质形成与其他物质形成化合物化合物,也就也就越难越难从化合物中还原出金从化合物中还原出金属单质属单质.越不
12、活泼越不活泼的金属的金属, 越不容易越不容易与其他物质与其他物质形成化合物形成化合物,也就也就越容易越容易从化合物中还从化合物中还原出金属单质原出金属单质.冶炼金属的常用方法冶炼金属的常用方法:1.活活泼金属金属(如如K Na Mg AI) 电解法电解法: 2AI2O3 = 4AI+3O22.一般金属一般金属(如如Zn Fe Sn Pb Cu) 热还原法热还原法: Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO3.较稳定金属定金属(如如Hg Ag) 直接加直接加热法法: 2HgO = 2Hg+O24.稳定金属定金属(如如PtAu) : 直接以直接以单质形式存在形式存在通电高温加热第二课时不纯物质不纯物
13、质的化学方程式计算的化学方程式计算 准旗第十中学准旗第十中学 丁俊峰丁俊峰回顾回顾回顾： 温室里欲制取224 L CO2（密度为1.964gL）备用，至少需要多少含杂质20%的石灰石与足量稀盐酸反应？例题一：例题一：根据化学方程式计算的步骤，求出2000吨含氧化铁80%的赤铁矿练得的生铁中，含铁多少吨？例题二例题二：要炼出含2%杂质的生铁1600吨，需要含氧化铁(Fe2O3)质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？解：设需要含为80%的赤铁矿石的质量为x生铁1600吨含纯铁为1600吨（12%）= 1568吨 Fe2O3+3CO高温高温2Fe+3CO2 160 112 x80% 1568吨 解得：
14、x = 2800吨 答：需这种赤铁矿石2800吨。 难度加大难度加大练习练习1用右图装置测定某赤铁用右图装置测定某赤铁矿中氧化铁的质量分数。假设矿中氧化铁的质量分数。假设氧化铁全部被还原，杂质不参氧化铁全部被还原，杂质不参加反应。现在记录数据如下：加反应。现在记录数据如下：玻璃管：玻璃管：65.6g实验前实验前实验后实验后玻璃管（含样品）玻璃管（含样品）85.6g85.6g80.8g80.8g石灰水及试管石灰水及试管156.8g156.8g170.0g170.0g（1）计算样品中氧化铁的质量分数）计算样品中氧化铁的质量分数（2）将反应后的石灰水过滤，可得到沉淀物多少？）将反应后的石灰水过滤，可得到沉淀物多少？
