第一节常见的金属材料-第2课时1.ppt
第四单元 金属第一节 常见的金属材料常见的几种铁矿石的成分常见的几种铁矿石的成分黄铁矿黄铁矿主要成分主要成分 FeS2菱铁矿菱铁矿主要成分主要成分FeCO3磁铁矿磁铁矿主要成分主要成分 Fe3O4主要成分主要成分 Fe2O3赤铁矿赤铁矿70% 72% 48% 46%主要成分中的含铁量主要成分中的含铁量三、金属矿物及其冶炼三、金属矿物及其冶炼 铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来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。研究铁冶炼的化学原理。工业炼铁的化学原理工业炼铁的化学原理一一.活动天地活动天地实验步骤：实验步骤：实验开始时，先通实验开始时，先通_，排出玻璃管内，排出玻璃管内的空气，然后的空气，然后_。实验现象实验现象_。 （产物为（产物为铁粉和二氧化碳铁粉和二氧化碳）实验结论：实验结论：_ （用（用化学方程式表示）。化学方程式表示）。一氧化碳一氧化碳点燃酒精喷灯加热点燃酒精喷灯加热红色固体变红色固体变黑黑，石灰水变浑浊，石灰水变浑浊3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2高温高温=讨论与交流讨论与交流（1）装置中导管末端的酒精灯有什么作用？）装置中导管末端的酒精灯有什么作用？ 先停止加热，再通一段时间先停止加热，再通一段时间CO CO ，既可以防止高温下生，既可以防止高温下生成的铁被空气氧化成的铁被空气氧化,又可以又可以防止石灰水倒吸进入玻璃防止石灰水倒吸进入玻璃管）。管）。 点燃未反应的点燃未反应的COCO，防止污染空气。，防止污染空气。（2）反应前是先通）反应前是先通COCO，还是先加热，为什么，还是先加热，为什么？ 将管中的空气排净，防止加热时将管中的空气排净，防止加热时COCO与空气混与空气混合发生爆炸。合发生爆炸。（3）反应后先停止加热，还是先停止通）反应后先停止加热，还是先停止通COCO？可将上述装置除尾气的部分，将可将上述装置除尾气的部分，将 。收集尾气，收集尾气，防止污染空气。防止污染空气。想一想想一想: :该实验可以怎么改进？该实验可以怎么改进？酒精灯改成气球酒精灯改成气球 二二.还原反应还原反应Fe2O3+ 3CO 2Fe + 3CO2 高温高温 含氧化合物中的含氧化合物中的氧被夺去氧被夺去的反应叫还原反应。的反应叫还原反应。夺取氧的物质叫做夺取氧的物质叫做还原剂还原剂。CO:得氧得氧被氧化，发生被氧化，发生氧化反应氧化反应，作作还原剂还原剂。Fe2O3:失氧失氧被还原，发生被还原，发生还原反应还原反应，作作氧化剂。氧化剂。常见的还原剂常见的还原剂 有有C、H2、CO等。等。 A. H2+ CuO Cu+H2O加热加热B. Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe 判断下列反应中的还原剂。判断下列反应中的还原剂。 高温高温CO得氧，得氧，作作还原剂。还原剂。Fe3O4失氧，失氧，作作氧化剂。氧化剂。4CO+ Fe3O4 3Fe+4CO2高温高温3.工业炼铝工业炼铝(1)方法：电解法。方法：电解法。(2)反应原理：反应原理：_。2Al2O3 4Al+3O2通电通电=例例1 1：炼铁厂利用：炼铁厂利用100100吨含吨含FeFe2 2O O3 380%80%的赤铁矿，可以炼出的赤铁矿，可以炼出多少吨纯铁？多少吨纯铁？3CO + Fe2O3= 2Fe + 3CO2高温高温160160112112100t100t80%=80t80%=80tx x可以炼出多少吨含铁可以炼出多少吨含铁96%96%的生铁？的生铁？16016080t80t112112 X X=X=56tX=56t可以炼出生铁的质量为：可以炼出生铁的质量为：56t56t96%=58.3t96%=58.3t解：设可以炼出纯铁的质量为解：设可以炼出纯铁的质量为X X炼铁高炉示意图炼铁高炉示意图高炉炼铁高炉炼铁1.原料原料:3.设备设备:高炉高炉铁矿石铁矿石焦炭焦炭石灰石石灰石空气空气2.原理原理:高温高温Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2想一想想一想1.焦炭有什么作用？焦炭有什么作用？2.石灰石有什么作用？石灰石有什么作用？3.如果用磁铁矿炼铁，反应原理是什么？如果用磁铁矿炼铁，反应原理是什么？燃烧提供热量；生成还原剂燃烧提供热量；生成还原剂CO。生成炉渣。生成炉渣。高温高温Fe3O4+3CO=3Fe+4CO2炼铁的最终产品是生铁合金。生铁合金。含碳含碳24.3的铁的铁合金合金.含碳含碳0.032 的铁的铁合金合金. 钢钢生铁生铁降降 低低含碳量含碳量3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2反应中，反应中，高温高温1.1.在在发生还原反应的物质是：（）发生还原反应的物质是：（）A.Fe2O3 B.COC.FeD.CO2A2.为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超为适应火车提速，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（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，反应的化学方程式熔融状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式 如下：如下： Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe ，其中的还原剂，其中的还原剂 为（为（ ） A. Fe2O3 B. Al C. Al2O3 D. FeB3 3、生铁赤铁矿石灰石无烟煤焦炭，、生铁赤铁矿石灰石无烟煤焦炭，炼铁时从高炉进料口投放的原料是以上物质中炼铁时从高炉进料口投放的原料是以上物质中的的：（）：（）. . . . C4.4.在高炉炼铁中在高炉炼铁中, ,将铁从铁的氧化物中还原将铁从铁的氧化物中还原出来的还原剂是出来的还原剂是：（）：（）A.焦炭焦炭 B.二氧化碳二氧化碳C.一氧化碳一氧化碳 D.石灰石石灰石C1.1.大多数金属具有共同的物理性质，如具有金大多数金属具有共同的物理性质，如具有金属光泽、可以导电和导热、延展性良好等属光泽、可以导电和导热、延展性良好等2.2.合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质金属而形成的具有金属特性的物质3.3.工业炼铁的主要化学反应原理是：工业炼铁的主要化学反应原理是：FeFe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe + 3CO + 3CO = 2Fe + 3CO2 2高温高温
