第二节铁的冶炼合金

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1、铁的冶炼合金早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。在自然界中分布很广，在地壳中含量居所有金属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿铁赤铁矿主要成分：Fe2O3铁矿石铁矿石褐铁矿主要成分：Fe2O3·nH2O铁矿石磁铁矿主要成分：Fe3O4铁矿石黄铁矿主要成分：FeS2使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼金属冶炼的方法◆电解法：活泼金属很难从其矿石中还原出来，需要用电解法。如：2Al2O3====4Al+3O2↑通电◆还原法：加入易得氧的物质，以夺氧的方式还原矿物。均

2、含有Fe元素，不同之处在于Fe少了O元素，怎么才能使Fe2O3失去O转变成Fe呢？交流与讨论可在一定条件下，可加入某类物质，让其与Fe2O3中的O元素结合，主动夺取Fe2O3中的“O”元素，使Fe2O3转变成金属Fe。赤铁矿的主要成分是Fe2O3，和Fe的组成上有什么异同呢设备：高炉原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气主要反应：C+O2===CO2点燃C+CO2===2CO高温3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温CaCO3===CaO+CO2↑高温CaO+SiO2===CaSiO3高温工业炼铁的原理：一、铁的冶炼用还原剂CO把铁从它的矿石中还原出来。高温下，观察与思考实验的原理红

3、棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水逐渐变浑浊实验的现象实验注意哪些问题？（先加热还是先通CO？实验完毕是先停止加热吗？）石灰水的作用？如何验证实验中产生了铁？实验完毕的尾气怎么处理？实验需要改进吗?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.实验完毕先停止加热，继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止,防止灼热的铁与氧气反应用磁铁靠近，黑色粉末能被吸引。把尾气烧掉，防止污染空气改成用气球收集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用想一想钢铁是同一种物质吗二、生铁和钢生铁钢主要成分含其它元素性能用途FeFe含较多的碳、硫、磷、硅等元素含碳、硫、磷、硅等元素较少

4、硬，韧性差比较硬，韧性好，良好的的延展性和弹性烧菜用的铁锅、暖气片机床的底座等制造机械、交通工具和武器混合物生铁中的含碳量2%~4.3%钢中的含碳量0.03%~2%含碳量不同生铁和钢的区别在于含碳量不同。那么炼钢就是降低生铁中的含碳量炼钢“百炼成钢”？原理：高温下，把生铁中过量的碳除去设备：转炉原料：生铁、氧气为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票合金如：做飞机机翼的金属材料，需要坚硬而质轻；用于制造切割工具的金属材料，需要有很大的硬度制造电灯丝的金属材料熔点要高。制造化工生产设备的金属材料要耐腐蚀等等合金由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合而成的具有金属特性的物质硬度一般

5、比成分金属大。熔点一般比成分金属低。混合物性质特点：生铁和钢是铁的合金在古代，很讲究使用钢刀，优质锋利的钢刀称为“宝刀”。战国时期，相传越国就有人制造“干将”、“莫邪”等宝刀宝剑，常用“削铁如泥”来形容它们的锋利。智慧背囊其实那些刀剑锋利的主要秘密是——含有钨、钼一类的元素。合金钢铜合金保险丝（武得合金）铝合金窗铱铂合金笔钛合金与人造骨多种多样的合金制品几种合金不锈钢不锈钢是指含铬13%以上的铁合金。常见的不锈钢含18%的铬和8%的镍。这种合金在空气中较稳定，不容易生锈，能够长久保持其金属光泽和银白色。但在某些情况下（例如在海水中）不锈钢仍然会被腐蚀。所以，不锈钢并不是绝对不会生锈的

6、，只不过是它“自我保护能力”比较强而已。形状记忆合金储氢合金氢气是21世纪要开发的新能源之一。储氢合金是指能在温室下吸收氢气，稍稍加热即能很快放出氢气的合金，它以镁或稀土金属为主形成的合金。1、金属的冶炼设备：原料：原理：3CO+Fe2O3＝＝2Fe+3CO2高温2、合金工业炼铁｛合金的生产和应用工业炼钢：C+O2===CO2高温你学到了什么高炉铁矿石、焦炭、石灰石、空气常见的铁矿石有：磁铁矿[主要成分是Fe3O4]赤铁矿[主要成分是Fe2O3]菱铁矿[主要成分是FeCO3]黄铁矿[主要成分是FeS2]你认为最适宜炼铁的两种铁矿石是___________________磁铁矿和赤铁矿

7、这两种铁矿石含铁量都较高，不含“有害元素”主要成分中铁的质量分数72.4%70.0%48.3%46.7%你的依据?练一练例题：某炼铁厂每天消耗含氧化铁70%的赤铁矿640t。理论上每天能生产含铁96%的生铁多少吨？解：设理论上每天能生产含铁96%的生铁的质量为x，其中纯铁的质量为：96%x。640t赤铁矿中氧化铁质量为：640t×70%=448t3CO+Fe2O33CO2+2Fe高温====160112448t96%x160：112=448t：96%xx=