化学人教版九年级下册第1课时 铁的冶炼.ppt

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1、第八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护第一课时铁的冶炼庞义汪场初级中学2017.05人教2012版图8-15自然界以单质形式存在的金图8-16自然界以单质形式存在的银除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在。金属的存在形式：单质(少数，如金和银)化合物(大多数，如各种铁矿石、石灰石、石英等)1、金属资源概况赤铁矿（主要成分是Fe2O3）菱铁矿（主要成分是FeCO3）图8-17常见的矿石硫铁矿(主要成分是FeS2)磁铁矿（主要成分是Fe3O4）图8-17常见的矿石辉铜矿（主要成分是Cu2S）黄铜矿（主要成分是CuFeS2）铝土

2、矿主要成分是Al2O3元素名称质量分数%元素名称质量分数%铝7.73镁2.00铁4.75锌0.008钙3.45铜0.007钠2.74银0.00001钾2.47金0.0000005地壳中含量最多的金属是Al金属元素在地壳中含量：我国的炼铁史早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。1996年我国钢产量突破1亿吨，居世界第一位。2016年我国钢产量达11.8亿吨。2.实验室炼铁:(1)在实验室可用下图所示实验来炼铁。(装置图包括三个部分:还原氧化铁、验证生成物和除去尾气)证明产物中有铁粉的方法是：用磁铁吸(或加稀盐酸有气

3、泡)(2)实验步骤:①连接装置，检验装置的气密性;②装入药品并固定;③向玻璃管内通入一氧化碳气体;④给氧化铁加热;⑤停止加热;⑥停止通入一氧化碳。(3)实验原理:。(4)实验现象:红棕色的氧化铁粉末逐渐变成色,生成的气体能使澄清的石灰水变,尾气点燃产生火焰。3CO+Fe2O32Fe+3CO2黑浑浊蓝色(5)实验问题讨论:①为什么实验前要先通入一氧化碳,后加热?先通入CO一段时间是为了排尽玻璃管内的空气,防止加热时发生爆炸。②实验结束后,先停止加热,还是先停止通入CO,为什么?先停止加热，继续通CO至冷却，目的是防止石灰水倒吸。③装置中右边的酒精灯起什么作用?除去

4、未反应完的CO,以防CO逸出污染空气。(1)炼铁的基本原理:，。化学反应原理是。(2)炼铁的原料是、、和空气;主要设备是高炉。(3)原料中焦炭的主要作用是提供和还原剂;石灰石的主要作用是;工业炼铁的产物是而不是纯铁。生铁炼成钢，主要是降低碳含量。在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来3CO+Fe2O32Fe+3CO2铁矿石焦炭石灰石能量一氧化碳除去矿石中的二氧化硅生铁3、工业炼铁将铁矿石中的SiO2转变为炉渣点燃⑴C+O2===2CO2高温⑵C+CO2===2CO（Fe2O3）生铁出铁口炉渣出渣口⑶Fe2O3+3CO=====2Fe+3

5、CO2高温高炉气体高炉气体①产生一氧化碳②提供热量5.操作难易程度不同。高炉炼铁工艺复杂，实验室操作简单。工业炼铁与实验室炼铁有什么不同？1.原料、产物不同。工业炼铁原料和产物都是混合物，实验室炼铁原料和产物都是纯净物。2.设备不同。工业炼铁设备是高炉，实验室用玻璃管。3.温度不同。高炉内温度高，玻璃管内温度较低。4.对环境影响不同。高炉炼铁对环境影响大，实验室对环境影响小。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：化学方程式中反应物和生成物间各物质的质量比都是纯净物间的质量比,而不表

6、示不纯物质间的质量比。所以计算时必须先换算成纯净物,才能代入化学方程式进行计算。4.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，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t×80%＝800t。设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。160112800tX160800t=112XX＝560t折合含铁96%的生铁的质量为560t÷96%＝583t(纯化杂)答：1000t含氧化铁(Fe

7、2O3)80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为583t。或设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温160112800tX×96%160:112＝800t:X×96%X＝583t(杂化纯)（一）我国的炼铁史早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。1996年我国钢产量突破1亿吨，居世界第一位（二）炼铁1.原理：在高温下，利用碳与二氧化碳反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。2.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气3.设备：高炉4.常见的炼铁反应Fe2O

8、3＋3CO2Fe＋3CO