1、5-2 金属矿物金属矿物 铁的冶炼铁的冶炼（第一课时）（第一课时）学习目标：学习目标：1掌握用一氧化碳还原氧化铁的反应原理、掌握用一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验现象、实验步骤和实验装置实验现象、实验步骤和实验装置2了解工业炼铁的原料、设备和原理了解工业炼铁的原料、设备和原理 1、在生产和日常生活中应用在生产和日常生活中应用最广泛的金属是什么？最广泛的金属是什么？2、你对它有什么了解？、你对它有什么了解？钢铁的用途钢铁的用途 磁铁矿的主要成分为磁铁矿的主要成分为Fe3O4 黄铁矿的主要成分是黄铁矿的主要成分是FeS2 铁的几种矿石铁的几种矿石赤铁矿赤铁矿(主要成分为主要成分为Fe2O3)褐铁
2、矿（褐铁矿（Fe2O3nH2O)菱铁矿主要成分是菱铁矿主要成分是FeCO3 Fe2O3和和Fe的组成上均含有的组成上均含有Fe元素，不同之处在于元素，不同之处在于Fe少少了了O元素，要使元素，要使Fe2O3转变成转变成Fe，可从哪方面入手？，可从哪方面入手？可从下列方面入手：可从下列方面入手：（1）可在一定条件下，使）可在一定条件下，使Fe2O3直接失氧，转变为铁；直接失氧，转变为铁；（2）可在一定条件下，加入某类物质，让其与）可在一定条件下，加入某类物质，让其与Fe2O3中中的的O元素结合，元素结合，主动夺取主动夺取Fe2O3中的中的“O”元素，使元素，使Fe2O3转变成金属转变成金属Fe。
3、1、有些金属比较活泼，很难从其矿物中提取出来，需用、有些金属比较活泼，很难从其矿物中提取出来，需用电解的方法。（如铝等）电解的方法。（如铝等）2、许多金属的冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一、许多金属的冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应。（如锰、锌、铁、镍、氧化碳等物质一起加热反应。（如锰、锌、铁、镍、铅等）铅等）2Al2O3=4Al+3O2通电通电使金属矿物变成金属的过程，叫做使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。金属的冶炼。金属铁的冶炼金属铁的冶炼,是把它们的矿物跟易得是把它们的矿物跟易得氧的物质一起加热反应，以夺氧的方式还氧的物质一起加热反应，以夺氧的方式
4、还原铁的氧化物。通常使用的还原剂是原铁的氧化物。通常使用的还原剂是CO。一、铁的冶炼一、铁的冶炼观察与思考观察与思考1.1.实验中为什么要先通一段时间实验中为什么要先通一段时间COCO，再加热，再加热FeFe2 2O O3 3？2.2.澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？象？3.3.从尖嘴管口排出气体的尾气是什么成分，应如何从尖嘴管口排出气体的尾气是什么成分，应如何处理？处理？4.4.实验结束前应如何操作实验结束前应如何操作?目的是什么？目的是什么？5.5.如何验证实验中产生了铁和二氧化碳？如何验证实验中产生了铁和二氧化碳？演示演示气球收集气
5、球收集实验现象实验现象1、红棕色红棕色的固体逐渐变成的固体逐渐变成黑色黑色 2、澄清的石灰水变浑浊、澄清的石灰水变浑浊 反应原理：反应原理：3CO+Fe2O3 3CO2+2 Fe高温（1）、检查装置的气密性；）、检查装置的气密性；（2）、装入药品并固定；）、装入药品并固定；（3）、向玻璃管内通入一氧化碳气体；）、向玻璃管内通入一氧化碳气体；（4）、给氧化铁加热；）、给氧化铁加热；（5）、停止加热；）、停止加热；（6）、待试管冷却后停止通一氧化碳）、待试管冷却后停止通一氧化碳。实验步骤实验步骤(CO:早出晚归早出晚归酒精灯酒精灯:迟到早退迟到早退)主要反应：主要反应：3CO+Fe2O3=2Fe+
6、3CO2高温高温C+CO2=2CO高温高温C+O2=CO2点燃点燃生铁出口生铁出口焦炭焦炭石灰石石灰石铁矿石铁矿石热空气热空气炉渣出口炉渣出口炼铁主要炼铁主要设备：高炉设备：高炉高温高温提供铁元素提供铁元素炼铁原料的作用：炼铁原料的作用：1、铁矿石：、铁矿石：2、焦炭：、焦炭：3、石灰石：、石灰石：制造炉渣制造炉渣b、制还原剂、制还原剂C+CO2 2 COCaCO3 CaO+CO2 4、空气：、空气：CaO+SiO2 CaSiO3 提供氧气提供氧气高温高温a、提高炉温、提高炉温 C+O2 CO2 点燃点燃工业炼铁的主要设备、原料、反应原理、产物各是什么？工业炼铁的主要设备、原料、反应原理、产物各是什么？原料：原料：铁矿石、焦炭、石灰石、铁矿石、焦炭、石灰石、空气空气原理：原理：在高温条件下，用还原剂在高温条件下，用还原剂COCO把把铁从铁的氧化物中还原出来铁从铁的氧化物中还原出来产物：产物：生铁生铁设备：设备：高炉高炉我我国国古古代代炼炼铁铁图图
