1、思考思考1、人类冶炼最多、在生产生活中应用最人类冶炼最多、在生产生活中应用最广泛的金属是什么？广泛的金属是什么？2、就你所知的历史知识，你知道我国劳就你所知的历史知识，你知道我国劳动人民早在什么时期就发明了炼铁和使动人民早在什么时期就发明了炼铁和使用铁器了？用铁器了？资料：n地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，其中少数很不活泼的金属少数很不活泼的金属(如：金、银、铂等如：金、银、铂等)以单质形式存在以单质形式存在，其余金属都以化合物形式存在。铝土矿（主铝土矿（主要成分是要成分是Al2O3）钾长石（主要钾长石（主要成分是成分是KAlSi3O8）明矾石（主要成明矾石（主要成分是分是KAl
2、3(SO4)2(OH)6）思考思考1、自然界中铁元素以何种形式存在？、自然界中铁元素以何种形式存在？2、我国的铁矿主要分布在哪些地区？、我国的铁矿主要分布在哪些地区？3、你知道的铁矿石有哪些？、你知道的铁矿石有哪些？铁在自然界中的分布很广，除了少数天外来铁在自然界中的分布很广，除了少数天外来客客陨铁中有游离态铁存在，其余大多陨铁中有游离态铁存在，其余大多以化合态存在。以化合态存在。含铁化合物较多的矿物称为铁矿石含铁化合物较多的矿物称为铁矿石。它们主要有以下几种：它们主要有以下几种：Fe3O4(磁铁矿石磁铁矿石)Fe2O3(赤铁矿石赤铁矿石)FeCO3(菱铁矿石菱铁矿石)FeS2(黄铁矿石黄铁矿
3、石)赤铁矿（赤铁矿（主要成分是主要成分是Fe2O3）菱铁矿（主要成分是菱铁矿（主要成分是FeCO3）硫铁矿硫铁矿(主要成分是主要成分是FeS2)磁铁矿（磁铁矿（主要成分是主要成分是Fe3O4）金属的冶炼：金属的冶炼：使金属矿物生成金属的过使金属矿物生成金属的过程。程。炼铁的原理炼铁的原理 要完成铁的冶炼通常考虑哪些要完成铁的冶炼通常考虑哪些主要方面的问题？主要方面的问题？冶炼原料；冶炼原料；冶炼原理；冶炼原理；冶炼装置冶炼装置(设备设备)等。等。选择冶炼原料选择冶炼原料时，通常考虑时，通常考虑矿石的价格、金属的含量、安矿石的价格、金属的含量、安全无污染等。全无污染等。铁矿石名称铁矿石名称主要成
4、分主要成分化学式化学式主要成分中铁主要成分中铁元素的质量分元素的质量分数数其他其他赤铁矿赤铁矿Fe2O370%磁铁矿磁铁矿Fe3O472.4%菱铁矿菱铁矿FeCO348.2%黄铁矿黄铁矿FeS246.7%炼铁过程中可炼铁过程中可产生污染空气产生污染空气的二氧化硫的二氧化硫 根据以下信息分析，哪些铁矿石适合工业炼铁，根据以下信息分析，哪些铁矿石适合工业炼铁，为什么？为什么？如何从铁矿石中得到铁呢如何从铁矿石中得到铁呢?以以赤铁矿赤铁矿(主要成分主要成分Fe2O3)为例。为例。Fe2O3 FeCO高温高温在实验室如何实现从在实验室如何实现从Fe2O3到到Fe的转变的转变？对比对比Fe2O3和和Fe
5、 的组成元素：的组成元素：使使Fe2O3失去氧元素，转变为失去氧元素，转变为Fe我们以前所学过和接触的物质中，哪些可以和我们以前所学过和接触的物质中，哪些可以和“O”结合，形成新的物质？结合，形成新的物质？Mg、Cu、P、S、C、H2、CO等物质等物质 氧化还原反应n通常把物质与氧结合的过程称为物质与氧结合的过程称为氧化，而把与氧分离的过程与氧分离的过程称为还原。n举例：3CO+Fe 2O3 高温高温 2Fe+3CO2nCO得到氧被氧化成CO2，Fe2O3失去氧被还原成Fe。nCO是还原剂，Fe2O3是氧化剂反应物中：得氧反应物中：得氧被氧化被氧化还原剂还原剂 失氧失氧被还原被还原氧化剂氧化剂
6、 如：利用赤铜矿（如：利用赤铜矿（Cu2O）提取铜）提取铜2Cu2O+C=4Cu+CO2高温高温 2Al2O34Al 3O2 通电通电如：电解熔融氧化铝制铝：如：电解熔融氧化铝制铝：电解熔融氯化镁制镁：电解熔融氯化镁制镁：MgCl2Mg Cl2 通电通电铁的冶炼铁的冶炼我我 国国 古古 代代 炼炼 铁铁 图图高温高温A、药品药品：Fe2O3、CO实验室实验室CO还原氧化铁装置图还原氧化铁装置图实验室实验室COCO还原氧化铁装置图还原氧化铁装置图注意：本图与教材上图的差异在哪里？注意：本图与教材上图的差异在哪里？还原装置还原装置生成生成气体气体检验检验装置装置尾尾气气处处理理装装置置思考下列问题
7、：思考下列问题：(1)(1)如何检查装置气密性？如何检查装置气密性？(2)(2)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？(3)(3)澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？(4)(4)从尖嘴管口排出尾气是什么？如何处理？从尖嘴管口排出尾气是什么？如何处理？(5)(5)实验结束前应如何操作，才能保证得到较纯净的铁粉？实验结束前应如何操作，才能保证得到较纯净的铁粉？(6)(6)如何验证实验中产生了铁？如何验证实验中产生了铁？CO与氧化铁反应n1、实验开始时，为什么要先通一会儿实验开始
8、时，为什么要先通一会儿CO后点后点燃酒精灯？燃酒精灯？n2、现象？现象？n3、反应后生成的物质是什么，如何检验？反应后生成的物质是什么，如何检验？n4、原理：原理：n5、实验结束时，是应先停止通实验结束时，是应先停止通CO还是先撤还是先撤酒精灯？为什么？酒精灯？为什么？n6、尾气中的气体主要是什么？如何处理？尾气中的气体主要是什么？如何处理？除尽试管内的空气，除尽试管内的空气，否则加热可能会引起否则加热可能会引起爆炸爆炸。n1、实验开始时，为什么要先通实验开始时，为什么要先通n一会儿一会儿CO后点燃酒精灯？后点燃酒精灯？红棕色红棕色固体慢慢变为固体慢慢变为黑色，黑色，澄清石灰水澄清石灰水变变浑
9、浊浑浊。n2、现象？现象？生成物是生成物是铁铁和和二氧化碳二氧化碳证明方法：证明方法：能被磁铁吸引能被磁铁吸引的是铁的是铁，能使澄清石灰水能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳。变浑浊的是二氧化碳。3、反应后生成的物质是什么，如何检验？反应后生成的物质是什么，如何检验？3CO+Fe 2O3 高温高温 2Fe+3CO24、反应原理。反应原理。应先停止加热，后停应先停止加热，后停止通止通CO直到试管冷直到试管冷却，否则高温可能会却，否则高温可能会使生成的铁又被氧化。使生成的铁又被氧化。5、实验结束时，是应先停止通实验结束时，是应先停止通CO还是先撤酒精灯？为什么？还是先撤酒精灯？为什么？尾气中的主要成分
10、为尾气中的主要成分为一氧化碳一氧化碳，可以用，可以用点点燃的方法燃的方法进行处理。进行处理。6、尾气中的气体主要是什么？尾气中的气体主要是什么？如何处理？如何处理？高温高温A、药品药品：Fe2O3(红色红色)、COA酒精灯酒精灯：迟到早退；：迟到早退；一氧化碳一氧化碳：早出晚归：早出晚归COFe2O3澄清石灰水AB通一氧化碳通一氧化碳点灯点灯A熄灯熄灯A停通一氧化碳停通一氧化碳CO是有毒气体，不能直接排放到空气中，是有毒气体，不能直接排放到空气中，所以要进行尾气处理。所以要进行尾气处理。用酒精灯点燃，使其转化为用酒精灯点燃，使其转化为CO2用气球收集或用排水法收集后再处理用气球收集或用排水法收
11、集后再处理用导管送至加热的酒精灯处点燃，作为热量的来源用导管送至加热的酒精灯处点燃，作为热量的来源CO是有毒气体，不能直接排放到空气中，是有毒气体，不能直接排放到空气中，所以要进行尾气处理。所以要进行尾气处理。注意：凡是涉及注意：凡是涉及CO的实验都要考虑尾气处理问题。的实验都要考虑尾气处理问题。a.用磁铁吸引，生成的黑色固体能被吸引用磁铁吸引，生成的黑色固体能被吸引b.将黑色固体在将黑色固体在O2中点燃，火星四溅中点燃，火星四溅c.将黑色的固体放入稀盐酸中，有气泡产生，将黑色的固体放入稀盐酸中，有气泡产生，且溶液变成浅绿色且溶液变成浅绿色d.将黑色固体放入硫酸铜溶液，表面会有红将黑色固体放入
12、硫酸铜溶液，表面会有红 色物质析出色物质析出 工业炼铁工业炼铁 焦炭铁矿石石灰石热空气生铁出口炉渣出口炼铁高炉模型CO的产生：的产生：过量空气过量空气.焦炭焦炭.燃烧燃烧高温高温CO2CO焦炭焦炭C+O2CO2点燃点燃CO2C2CO高温高温原料中焦炭的作用是什么？焦炭的作用是作燃料和形成还原剂CO。石灰石的作用石灰石的作用CaOSiO2CaSiO3高温高温CaCO3CaOCO2高温高温将杂质（SiO2）转化为炉渣除去。n1、主要原料：主要原料：n2、设备：、设备：n3、原理：、原理：n4、COCO的来源：的来源：n5 5焦炭的作用：焦炭的作用：n6 6石灰石作用：石灰石作用：n铁矿石、焦炭、石
13、铁矿石、焦炭、石灰石、热空气灰石、热空气n高炉高炉n用用COCO将铁从它的化合将铁从它的化合物中还原出来物中还原出来nC +OC +O2 2 点燃点燃 COCO2 2nC+COC+CO2 2 高温高温 2CO2COn（1 1）提供热量）提供热量n（2 2）提供）提供COCOn造渣原料造渣原料辽宁鞍山辽宁鞍山湖北大冶湖北大冶四川攀枝花四川攀枝花上海宝钢上海宝钢铁的冶炼铁的冶炼转转 炉炉 炼炼 钢钢为纪念为纪念1996年中国钢产量突破年中国钢产量突破1亿吨亿吨而发行的邮票而发行的邮票有关杂质问题的计算有关杂质问题的计算例1、1000t含杂质含杂质20%的赤铁矿石中含的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少
14、？氧化铁的质量是多少？氧化铁的质量氧化铁的质量：1000t（1-20%）=800t纯物质的质量纯物质的质量=不纯物质的质量不纯物质的质量物质的质量分数物质的质量分数不纯物质的质量不纯物质的质量=纯物质的质量纯物质的质量例例3：用：用1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？注意：注意：带入化学方程式计算的数据应是带入化学方程式计算的数据应是 纯净物的质量纯净物的质量赤铁矿石赤铁矿石氧化铁氧化铁铁铁生铁生铁1000t80%70%96%=583.3t生铁的质量：生铁的质量：练习：要炼出含杂质练习：要炼出含杂质2%的生铁的生铁3200吨，需吨，需要含氧化铁质量分数为要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少的赤铁矿石多少吨？吨？生铁生铁铁铁氧化铁氧化铁赤铁矿石赤铁矿石3200t（1-20%）70%80%=4571.5t赤铁矿石赤铁矿石:
