鐵的冶煉合金PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1鐵的冶煉合金鐵的冶煉合金第2頁/共31頁一、常見金屬礦物一、常見金屬礦物1 1、分布和存在、分布和存在金屬在自然界中主要以單質(zhì)存在，還是以化合物存在？金屬在自然界中主要以單質(zhì)存在，還是以化合物存在？極少數(shù)金屬以單質(zhì)（游離態(tài)）存在極少數(shù)金屬以單質(zhì)（游離態(tài)）存在自然界中以單質(zhì)存在的自然界中以單質(zhì)存在的銀銀自然界中以單質(zhì)存在的自然界中以單質(zhì)存在的金金第3頁/共31頁化合態(tài)金屬在自然界中以礦物的化合態(tài)金屬在自然界中以礦物的形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。思考：為什么金、銀等少數(shù)金屬以單質(zhì)的形思考：為什么金、銀等少數(shù)金屬以單質(zhì)的形式存在？而大多數(shù)金屬以化合物的形

2、式存在式存在？而大多數(shù)金屬以化合物的形式存在呢？呢？地殼中含量在前四位地殼中含量在前四位的金屬元素分別是什的金屬元素分別是什么？么？第4頁/共31頁2 2、常見礦石、常見礦石赤鐵礦赤鐵礦黃鐵礦黃鐵礦褐鐵礦褐鐵礦第5頁/共31頁磁鐵礦磁鐵礦菱鐵菱鐵礦礦鋁土鋁土礦礦第6頁/共31頁孔雀孔雀石石赤銅礦赤銅礦黃銅礦黃銅礦第7頁/共31頁 選擇冶煉原料選擇冶煉原料時，通?？紤]礦石的價格時，通?？紤]礦石的價格、金屬的含量、安全無污染等。、金屬的含量、安全無污染等。第8頁/共31頁 煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高，而且要煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高，而且要“有害元素有害元素”少，下列鐵礦石你認(rèn)

3、為不適宜煉鐵的是：少，下列鐵礦石你認(rèn)為不適宜煉鐵的是： （ ） A.A.磁鐵礦（磁鐵礦（FeFe3 3O O4 4）72.4%72.4% B. B.赤鐵礦（赤鐵礦（FeFe2 2O O3 3）70%70% C. C.菱鐵礦（菱鐵礦（FeCOFeCO3 3）48.3%48.3% D. D.黃鐵礦（黃鐵礦（FeSFeS2 2）46.7%46.7%D D思考題思考題 原因：含鐵量低且冶煉過程中會產(chǎn)生有毒的二氧原因：含鐵量低且冶煉過程中會產(chǎn)生有毒的二氧化硫氣體化硫氣體。第9頁/共31頁褐鐵礦褐鐵礦（Fe2O3nH2O)磁鐵礦磁鐵礦（主要成分為（主要成分為Fe3O4 ）黃鐵礦黃鐵礦（主要成分是（主要成分

4、是FeS2 )菱鐵礦菱鐵礦(主要成分主要成分FeCO3) 赤鐵礦赤鐵礦(主要成分為主要成分為Fe2O3) 鐵雖然有廣泛的用途，但鐵在自然界中主要存在于鐵礦石鐵雖然有廣泛的用途，但鐵在自然界中主要存在于鐵礦石中，如何從鐵礦石中提煉出單質(zhì)鐵？中，如何從鐵礦石中提煉出單質(zhì)鐵？第10頁/共31頁變成變成第11頁/共31頁探探 究究 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？讓我們通過鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？讓我們通過實(shí)驗(yàn)來研究實(shí)驗(yàn)來研究鐵冶煉的化學(xué)原理鐵冶煉的化學(xué)原理。1.實(shí)驗(yàn)的步驟實(shí)驗(yàn)的步驟2.實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象3.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)？實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)？第12頁/共31頁4、實(shí)驗(yàn)開始時、實(shí)驗(yàn)開始時,為什么要為什么

5、要先通一段時間先通一段時間CO后，后，再加熱再加熱Fe2O3？2、澄清石灰水的作用是什么？、澄清石灰水的作用是什么？3、將尖嘴導(dǎo)管排出的氣體點(diǎn)燃目的是什么？、將尖嘴導(dǎo)管排出的氣體點(diǎn)燃目的是什么？5、實(shí)驗(yàn)結(jié)束前，為什么、實(shí)驗(yàn)結(jié)束前，為什么還要通還要通CO直至試管完全冷卻？直至試管完全冷卻？1、你如何驗(yàn)證得到的是鐵粉？、你如何驗(yàn)證得到的是鐵粉？第13頁/共31頁“順手牽氧” CO+Fe2O3 Fe+ CO2高溫323現(xiàn)象：現(xiàn)象：硬質(zhì)玻管硬質(zhì)玻管中中試管中澄清石灰水試管中澄清石灰水 尾氣尾氣鐵冶煉的化學(xué)原理鐵冶煉的化學(xué)原理一氧化碳與氧化鐵反一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)應(yīng)FeFe2 2O O3 3FeFe同學(xué)

6、們請思考實(shí)驗(yàn)一般步驟：同學(xué)們請思考實(shí)驗(yàn)一般步驟：通通 點(diǎn)點(diǎn) 熄熄 停停粉末由紅變黑粉末由紅變黑；變渾濁變渾濁可燃，火焰呈藍(lán)色可燃，火焰呈藍(lán)色第14頁/共31頁4、實(shí)驗(yàn)開始時、實(shí)驗(yàn)開始時,為什么要為什么要先通一段時間先通一段時間CO后，后，再加熱再加熱Fe2O3？2、澄清石灰水的作用是什么？、澄清石灰水的作用是什么？3、將尖嘴導(dǎo)管排出的氣體點(diǎn)燃目的是什么？、將尖嘴導(dǎo)管排出的氣體點(diǎn)燃目的是什么？檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是CO2將尾氣中有毒氣體將尾氣中有毒氣體CO點(diǎn)燃點(diǎn)燃,轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CO2,防止污染空氣防止污染空氣. 為了防止熾熱的鐵被空氣中的氧氣氧化為了防止熾熱的鐵被空氣中的氧氣氧化實(shí)驗(yàn)注

7、意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng): :1、如何驗(yàn)證得到的是鐵粉？、如何驗(yàn)證得到的是鐵粉？ 為排盡試管內(nèi)的空氣，防止為排盡試管內(nèi)的空氣，防止CO與空氣混合加熱發(fā)生爆炸與空氣混合加熱發(fā)生爆炸5、實(shí)驗(yàn)結(jié)束前，為什么、實(shí)驗(yàn)結(jié)束前，為什么還要通還要通CO直至試管完全冷卻？直至試管完全冷卻？ 用磁鐵吸用磁鐵吸, , 黑色粉末能否被磁鐵吸引黑色粉末能否被磁鐵吸引取少量黑色粉末加入稀鹽酸。若有氣泡產(chǎn)生，溶液變成淺綠色，取少量黑色粉末加入稀鹽酸。若有氣泡產(chǎn)生，溶液變成淺綠色， 則證明是鐵。則證明是鐵。COCO：早出晚歸：早出晚歸 酒精噴燈：遲到早酒精噴燈：遲到早退退第15頁/共31頁尾氣的處理：尾氣的處理： 方法一：方法一：

8、 ；方法二：；方法二： ， 方法三：方法三： ， 目的：目的： 。點(diǎn)燃點(diǎn)燃用氣球收集用氣球收集防止污染空氣防止污染空氣再利用再利用尾氣為何要處理？如何處理？尾氣為何要處理？如何處理？第16頁/共31頁實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵藥品：藥品：FeFe2 2O O3 3（紅棕色粉末）紅棕色粉末）、COCO原理：原理：高溫高溫裝置圖：裝置圖：硬質(zhì)玻璃管硬質(zhì)玻璃管酒精噴燈酒精噴燈檢驗(yàn)二氧化碳檢驗(yàn)二氧化碳鐵的冶煉鐵的冶煉第17頁/共31頁 A A處處：紅棕色紅棕色的固體逐漸變成的固體逐漸變成黑色黑色B B處處：澄清石灰水變渾濁。：澄清石灰水變渾濁。C C處處：尾氣燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰：尾氣燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰A

9、BC實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：第18頁/共31頁以防以防COCO泄露，污染大氣泄露，污染大氣以防以防COCO不純，加熱時發(fā)生爆炸不純，加熱時發(fā)生爆炸排盡裝置中的空氣，以防加排盡裝置中的空氣，以防加熱時發(fā)生爆炸熱時發(fā)生爆炸以防空氣進(jìn)入與灼熱的鐵反應(yīng)，將以防空氣進(jìn)入與灼熱的鐵反應(yīng)，將其重新氧化其重新氧化以防未反應(yīng)的以防未反應(yīng)的COCO污染大氣污染大氣第19頁/共31頁AB先點(diǎn)燃先點(diǎn)燃A還是先點(diǎn)燃還是先點(diǎn)燃B，為什么？，為什么？第20頁/共31頁 在探究用赤鐵礦在探究用赤鐵礦(主要成分主要成分Fe2O3 )煉鐵的主要反應(yīng)原理時煉鐵的主要反應(yīng)原理時,老師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖老師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖,實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中

10、,小明發(fā)現(xiàn)一氧化碳白白燒掉太小明發(fā)現(xiàn)一氧化碳白白燒掉太浪費(fèi)了，對裝置又進(jìn)行了改進(jìn)。猜一猜小明是怎樣改進(jìn)的？浪費(fèi)了，對裝置又進(jìn)行了改進(jìn)。猜一猜小明是怎樣改進(jìn)的？ABC第21頁/共31頁第22頁/共31頁上述反應(yīng)原理也用于工業(yè)煉鐵上述反應(yīng)原理也用于工業(yè)煉鐵: :原料：原料：主要反應(yīng)主要反應(yīng): :高爐高爐 鐵礦石、焦炭、熱空氣、石灰鐵礦石、焦炭、熱空氣、石灰石石工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備：工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備：提供熱源、維持爐溫提供熱源、維持爐溫；生成還原氣生成還原氣COCO。造渣除雜造渣除雜FeFe2 2O O3 3+3CO +3CO 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高溫高溫FeFe3 3O O4 4 +

11、 +CO CO Fe+Fe+COCO2 2高溫高溫4 43 34 41 1C+O2CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃CO2C2CO高溫高溫產(chǎn)物產(chǎn)物-生鐵生鐵第23頁/共31頁原料原料煉煉 鐵鐵 高高 爐爐 的的 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)第24頁/共31頁第25頁/共31頁指導(dǎo)閱讀：課本指導(dǎo)閱讀：課本P125“拓展視野拓展視野”1、許多金屬（如錳、鋅、鐵、鎳、鉛等）的冶煉，是把它、許多金屬（如錳、鋅、鐵、鎳、鉛等）的冶煉，是把它們的礦物跟焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。們的礦物跟焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。2、有些金屬很難從其礦物中提取出來，需用電解的方法。、有些金屬很難從其礦物中提取出來，需用電解的方法。（

12、如鋁等）（如鋁等）2Al2O3=4Al+3O2通電通電3、通常把金屬跟氧結(jié)合成金屬氧化物的過程稱為金屬的氧、通常把金屬跟氧結(jié)合成金屬氧化物的過程稱為金屬的氧化。金屬氧化物跟焦炭、氫氣、一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，失化。金屬氧化物跟焦炭、氫氣、一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原。去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原。2Cu+O2=2CuO金屬的氧化金屬的氧化H2+CuO=Cu+H2O金屬氧化物的還原第26頁/共31頁焦炭焦炭二氧化碳二氧化碳一氧化碳一氧化碳鐵鐵空氣、高溫空氣、高溫焦炭、高溫焦炭、高溫氧化鐵、高溫氧化鐵、高溫第27頁/共31頁1 1、如圖是用一氧化碳還原

13、氧化銅、如圖是用一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置，回答下列問題：的實(shí)驗(yàn)裝置，回答下列問題：（1 1）有下列實(shí)驗(yàn)步驟：）有下列實(shí)驗(yàn)步驟： 加熱；加熱；通入一氧化碳。請用上述實(shí)驗(yàn)步驟通入一氧化碳。請用上述實(shí)驗(yàn)步驟的標(biāo)號填空，實(shí)驗(yàn)開始時，應(yīng)先的標(biāo)號填空，實(shí)驗(yàn)開始時，應(yīng)先_，然后，然后_。（2 2）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時間后，）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時間后，A A裝置中的現(xiàn)象為裝置中的現(xiàn)象為_ _ _，說明，說明有有_ _ 生成，生成，B B裝置中的現(xiàn)象為裝置中的現(xiàn)象為 ，說明有，說明有_生成生成。粉末由黑變粉末由黑變紅紅石灰水變渾石灰水變渾（3 3）裝置）裝置A A中的反應(yīng)化學(xué)方程式為中的反應(yīng)化學(xué)方程式為_，裝置裝置B

14、B中的反應(yīng)化學(xué)方程式為中的反應(yīng)化學(xué)方程式為_，裝置裝置C C中的目的是中的目的是_。（4 4）反應(yīng)結(jié)束，應(yīng)先）反應(yīng)結(jié)束，應(yīng)先_，待冷卻后，待冷卻后_。CO+CuO = Cu+COCO+CuO = Cu+CO2 2COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O除尾氣，防污除尾氣，防污染染停止加熱停止加熱停止通停止通氣氣第28頁/共31頁相信你會計(jì)算 某鋼鐵公司用490萬噸含氧化鐵60%的赤鐵礦石煉鐵，所得到的生鐵最多含鐵多少萬噸？（用兩種不同的方法計(jì)算）解：設(shè)可煉成含鐵的質(zhì)量為解：設(shè)可煉成含鐵的質(zhì)量為x 3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2 160