第八单元 3.1 铁的冶炼.ppt

金属元素在地壳中的含量 炼铁时各物质的作用： 石灰石：把杂质转化为炉渣 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。 第八章 金属和金属材料 课题3.1 铁的冶炼 学习目标 了解铁的冶炼，掌握有关含杂质问题的计算。 了解金属资源保护。 知道废旧金属对环境的污染认识、回收利用废旧金属保护的重要性。 重点： 1．铁的冶炼。 2．有关化学方程式计算中的杂质问题计算。 难点： 1.铁的冶炼。 2.根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。 重难点 人类生活和生产离不开金属资源 金属元素在自然界中的存在形式 自然界除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在于地壳和海洋中。 一.金属的存在： 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 0.0000005 金（Au） 2.47 钾（K ） 0.00001 银（Ag） 2.74 钠（Na） 0.007 铜（Cu） 3.45 钙（Ca） 0.008 锌（Zn） 4.75 铁（Fe） 2.00 镁（Mg） 7.73 铝（Al） 质量分数/% 元素名称 质量分数/% 元素名称 孔雀石 Cu2(OH)2CO3 赤铜矿 Cu2O 磁铁矿（主要成分Fe3O4） ? 赤铁矿 黄铁矿FeS2 菱铁矿FeCO3 铝士矿 黄铜矿 辉铜矿 Fe2O3 矿石:工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。 铁矿石 铁 矿石如何变成金属？？？ 1、原料： 黄铁矿 FeS2 赤铁矿 Fe2O3 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 2、原理： 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中还原出来 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 石灰石、铁矿石 焦炭、空气 3、设备：高炉 化学方程式： 70% 48.27% 46.67% 72.41% 含铁量 一、铁的冶炼 （工业上） 实验：一氧化碳还原氧化铁[Fe2O3] 现象： 红色粉末变成黑色， Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 澄清的石灰水变浑浊。 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O 用酒精灯点燃尾气的作用是 防止CO污染空气 2CO + O2 2CO2 点燃 实验结束时，先熄灯后停CO，是为了防止温度降低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化；还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管，使之炸裂。 1、先通CO还是先点燃酒精灯？为什么？ 2、先熄灭酒精灯还是先停止通CO？为什么？ 先通后点的原因是为了防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。 铁矿石 焦炭 热空气 炉渣出口 生铁出口 石灰石 高炉炼铁图： 高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。 高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来 工业上 工业上 CO2 + C = 2CO 高温 3CO+Fe2O3 ===2Fe+3CO2 高温 C+O2==CO2 高温 CaO+SiO2==CaSiO3 高温 CaCO3==CaO+CO2 高温 提供热量 提供还原剂 造渣，除去二氧化硅 例：用1000 t含氧化铁80％的赤铁矿 石，理论上可以炼出纯铁多少 t ? 解：设理论上可以炼出的纯铁质量为x 160 2×56 1000t×80％ X 160 1000tX80% 2×56 X X= 560t 答：可以炼出纯铁560t。 3CO + Fe2O3 2 Fe +3CO2 如果炼出含铁为96%的生铁多少t？ 生铁的质量560t÷ 96%=583t 可以炼出生铁铁583t。