金屬礦物

鐵的冶煉

第2課時學習目標：1.知道工業煉鐵的原理、設備及原料。2.掌握含雜質鐵礦石煉鐵的計算方法。

3.了解常見的金屬冶煉的類型溫故知新ABC1、實驗中會出現什么現象？2、澄清石灰水的作用是什么？3、如何檢驗反應后的產物？4、尾氣如何處理？5、實驗中為什么要先通一段時間已驗純的CO，再加熱Fe2O3？6、實驗結束前應如何操作?

粉末由紅棕色變成黑色；澄清石灰水變渾濁；尾氣可燃，火焰呈藍色檢驗是否有CO2的產生用磁鐵吸生成的產物試驗能否被吸起，并將產物加入稀鹽酸中觀察實驗現象點燃排盡裝置中的空氣，以防加熱時發生爆炸先撤酒精燈，待玻璃管內物質冷卻后停止通CO防止鐵在較高的溫度下重新被氧化;同時還可以防止石灰水倒吸。該實驗利用了一氧化碳哪些化學性質？1.可燃性:

由于它具有可燃性，通?？杀挥糜谧鋈剂?，煤氣的主要成分就是CO。

2.還原性:Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2高溫

2CO+O2

=2CO2點燃思考：實驗室煉鐵和實際工業生產煉鐵相同嗎？1.工業煉鐵的主要設備是：高爐注意：

工業上煉得的不是純鐵

（是生鐵—混合物）

實驗室煉鐵為純凈物2.原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣

工業煉鐵Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2高溫3.反應原理:原料的作用：（1）鐵礦石：（2）焦炭:（3）空氣:（4）石灰石：提供鐵元素形成爐渣

提供氧氣C+O2=CO2CO2+C

=2CO①燃燒放熱，提高爐溫；②還原CO2生成還原氣體CO。高溫高溫鐵礦石與氧化鐵，鐵與生鐵之間有什么的關系？

鐵礦石Fe2O3

Fe

混合物化合物（純凈物）單質（純凈物）生鐵（主要含鐵）混合物交流討論：整個過程中，鐵元素質量不變涉及到雜質問題的計算：

化學方程式所表達的都是純凈物發生化學變化時的相互關系

純物質質量＝不純物質總量×純物質所占質量分數

例2.多少噸含鐵質量分數為96%的生鐵中含鐵336t？例1.490萬噸含氧化鐵60%的赤鐵礦石中含氧化鐵的質量是多少？所得到的生鐵中最多含鐵多少萬噸？490萬噸×60%=294萬噸解：生鐵的質量為：336t÷96%=350t294萬噸×70%=205.8萬噸例3.某鋼鐵廠每天需要消耗1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，該廠理論上每天可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？解2:設每天可煉出的生鐵質量為XFe2O3+3CO===2Fe+3CO21601121000t×80%X×96%160112

800tX×96%X=560t答：略高溫解1:設每天以煉出的鐵質量為XFe2O3+3CO===2Fe+3CO21601121000tX1601121000tXX=700t答：略高溫×80%

800t537.6t生鐵的質量=537.6t÷96%=560t

把金屬礦物與C或H2、CO等物質一起加熱反應。冶煉錳、鋅、鐵、鎳、鉛等都是這種方法。

舉例：第一種方法:金屬的常用冶煉方法C+2ZnO=2Zn+CO2↑高溫

寫出四氧化三鐵、氧化鐵分別與焦炭、氫氣、一氧化碳在高溫下反應的化學方程式。2C+Fe3O4====3Fe+2CO2↑高溫4H2+Fe3O4====3Fe+4H2O高溫4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2高溫Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫Fe2O3+3H2====2Fe+3H2O高溫2Fe2O3+3C====4Fe+3CO2↑高溫電解法2Al2O34Al+3O2↑通電第二種方法:

有些金屬比較活潑，很難從其礦物中提取出來，需用電解的方法。冶煉鈉、鉀、鎂、鋁等是這種方法。

舉例：金屬的氧化：金屬跟氧結合生成金屬氧化物的過程。金屬氧化物的還原：金屬氧化物跟焦炭、氫氣和一氧化碳等物質反應，失去氧轉化為金屬的過程。

濕法冶金（金屬）

用活潑金屬將一些不太活潑的金屬從其化合物溶液中置換出來。適于處理金屬含量較低和組分比較復雜的原料，如有色金屬和稀有金屬。

舉例：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu第三種方法:焦炭

A

B鐵①高溫過量空氣②高溫焦炭③高溫赤鐵礦石練習：某煉鐵廠用于煉鐵的主要原料是赤鐵礦石（主要含有Fe2O3

）、焦炭、空氣等，主要反應過程如下圖示：⑴煉鐵廠用于煉鐵的主要設備是：＿＿＿＿。⑵在上述框圖中A、B所對應的有關反應生成物的化學式分別是：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。⑶寫出上述反應的化學方程式。①＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②＿＿＿＿＿＿＿＿＿③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿⑷在此過程中，焦炭的作用是＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。高爐一氧化碳點燃C+O2===CO2高溫C+CO2===2COFe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫產生一氧化碳提供熱量二氧化碳單質Fe的化學性質：1.在空氣中緩慢氧化Fe+O2Fe2O3點燃2.在氧氣中燃燒3Fe+2O2

=Fe3O43.與酸反應Fe+H2SO4＝H2↑+FeSO44.與CuSO4反應Fe+CuSO4=FeSO4+CuH2O牢記：和鐵有關物質的顏色Fe粉:黑色Fe單質:銀白色Fe2O3

氧化鐵:紅棕色Fe2+

亞鐵離子:淺綠色FeO

氧化亞鐵