化学人教版九年级下册第1课时 铁的冶炼

1、第八单元 金属和金属材料,课题3 金属资源的利用和保护,第一课时 铁的冶炼,庞 义 汪场初级中学 2017.05,人教2012版,图8-15 自然界以单质形式存在的金,图8-16自然界以单质形式存在的银,除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在。,金属的存在形式：,单质( 少数，如金和银),化合物( 大多数，如各种铁矿石、石灰石、石英等),1、金属资源概况,赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）,菱铁矿（主要成分是FeCO3 ）,图8-17 常见的矿石,磁铁矿（主要成分是Fe3O4）,图8-17 常见的矿石,辉铜矿（主要成分是Cu2S）,黄铜矿（主要成分是CuFeS2）,

2、铝土矿主要成分是Al2O3,地壳中含量最多的金属是Al,金属元素在地壳中含量：,我国的炼铁史,早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。,1996年我国钢产量突破1亿吨，居世界第一位。 2016年我国钢产量达11.8亿 吨。,2.实验室炼铁: (1)在实验室可用下图所示实验来炼铁。(装置图包括三个部分:还原氧化铁、验证生成物和除去尾气),(2)实验步骤:连接装置，检验装置的气密性;装入药品并固定;向玻璃管内通入一氧化碳气体;给氧化铁加热;停止加热;停止通入一氧化碳。 (3)实验原理: 。 (4)实验现象:红棕色的氧化铁粉末逐渐变成 色,生成的气体能

3、使澄清的石灰水变 ,尾气点燃产生 火焰。,3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2,黑,浑浊,蓝色,(5)实验问题讨论: 为什么实验前要先通入一氧化碳,后加热?,先通入CO一段时间是为了排尽玻璃管内的空气, 防止加热时发生爆炸。,实验结束后,先停止加热,还是先停止通入CO,为什么?,先停止加热，继续通CO至冷却，目的是防止石灰水倒吸。,装置中右边的酒精灯起什么作用?,除去未反应完的CO,以防CO逸出污染空气。,(1)炼铁的基本原理: ， 。化学反应原理是 。 (2)炼铁的原料是 、 、 和空气;主要设备是高炉。 (3)原料中焦炭的主要作用是提供 和还原剂 ;石灰石的主要作用是 ;工业炼铁的

4、产物是 而不是纯铁。生铁炼成钢，主要是降低碳含量。,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里还原出来,3CO+Fe2O3 2Fe + 3CO2,铁矿石,焦炭,石灰石,能量,一氧化碳,除去矿石中的二氧化硅,生铁,3、工业炼铁,将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣,（Fe2O3）,生铁,出铁口,炉渣,出渣口,高炉气体,高炉气体, 产生一氧化碳 提供热量,5.操作难易程度不同。高炉炼铁工艺复杂，实验室操作简单。,工业炼铁与实验室炼铁有什么不同？,1.原料、产物不同。工业炼铁原料和产物都是混合物，实验室炼铁原料和产物都是纯净物。,2.设备不同。工业炼铁设备是高炉，实验室用玻璃管。,3.温度

5、不同。高炉内温度高，玻璃管内温度较低。,4.对环境影响不同。高炉炼铁对环境影响大，实验室对 环境影响小。,在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题。,不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：,化学方程式中反应物和生成物间各物质的质量比都是纯净物间的质量比,而不表示不纯物质间的质量比。所以计算时必须先换算成纯净物,才能代入化学方程式进行计算。,4.含杂质的物质的化学方程式的计算：,m(纯) = m(不纯 )纯度,m(不纯) = m(纯) 纯度,例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？,解：1000t赤铁矿

6、石中含氧化铁的质量为1000t 80%800t。 设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。,160 112,800t X,X560t,折合含铁96%的生铁的质量为560t 96%583t(纯化杂),答： 1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为583t。,或设800t氧化铁理论上可以炼含铁96%的生铁质量为X。,160 112 800t X96%,160 :112800t :X96% X583t,(杂化纯),（一）我国的炼铁史,早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。,1996年我国钢产量突破1亿吨，

7、居世界第一位,（二）炼铁,1.原理：在高温下，利用碳与二氧化碳反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。,2.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气,3.设备：高炉,4.常见的炼铁反应,第一课时 归纳小结：,纯净物的质量,含杂质物质质量,100%=1-杂质的质量分数,纯净物与含杂质物质的换算关系为：,含杂质物质质量,纯物质的质量分数,纯净物的质量,纯物质质量分数,物质纯度,=,方法：根据化学方程式进行反应物或生成物中含杂质的有关计算。 在实际生产中,所用的原料一般都含有杂质,在根据化学方程式计算时,对含杂质的物质(不管是反应物还是生成物),必须换算成纯净物的质量,才能代入化学方程式进行计算。 纯净物

8、的质量=不纯物的质量物质的纯度(或质量分数),（三）含杂质物质的化学方程式计算,随堂演练,1.炼铁的原料之一石灰石所起的作用是（ ） A.氧化剂 B.还原剂 C.造渣材料 D.催化剂 2.菱铁矿的主要成分是（ ） A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.FeO D.FeCO3 3.下列物质中不是炼铁高炉中投放的基本原料的是（ ） A.铁矿石 B.石灰石 C.焦炭 D.生铁,C,D,D,4.16g含氧化铁80%的赤铁矿中含有铁（ ） A.16g B.12.8g C.11.2g D.8.96g 5.含铁50%的赤铁矿20t，理论上能炼出含杂质3%的生铁的质量为（ ） A.8.6t B.10.3t C.10t D.7.4t 6.炼铁高炉内发生的主要反应有： Fe2O3+3CO 高