《上课用炼铁的原理》PPT课件.ppt

1、,很久以前，有个爱财如命的老财主，整天逼迫长工们为他干活。一天地主亲自上山监视长工们是否干活时偷懒。突然，他在一个山谷里发现满地都是黄澄澄的“金子”，这简直使他高兴得发狂了，地主贪婪地、大把大把地往口袋里装“金子”，直到口袋里再塞不下了，才跑回家把“金子”藏起来。从这以后，地主也开始干活了。每天夜晚，地主总象一个小偷似的摸黑上山，将一袋袋的“金子”往家里搬，直到家里无处可藏才罢手了。 有一天，地主挑了指甲那么大一块“金子”到钱庄里去换钱。钱庄的伙计接过“金子”一看，大骂地主是天字第一号大傻瓜，把“金子”给扔出来了。,小故事,愚人金,愚人金,愚人金,第一节 常见的金属材料 （第二课时）,三、炼铁

2、的原理,栖霞市蛇窝泊中学 李新海,探究之旅,要完成铁的冶炼通常考虑哪些主要方面的问题？,如何从铁矿石中得到铁呢? 以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。,炼铁原理,在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。,我设计 我创新,我设计 我创新,仪器装置,D:初四化学课时备课炼铁一氧化碳还原氧化铁 标清.flv,现象：红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。 点燃尾气有蓝色火焰,一氧化碳还原氧化铁,实验室,相关的化学方程式：,Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O,2CO + O2 2CO2,点燃,高温,用酒精灯点燃尾气的作用是,防止一

3、氧化碳污染空气,实验步骤： 1、检查装置气密性 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置 3、点燃右边酒精灯 4、验纯、通入一氧化碳气体 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热(熄灭喷灯) 7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳， 8、然后熄灭右边酒精灯 实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。,练习： 1、实验中要先通入一段时间的CO，再加热Fe2O3。 2、实验结束后要等玻璃管中的物质冷却后，再停止

4、通入CO。 3、在实验过程中要及时点燃一氧化碳，使之燃烧。,防止加热时试管内有空气可能会爆炸。,防止生成的铁再被空气中的氧气氧化。,由于一氧化碳有毒性散失到空气中会造成空气污染，故使之燃烧转化成无毒的二氧化碳。,思考：1、实验开始时先通会一氧化碳，在加热；实验结束先停止加热再通一会一氧化碳的原因 2、实验现象及化学方程式（三点） 3、石灰水的作用 4、为什么对尾气进行处理？还可以怎样改进? 5、生成的铁怎样检验？,例1、某校课外小组的同学在老师的帮助下，探究用赤铁矿（主要成分Fe2O3）炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如图,（二）铁及其化合物,（4）两图相比，B的主要优点是_。,（3）图

5、A中，设计第二个酒精灯的目的是_，实验时应先点燃第_个酒精灯。,（2）实验时，在澄清的石灰水中观察到的现象是_,（1）写出一氧化碳还原氧化铁的化学方程式_.,例2（07中考）某课外小组的同学们收集了含一氧化碳和二氧化碳的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验室按如下装置进行了实验。 （1）B装置中盛放浓氢氧化钠溶液，其作用是_。（2）C装置中发生反应的化学方程式是 。（3）A装置和D装置完全相同，其作用的不同之处是,石灰水,石灰水,D,废 气,B,C,A,例3.化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。,(1)加热Fe2O3之前要先通一会儿CO的目的是_。 (2)方框中连接的是C和D，导管接口的

6、连接顺序是a( )( ) ( )，如果导管连接错误，后果是 。 (3)玻璃管A中发生反应的化学方程式为 。,还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。,夺取氧的物质叫做还原剂。,得氧被氧化，发生氧化反应，作还原剂,失氧被还原，发生还原反应，作氧化剂,挑战自我,炼铁,高炉的结构,还原剂的生成,铁的还原,炉渣的形成,炼铁的主要原料,炼铁的主要反应,高炉煤气和炉渣的成分,炼铁高炉示意图,工业炼铁,1.原料:,3.设备:,高炉,2.原理:,空气,（供热、CO2）,（制还原剂供热）,（造渣）,回收再利用,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

7、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。,结束,炼铁厂利用100吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼出多少吨纯铁？,学以致用,160,112,100吨80% =80吨,X,X=56吨,解：可以炼出纯铁的质量为X,可以炼出多少吨含铁96%的生铁？,炼铁厂利用100吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼出多少吨纯铁？,学以致用,160,112,100吨80% =80吨,X,可以炼出多少吨含铁96%的生铁？,X=56吨,生铁的质量：56吨96%=58.3吨,解：可以炼出纯铁的质量为X,1、在高炉炼铁中,将铁从铁的氧化物中还原出来的

8、还原剂是：（）,、焦炭 、二氧化碳 、一氧化碳D、石灰石,3co+Fe2o3 = 2Fe+3co2,高温,2、在,反应中，,发生还原反应的物质是：（）,、Fe2o3、co、Fe、co2,3、生铁赤铁矿石灰石无烟煤焦炭，炼铁时从高炉进料口投放的原料是以上物质中的：（）,、 、 、 、 ,C,在线测试：,1.常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是_ ),赤铁 矿(主要成分是_ ). 2. 工业炼铁的主要原料有_、_、 _，炼铁发生反应的主要化学方程式为 _。 3.为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超 长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂 （铝粉和氧化铁的混合物）能释放大量的能量，生成 熔融

9、状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式 如下： Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe ，其中的还原剂 为（ ） A. Fe2O3 B. Al C. Al2O3 D. Fe,在线测试：,1.常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe3O4),赤铁 矿(主要成分是Fe2O3 ). 2. 工业炼铁的主要原料有 铁矿石、 焦碳、 石灰石，炼铁发生反应的主要化学方程式为 Fe2O33CO 2Fe+3CO2。 3.为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超 长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂 （铝粉和氧化铁的混合物）能释放大量地能量，生成 熔融状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式 如下： Fe

10、2O3+2Al Al2O3+2Fe ，其中的还原剂 为（ B ） A. Fe2O3 B. Al C. Al2O3 D. Fe,4. 某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置，如图所示： (1）若先给氧化铁热， 氧化铁 再通入一氧化碳，可 CO 能产生的后果是 原因是_ (2) 写出A中发生反应的 A B C 化学方程式_ （3）装置B中产生的现象可判断反应是否开始发 生，则B中的试剂是（填名称）_ （4）装置C的作用是_ (5) 装置C收集气体的方法叫做_。,4. 某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置，如图所示： (1）若先给氧化铁热，再 氧化铁 通入一氧化碳，可能 CO 产生的后果是爆 炸，

11、 原因是一氧化碳中混 有空气不纯净，加热 A B C 时可能会发生爆炸。 (2) 写出A中发生反应的化 学方程式 Fe2O33CO 2Fe+3CO2 （3）装置B中产生的现象可判断反应是否开始发 生，则B中的试剂是（填名称）澄清石灰水 （4）装置C的作用是防止一氧化碳气体污染空气。 (5) 装置C收集气体的方法叫做排水集气法。,炉身,炉腰,炉腹,炉缸,炉喉,重复,返回,高炉炼铁的主要反应：,（1）、还原剂的生成,炉身,炉腰,炉腹,炉缸,炉喉,炉身,炉腰,炉腹,炉缸,炉喉,高炉煤气,高炉煤气,铁矿石、焦碳、熔剂,出渣口,出铁口,O2 + C = CO2,CO2 + C = 2CO,重复,返回,（

12、2）、铁的还原,炉身,炉腰,炉腹,炉缸,炉喉,高炉煤气,高炉煤气,铁矿石、焦碳、熔剂,出渣口,出铁口,生铁,3CO + Fe2O3,= 2Fe + CO2,O2 + C = CO2,CO2 + C = 2CO,重复,返回,（3）、炉渣的形成,石灰石做为熔剂加入， 用来除去脉石。,炉身,炉腰,炉腹,炉缸,炉喉,高炉煤气,高炉煤气,铁矿石、焦碳、熔剂,出渣口,出铁口,矿渣,生铁,CaCO3 = CaO + CO2,CaO + SiO2 = CaSiO3,重复,返回,CaSiO3,炉身,炉腰,炉腹,炉缸,炉喉,高炉煤气,高炉煤气,铁矿石、焦碳、熔剂,出渣口,出铁口,矿渣,生铁,进风口,进风口,3CO2,CO2,2CO,2CO,2CO,CO2,CO2,3CO2,3CO2,CaSiO3,CaSiO3,CaO + SiO2 = CaSiO3,CaSiO3,CO CO2 N2,炉身,炉腰,炉缸,炉喉,高炉煤气,高炉煤气,铁矿石、焦碳、熔剂,出渣口,出