1、會計學1鐵的冶煉鐵的冶煉(ylin)合金合金第一頁，共31頁。第2頁/共31頁第二頁，共31頁。一、常見金屬一、常見金屬(jnsh)礦物礦物1 1、分布、分布(fnb)(fnb)和存在和存在金屬在自然界中主要以單質存在金屬在自然界中主要以單質存在(cnzi)(cnzi)，還是以化合物存在，還是以化合物存在(cnzi)(cnzi)？極少數金屬以單質（游離態）存在極少數金屬以單質（游離態）存在自然界中以單質存在的自然界中以單質存在的銀銀自然界中以單質存在的自然界中以單質存在的金金第3頁/共31頁第三頁，共31頁。化合態金屬在自然界中以礦物的形式化合態金屬在自然界中以礦物的形式(xngsh)存在。含

2、有礦物的巖石稱為礦存在。含有礦物的巖石稱為礦石。石。思考：為什么金、銀等少數金屬以單質思考：為什么金、銀等少數金屬以單質(dnzh)的形式存在？而大多數金屬以化合物的形式存在呢的形式存在？而大多數金屬以化合物的形式存在呢？地殼中含量在前四位的地殼中含量在前四位的金屬元素分別是什么？金屬元素分別是什么？第4頁/共31頁第四頁，共31頁。2 2、常見、常見(chn (chn jin)jin)礦石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頁第五頁，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頁第六頁，共31頁。孔雀石孔雀石赤銅礦赤銅礦黃銅礦黃銅礦第7頁/共31頁第七頁，共

3、31頁。 選擇冶煉原料時，通常考慮礦石選擇冶煉原料時，通常考慮礦石的價格、金屬的價格、金屬(jnsh)的含量、安全的含量、安全無污染等。無污染等。第8頁/共31頁第八頁，共31頁。 煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高，而且要“有害元素(yun s)”少，下列鐵礦石你認為不適宜煉鐵的是： （ ） A.磁鐵礦（Fe3O4）72.4% B.赤鐵礦（Fe2O3）70% C.菱鐵礦（FeCO3）48.3% D.黃鐵礦（FeS2）46.7%D D思考題思考題 原因：含鐵量低且冶煉原因：含鐵量低且冶煉(ylin)過程中會產生有毒的二氧過程中會產生有毒的二氧化硫氣體。化硫氣體。第9頁/共31頁第九頁，共31

4、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鐵雖然有廣泛的用途，但鐵在自然界中主要存在(cnzi)于于鐵礦石中，如何從鐵礦石中提煉出單質鐵？鐵礦石中，如何從鐵礦石中提煉出單質鐵？第10頁/共31頁第十頁，共31頁。變成變成第11頁/共31頁第十一頁，共31頁。探探 究究 實實 驗驗 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？讓我們通過實驗來研究鐵冶煉的化學

5、實驗來研究鐵冶煉的化學(huxu)原理。原理。1.實驗的步驟實驗的步驟2.實驗的現象實驗的現象3.實驗注意事項？實驗注意事項？第12頁/共31頁第十二頁，共31頁。4、實驗開始、實驗開始(kish)時時,為什么要先通一段時間為什么要先通一段時間CO后，再加熱后，再加熱Fe2O3？2、澄清、澄清(chngqng)石灰水的作用是什么？石灰水的作用是什么？3、將尖嘴導管排出的氣體點燃目的是什么？、將尖嘴導管排出的氣體點燃目的是什么？5、實驗結束前，為什么、實驗結束前，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、你如何驗證得到的是鐵粉？、你如何驗證得到的是鐵粉？第13頁/共31頁第十

6、三頁，共31頁。“順手(shnshu)牽氧” CO+Fe2O3 Fe+ CO2高溫323現象現象(xinxing)(xinxing)：硬質玻管硬質玻管中中試管試管(shgun)(shgun)中澄清石灰水中澄清石灰水 尾氣尾氣鐵冶煉的化學原理鐵冶煉的化學原理一氧化碳與氧化鐵反應一氧化碳與氧化鐵反應FeFe2 2O O3 3FeFe同學們請思考實驗一般步驟：同學們請思考實驗一般步驟：通通 點點 熄熄 停停粉末由紅變黑粉末由紅變黑；變渾濁變渾濁可燃，火焰呈藍色可燃，火焰呈藍色第14頁/共31頁第十四頁，共31頁。4、實驗開始、實驗開始(kish)時時,為什么要先通一段時間為什么要先通一段時間CO后，

7、再加熱后，再加熱Fe2O3？2、澄清石灰水的作用、澄清石灰水的作用(zuyng)是什么？是什么？3、將尖嘴導管排出的氣體點燃、將尖嘴導管排出的氣體點燃(din rn)目的是目的是什么？什么？檢驗產生的氣體是檢驗產生的氣體是CO2將尾氣中有毒氣體將尾氣中有毒氣體CO點燃點燃,轉化為轉化為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驗注意事項實驗注意事項: :1、如何驗證得到的是鐵粉？、如何驗證得到的是鐵粉？ 為排盡試管內的空氣，防止為排盡試管內的空氣，防止CO與空氣混合加熱發生爆炸與空氣混合加熱發生爆炸5、實驗結束前，為什么、實驗結束

8、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：遲到早退酒精噴燈：遲到早退第15頁/共31頁第十五頁，共31頁。尾氣的處理：尾氣的處理： 方法方法(fngf)一：一： ；方法；方法(fngf)二：二： ， 方法方法(fngf)三：三： ， 目的：目的： 。點燃點燃(din (din rn)rn)用氣球收集用氣球收集防止污染空氣防止污染空

9、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頁第十六頁，共31頁。實驗室模擬實驗室模擬(mn)(mn)煉煉鐵鐵藥品藥品(yopn)(yopn)：Fe2O3Fe2O3（紅棕色粉末）（紅棕色粉末）、COCO原理原理(yunl)(yunl)：3CO3COFe2O3 2FeFe2O3 2Fe3CO23CO2高溫高溫裝置圖：裝置圖：硬質玻璃管硬質玻璃管酒精噴燈酒精噴燈檢驗二氧化碳檢驗二氧化碳鐵的冶煉鐵的冶煉第17頁/共31頁第十七頁，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：

10、尾氣燃燒產生藍色火焰：尾氣燃燒產生藍色火焰ABC實驗實驗(shyn)現象：現象：第18頁/共31頁第十八頁，共31頁。以防以防COCO泄露，污染泄露，污染(wrn)(wrn)大氣大氣以防以防COCO不純不純(b chn)(b chn)，加熱時發，加熱時發生爆炸生爆炸排盡裝置中的空氣，以防加熱排盡裝置中的空氣，以防加熱時發生爆炸時發生爆炸以防空氣進入與灼熱的鐵反應，將其重新以防空氣進入與灼熱的鐵反應，將其重新氧化氧化以防未反應的以防未反應的COCO污染大氣污染大氣第19頁/共31頁第十九頁，共31頁。AB先點燃先點燃(din rn)A還是先點燃還是先點燃(din rn)B，為什么？為什么？第20

11、頁/共31頁第二十頁，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 )煉鐵的主要反應原理煉鐵的主要反應原理時時,老師設計的實驗裝置如圖老師設計的實驗裝置如圖,實驗中實驗中,小明發現一氧化碳白白小明發現一氧化碳白白燒掉太浪費了，對裝置又進行燒掉太浪費了，對裝置又進行(jnxng)了改進。猜一猜小明了改進。猜一猜小明是怎樣改進的？是怎樣改進的？ABC第21頁/共31頁第二十一頁，共31頁。第22頁/共31頁第二十二頁，共31頁。上述上述(shngsh)(shngsh)反應原理也用于工業煉鐵反應原理也用于工業煉鐵: :原料原料(yunlio)(yunlio)：主要反應主要反應

12、: :高爐高爐 鐵礦石、焦炭、熱空氣、石灰石鐵礦石、焦炭、熱空氣、石灰石工業煉鐵的主要設備：工業煉鐵的主要設備：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 + +CO CO Fe+Fe+COCO2 2高溫高溫4 43 34 41 1C+O2CO2點燃點燃CO2C2CO高溫高溫產物產物-生鐵生鐵第23頁/共31頁第二十三頁，共31頁。原料原料(yunlio)煉煉 鐵鐵 高高 爐爐 的的 結結 構構第24頁/共31頁第二十四頁，共31頁。第25

13、頁/共31頁第二十五頁，共31頁。指導閱讀指導閱讀(yud)：課本：課本P125“拓展拓展視野視野”1、許多金屬（如錳、鋅、鐵、鎳、鉛等）的冶煉，是把它們的礦物跟、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、一氧化碳等物質焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(wzh)一起加熱反應。一起加熱反應。2、有些金屬很難從其礦物中提取出來，需用電解的方法。（如鋁等）、有些金屬很難從其礦物中提取出來，需用電解的方法。（如鋁等）2Al2O3=4Al+3O2通電通電(tng din)3、通常把金屬跟氧結合成金屬氧化物的過程稱為金屬的氧、通常把金屬跟氧結合成金屬氧化物的過程稱為金屬的氧化。金屬氧

14、化物跟焦炭、氫氣、一氧化碳等物質反應，失化。金屬氧化物跟焦炭、氫氣、一氧化碳等物質反應，失去氧轉化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原。去氧轉化為金屬的過程，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頁第二十六頁，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頁第二十七頁，共31頁。1 1、如圖是用一氧化碳還原氧化銅、如圖是用一氧化碳還原氧化銅的實驗裝置，回答下列問題：的實驗裝置，回答下列問題：（1 1）有下列實驗步驟：）有下列實

15、驗步驟： 加熱加熱(ji r)(ji r)；通入一氧化碳。請用上述實驗步驟通入一氧化碳。請用上述實驗步驟的標號填空，實驗開始時，應先的標號填空，實驗開始時，應先_，然后，然后_。（2 2）實驗進行一段時間后，）實驗進行一段時間后，A A裝置中的現象為裝置中的現象為_ _ _，說明有，說明有_ _ 生成生成，B B裝置中的現象為裝置中的現象為 ，說明有，說明有_生成。生成。粉末粉末(fnm)由黑變紅由黑變紅石灰水變渾石灰水變渾（3 3）裝置）裝置A A中的反應中的反應(fnyng)(fnyng)化學方程式為化學方程式為_，裝置裝置B B中的反應中的反應(fnyng)(fnyng)化學方程式為化學

16、方程式為_，裝置裝置C C中的目的是中的目的是_。（4 4）反應）反應(fnyng)(fnyng)結束，應先結束，應先_，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頁第二十八頁，共31頁。相信(xingxn)你會計算 某鋼鐵公司用490萬噸含氧化鐵60%的赤鐵礦石煉鐵(lin ti)，所得到的生鐵最多含鐵多少萬噸？（用兩種不同的方法計算）解：設可煉成含鐵的質量解：設可煉成含鐵的質量(zhling)為為x 3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2 160 112 4