應(yīng)用廣泛的金屬材料——鋼鐵課件

1、應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,8.1 應(yīng)用廣泛的金屬 材料鋼鐵,8 走進(jìn)精彩紛呈的金屬世界,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,基本知識點,一、金屬的應(yīng)用史 二、金屬和金屬鍵 三鐵和鐵合金 四、鐵的重要化合物 五、煉鐵與煉鋼 六、金屬的腐蝕和防護(hù),應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,一、金屬的應(yīng)用史,石器,青銅器,鐵器,鋁,鈦,石器時代,青銅器時代,鐵器時代,19世紀(jì)后期,當(dāng)代,工具：,歷史 時代：,二、金屬和金屬鍵,1.金屬的原子結(jié)構(gòu)：,最外層電子數(shù)一般 個，大多數(shù)金屬元素原子最外電子只有 個。原子半徑較大，在化學(xué)反應(yīng)中易 電子而變成 ，化合價只有 價。,小于4,1-2,失去,金屬陽離子,正,金屬單質(zhì)在反應(yīng)中常作_(氧化

2、/還原）劑。,還原,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,按密度分,2.金屬的分類：,有色金屬（除Fe、Cr、Mn以外的金屬）,輕金屬( 4.5g/cm3 如K、Na、Mg、Al),重金屬( 4.5g/cm3 如Fe、Cu、Pb),黑色金屬（Fe、Cr、Mn）,常見金屬（如Fe、Al、Cu等）,稀有金屬（如鋯、鈮、鉬等）,冶金工業(yè),重金屬鹽一般有毒.,按是否常見,還有貴金屬：Ag、Pt、Au,純鐵 錳-銀白色 鉻-銀灰色,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,3、物理性質(zhì)： 大多數(shù)銀白色固體，有金屬光澤、有延展性、能導(dǎo)電、導(dǎo)熱，常溫下是固體（除Hg）,4、金屬的構(gòu)成,金屬晶體由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成,討論: 金屬為什么

3、大都具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、 延展性？,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,性質(zhì)：金屬光澤 性質(zhì)：延展性,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,性質(zhì)：導(dǎo)電性,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,5. 金屬之最 (1)熔點最高：鎢（W）3410； 最低：汞（Hg）-39 (2)密度最大:鋨（Os）22.45g/cm3； 最小:鋰（Li）0.53 g/cm3 (3)硬度最大：鉻（Cr） (4)延展性最好:金（Au），可制成萬分之一毫米的金箔 (5)導(dǎo)電導(dǎo)熱性最好:Ag，Cu次之，Au第三。 (6)人體內(nèi)最多的金屬：鈣 (7)地殼中含量最多的金屬：鋁 (8)人類冶煉最多的金屬：鐵,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,1.下列敘述中正確的是 （ ） A.

4、某物質(zhì)中只含有一種元素，該物質(zhì)一定是純凈物。 B.某晶體中含有陽離子,則一定含有陰離子. C.任何原子都是由質(zhì)子,中子和電子組成. D.同位素的化學(xué)性質(zhì)基本相同.,練 習(xí),D,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,2、金屬原子一般具有的特點是（ ），金屬 晶體一般具有的特點是（ ）。 A、有金屬光澤，能導(dǎo)電，有延展性 B、熔點和沸點較低 C、最外層電子個數(shù)少，容易失去 D、在反應(yīng)中作氧化劑,C,A,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,3在核電荷數(shù)1-18的元素中，其單質(zhì)屬于金屬晶體的有: 。金屬中，密度最小的是: ，地殼中含量最多的是 ，熔點最低的是 ，單質(zhì)的還原性最強(qiáng)的是 。,Li、Be、Na、Mg、Al,Li,Al

5、,Hg,Cs,拓展視野：,金屬和金屬氧化物的超導(dǎo)性,金屬的導(dǎo)電性隨溫度的降低而增強(qiáng)。,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途，下面列出了金屬的幾種性質(zhì)：導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、還原性、延展性、具有金屬光澤。請在下面金屬用途后的橫線上填上金屬性質(zhì)對應(yīng)的序號。（每題只填最恰當(dāng)?shù)囊豁棧?（1）用鋁定制成包裝用的鋁箔 ； （2）用鋁制成的高壓鋁鍋 ； （3）用鐵粉回收照相業(yè)廢液中的銀 ； （4）電信業(yè)中大量使用的銅絲、金屬電纜_.,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,金屬形成的晶體都是金屬晶體。,由金屬陽離子和自由電子間 依靠金屬鍵形成的晶體。,金屬離子之間依靠自由電子而產(chǎn) 生的強(qiáng)烈的相互作用。（P5）,請回

6、憶化學(xué)鍵的定義？,相鄰的兩個或多個原子之間的強(qiáng)烈的相互作用。,金屬鍵,金屬晶體,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,生成物質(zhì),成鍵規(guī)律,形成過程(舉例),成鍵實質(zhì),成鍵微粒,離子鍵,共價鍵,陰、陽離子,原子,靜電作用,共用電子對,活潑金屬元素或銨根 與活潑非金屬元素或酸根、OH-,非金屬元素之間,離子化合物,共價分子或共價化合物或離子化合物,金屬離子、 自由電子,金屬鍵,金屬離子與 自由電子吸引,金屬單質(zhì) 或合金,靜電作用,化學(xué)鍵,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,陰、陽離子,離子晶體,原子晶體,金屬晶體,分子晶體,原子,離子鍵,共價鍵,較大的硬度和較高的熔、沸點， 在熔融狀態(tài)或水溶液中能導(dǎo)電,分子,范德華力,硬度

7、很大，熔、沸點很高,硬度較小，熔、沸點較低,否,否,是,NaCl、NH4NO3 NaOH 、Na2O,金剛石、Si、SiO2、SiC,干冰、碘、冰C60,金屬離子、自由電子,金屬鍵,銅、金,否,有光澤，密度較大，是熱和電的良導(dǎo)體。,晶體類型,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,結(jié)構(gòu)微粒、晶體類型與物質(zhì)類型,2.金屬、金屬鍵,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,下列各組物質(zhì)溶解時破壞的作用力類型相同的一組是（ ） 二氧化硅晶體、干冰 小蘇打、純堿 鉛錠、石墨 金剛石、黃金,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,化學(xué)鍵鍵能、熔點、硬度,離子鍵：離子電荷數(shù)越大，離子半徑越小，熔沸點越高，硬度越大 共價鍵：原子半徑越小，熔沸點越高，硬度越

8、大 請解釋下列事實： NaCl熔點為801， KCl的熔點為773 金剛石是目前已知最硬的物質(zhì)，甚至超過同為原子晶體的SiC、Si單質(zhì) 金屬鍵：金屬陽離子電荷數(shù)越大，半徑越小，熔沸點越高，硬度越大 Mg、 Al、Na，這三種金屬的金屬鍵強(qiáng)弱為_，硬度大小為_，沸點高低順序為_。,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,2物理性質(zhì)：,銀白色金屬（粉末時為黑色），延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性 ，=7.86g/cm3，熔點1535，沸點2750。能被磁體所吸引，易磁化。,三鐵和鐵合金,游離態(tài)： 化合態(tài)：,(一) 鐵,少量存在于隕鐵中,赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦等,1存在：,鐵在地殼中的含量約為5%，占第四位， 在金屬中僅次于

9、鋁（O、Si、Al、Fe）。,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,鐵 礦 石 樣 本,黃鐵礦FeS2,磁鐵礦Fe3O4,褐鐵礦2Fe2O33H2O,菱鐵礦FeCO3,赤鐵礦-Fe2O3,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,鐵礦石晶體,暗紅色鐵鋁榴石晶體，產(chǎn)地奧地利,立方體黃鐵礦晶體，產(chǎn)地西班牙,祖母綠、黃鐵礦、方解石共生，產(chǎn)地哥倫比亞,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,(1)與非金屬反應(yīng),3化學(xué)性質(zhì)：,(裝置放水或砂墊底),Fe + O2,3 2 Fe3O4,鐵在O2中燃燒的，一定要在集氣瓶低留有少量的水或一層沙子，防止瓶子被炸裂,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,Fe在Cl2中燃燒時不但能失去最外層的2個電子，而且還可失去次外層的1個

10、電子后成+3價 Fe與S反應(yīng)中Fe只能失去其最外層的2個電子而變成+2價，反應(yīng)開始后撤去酒精燈，反應(yīng)可以繼續(xù)進(jìn)行，說明反應(yīng)放熱,氧化性Cl2S,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,2 6 Fe2(SO4)3 + 3SO2+6H2O,(2)與酸反應(yīng),a.非氧化性酸,(稀硫酸、鹽酸)，,(濃硫酸、硝酸)，,Fe + H+ ,Fe + HNO3(稀) ,常溫下Fe在濃H2SO4 、濃HNO3中鈍化,b.氧化性酸,2 Fe2+ + H2,6 Fe(NO3)3 + 3NO2+3H2O,Fe(NO3)3 + NO+ H2O,生成亞鐵鹽 + H2,生成鐵鹽 +RO+H2O,（過量）,（過量）,4 2,應(yīng)用廣泛的金屬材料

11、鋼鐵,(3)與鹽溶液反應(yīng),Fe + Cu2+Fe2+ + Cu,Fe + FeCl3 ,Fe + CuSO4 ,Fe + 2Fe3+3Fe2+,FeSO4 + Cu,2 3FeCl2,生成亞鐵鹽 ， 溶液 變淺綠色,練習(xí)：過量的鐵與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 和離子方程式,（過量）,Fe(NO3)2+ NO+ H2O,Fe + HNO3(稀) ,3 8 3 2 4,3Fe + 8H+ +2 NO3 -(稀) 3 Fe2+2NO+4H2O,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,（4）與水反應(yīng),3 4 Fe3O4 + 4H2,高溫,在高溫下反應(yīng)。常溫和一般加熱都不反應(yīng)。,金屬與水反應(yīng)的難易程度與金屬活潑性有關(guān),應(yīng)用

12、廣泛的金屬材料鋼鐵,弱氧化劑,強(qiáng)氧化劑,較強(qiáng)氧化劑,Fe3O4 （FeO Fe2O3）,鐵具有較強(qiáng)還原性，較活潑。,小結(jié),+2,+3,（S、I2、H+、Cu2+、 Fe3+）,（Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4）,（O2 、水蒸氣）,Fe,4原子結(jié)構(gòu)：,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,（二）合金,1、概念： 兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。（混合物）,2、性能： 合金比純金屬的硬度大、熔點低。（P11),合金一般抗腐蝕性能強(qiáng)，具有良好的物理、化學(xué)和機(jī)械的性能。,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,關(guān)于合金性質(zhì)的說法中，錯誤的是,A多數(shù)合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度高

13、B多數(shù)合金的熔點一般比其各成分金屬的熔點低 C合金的物理性質(zhì)一般與其各成分金屬的物理性質(zhì)不同 D合金的化學(xué)性質(zhì)一般與其各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不同,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,下列物質(zhì)中，不屬于合金的是 ( ) A硬鋁B黃銅 C鋼鐵D水銀 CuFeS2屬于合金嗎？ NaCl屬于合金嗎？,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,90% 銅,10% 錫,青銅,(Cu-Sn合金),黃銅,(Cu-Zn合金),70% 銅,30% 鋅,日常生活中合金的應(yīng)用：,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,不銹鋼,70% 鐵,20% 鉻,10% 鎳,焊錫,50% 鉛,50% 錫,(Pb-Sn合金),(Fe-Cr-Ni合金),應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,鋁合

14、金門窗:,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,國內(nèi)的： 第三套人民幣硬幣 1元硬幣 銅鎳合金 5角硬幣 銅鋅合金 2角硬幣 銅鋅合金 1角硬幣 銅鋅合金 第四套人民幣硬幣 1元硬幣 鋼芯鍍鎳 5角硬幣 銅鋅合金 1角硬幣 鋁鎂合金 第五套人民幣硬幣 1元硬幣 鋼芯鍍鎳 5角硬幣 鋼芯鍍銅合金 1角硬幣 鋁合金,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,形形色色的合金,用于護(hù)齒設(shè)備的鈦合金,用于槍筒的鎢鋼,高錳鋼常用于制作坦克的裝甲,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,形形色色的合金, 有記憶的鎳鈦合金，廣泛用于航空、航天、核工業(yè)等。, 超塑性合金可生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零件和儀表殼等,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,眼鏡架：如果不小心被碰彎曲了，只要

15、將其放在熱水中加熱，就可以恢復(fù)原狀。 汽車外殼:如果不小心撞癟了，只要用電吹風(fēng)加加溫就可恢復(fù)原狀。,其它領(lǐng)域的應(yīng)用,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,生鐵和鋼都是鐵的合金,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,四、鐵的重要化合物,1、鐵的氧化物,磁性材料,紅色顏料,不溶,不溶,不溶,+2、+3,+ 3,+ 2,穩(wěn)定,穩(wěn)定,不穩(wěn)定,黑色晶體,紅棕色粉末,黑色粉末,磁性氧化鐵,鐵紅,Fe3O4,Fe2O3,FeO,堿性氧化物,堿性氧化物,（FeOFe2O3）,與酸反應(yīng)，均可被還原劑（CO）還原,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,Fe3O4是復(fù)雜的化合物，經(jīng)研究證明，在Fe3O4晶體中有1/3的Fe是+2價，有2/3的Fe是+3價，

16、可看成FeOFe2O3，實際應(yīng)寫成Fe(FeO2)2,即鐵酸亞鐵鹽，不是一般的氧化物。,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,練習(xí)：1寫出下列化學(xué)方程式 FeO+HCl Fe2O3+稀H2SO4 Fe2O3+稀HNO3 FeO+CO Fe2O3+CO Fe3O4+CO *FeO+稀HNO3 *Fe3O4+HCl *Fe3O4+稀HNO3 *,FeO + O2,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,2磚瓦是用含鐵元素等雜質(zhì)的粘土隔絕空氣燒制而成的，當(dāng)燒窯作業(yè)臨近結(jié)束時，若用淋灑水的辦法來降低溫度，窯內(nèi)處于還原氣氛，磚塊中的鐵以氧化物的形式存在，因此，磚呈青色。若用揭開窯頂自然冷卻的辦法，磚就變成了紅色。請從化學(xué)角度解釋原因

17、。,C + H2O CO + H2,FeO、Fe3O4和C,青磚：,紅磚： Fe2O3,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,2、鐵的氫氧化物,練習(xí)：完成下列化學(xué)方程式，并改寫成離子方程式 FeCl3 + NaOH FeSO4 + NaOH,Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2,Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3,3 Fe(OH)3 + 3NaCl,2 Fe(OH)2 + Na2SO4,Fe3+ + NH3 H2O ,Fe(OH)3 + NH4 +,3 3,白色絮狀沉淀,紅褐色沉淀,4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4 Fe(OH)3,白色絮狀沉淀,灰綠色,紅褐色沉淀,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵

18、,思考： (1)本實驗有何違反實驗常規(guī)的地方？為何要這樣做？,要用新制的硫酸亞鐵溶液，配制時最好使用煮沸過的蒸餾水。（除去溶解氧）,在配制的硫酸亞鐵溶液中加少量鐵粉。 （防止氧化）,把氫氧化鈉溶液煮沸。 （除去溶解氧）,將滴管插入試管里溶液下面慢慢擠出氫氧化鈉溶液。（避免生成的氫氧化亞鐵與氧氣接觸而氧化。）,減少振蕩,(2)為什么還是沒有看到白色沉淀？可采取哪些措施？,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,小結(jié)：鐵的氫氧化物,轉(zhuǎn)化,4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,白灰綠紅褐,白色,紅褐色,不溶,不溶,Fe(OH)3+3H+Fe3+ +3H2O,Fe(OH)2+2H+Fe2+ +2H2O,

19、應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,注意：Fe(OH)2和Fe(OH)3從溶液中析出的現(xiàn)象不同，前者是白色絮狀沉淀，后者是紅褐色沉淀。而Fe(OH)2極不穩(wěn)定，易被氧化成Fe(OH)3，反應(yīng)現(xiàn)象是：白色灰綠色紅褐色。 若要觀察到白色的Fe(OH)2沉淀，需要創(chuàng)造以下條件： （1）排除亞鐵鹽溶液里的Fe3+離子，以免Fe3+離子直接與OH-結(jié)合生成Fe(OH)3。 （2）盡量排除溶液中溶解的氧氣（絕對排除是辦不到的），以減慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速度。 反應(yīng)要用新制備的亞鐵鹽溶液，并放入少量的鐵以防止Fe3+離子產(chǎn)生。亞鐵鹽溶液與堿溶液在混合前分別加熱以排除溶有的空氣，然后，把堿溶液沿

20、著試管壁加入盛亞鐵鹽溶液的試管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入堿溶液，可觀察到白色絮狀沉淀。,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,H+,OH-,H+,如何實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)變？ Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3 Fe2O3 Fe2(SO4)3 FeCl3,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,3、鐵的鹽類,Fe 2+ + 2OH- Fe(OH)2,Fe3+ + 3NH3 H2O Fe(OH)3+3 NH4 +,加KSCN呈血紅色,鐵鹽,亞鐵鹽,FeCl3(aq),FeCl2(aq),棕黃色(Fe3+),淺綠色(Fe2+),顏色,水解呈酸性,與可溶性堿反應(yīng),檢驗,a.滴加KSCN溶液無紅色，再加氯水變紅色,b.加堿溶液

21、生成變色沉淀。,相互轉(zhuǎn)化,FeCl3 FeCl2,還原劑（Fe、Cu、KI 、H2S等）,氧化劑（Cl2、H2O2 、HNO3等）,氧化性,還原性,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,Fe,Fe3+,Fe2+,（Cl2、Br2、稀HNO3 濃H2SO4 等）,強(qiáng)氧化劑,弱氧化劑,（S、H+、Cu2+等）,強(qiáng)氧化劑,（KMnO4、K2Cr2O7、O2 、Cl2、Br2、H2O2、 HNO3等）,還原劑,(Zn、Fe、Cu、I-、S2- 、HI、H2S等),還原劑,還原劑,4、鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)變,(鐵三角),（Zn、H2、CO等）,（Zn等）,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,Fe與Fe3+

22、反應(yīng)的離子方程式 Fe與Fe2(SO4)3反應(yīng)的化學(xué)方程式 應(yīng)用：實驗室配制硫酸亞鐵溶液時，為了防止所配溶液久置變質(zhì)，常常加入_試劑。,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,Fe2+和Fe3+的檢驗 （1）Fe2+的檢驗： 方法一：滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水，溶液立即變紅色。 方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮狀沉淀，該沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。 （2）Fe3+的檢驗： 方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即變?yōu)檠t色。 方法二：滴加NaOH溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀。,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,由反應(yīng)：2FeCl3 +Cu 2FeCl2 + CuCl2 推斷出的氧化性或

23、還原性強(qiáng)弱的結(jié)論，正確的是（ ） A氧化性 Cu2 + Fe2+ B氧化性 Fe3+ Cu2 + C還原性 Fe2+ Cu D還原性 Fe Cu,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,當(dāng)人體患缺鐵性貧血時，可以服用亞鐵鹽作為補(bǔ)血劑。 人體血液中，正常的血紅蛋白中應(yīng)含F(xiàn)e2，若食用了亞硝酸鹽，則導(dǎo)致血紅蛋白中的Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3則會中毒。 醫(yī)生提出服用維生素C可解除亞硝酸鹽中毒。,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,思考與練習(xí)： 1實驗室應(yīng)如何保存新制的FeSO4溶液？ 2在FeCl3中滴加Na2S與在Na2S中滴加FeCl3的現(xiàn)象是否相同？ 3少量的Fe與過量的稀HNO3反應(yīng)和過量的Fe與少量的稀HNO3反應(yīng)產(chǎn)物是否相

24、同？ 4將適量鐵粉放入FeCl3溶液中，完全反應(yīng)后，溶液中的Fe2+和Fe3+濃度相等。則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比是（ ） A、2:3 B、3:2 C、1:2 D、1:1,A,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,1. FeCl3滴入Na2S溶液中，溶液呈強(qiáng)堿性，此時Fe3+不能氧化S2-，且Fe2S3有一定的穩(wěn)定性（雙水解較慢），所以反應(yīng)為 2Fe3+ +3S2- =Fe2S3 Fe3+ +3S2 + 3H2O=放置數(shù)日=Fe(OH)3+ 3HS- 兩反應(yīng)同時進(jìn)行，但快得多，所以實驗現(xiàn)象是有黑色沉淀 2. Na2S溶液滴入FeCl3中，溶液呈較強(qiáng)酸性，F(xiàn)e3+能氧化S2-，而且Fe

25、2S3迅速雙水解，故反應(yīng)為 2Fe3+ +3S2-= 2FeS +S 2Fe3+ 3S2-+6H2O = 2Fe(OH)3 + 3H2S 所以實驗現(xiàn)象是出現(xiàn)混合色的沉淀，且有一些氣泡放出。,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,思考1：Fe與Cu2+和Fe3+都能反應(yīng)，請用某個方程式判定他們氧化性的強(qiáng)弱，并說明Fe與Cu2+和Fe3+哪一個先反應(yīng)。 思考2：在紫紅色酸性KMnO4溶液中，加入下列物質(zhì)，紫紅色不褪去的是（ ） A硫酸亞鐵 B HI C 氯化鐵 D 二氧化硫 思考3：某溶液中Fe3+、Cu2+、Fe2+的物質(zhì)的量之比為3：2：1，現(xiàn)加入適量鐵粉，使溶液中三種離子物質(zhì)的量濃度之比變?yōu)?：2：4，則

26、參加反應(yīng)的鐵粉和原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量之比為（ ） A2：1 B 1：2 C 1：3 D 1：4,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,中國鋼鐵產(chǎn)量的增長（單位：萬噸）,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,思考： 1自然界中，鐵元素主要以什么形態(tài)存在？ 2要得到游離態(tài)就是將鐵的氧化物或硫化物_（氧化、還原），需加入_（氧化劑、還原劑）？ 3學(xué)過的工業(yè)上常用的還原劑有什么物質(zhì)？,鋼鐵是怎樣煉成的?,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,五、煉鐵與煉鋼（一）煉鐵,鐵礦石、焦炭、熱空氣、石灰石 （1）鐵礦石：赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4)、 褐鐵礦(Fe2O33H2O)及菱鐵礦(FeCO3)， （2

27、）焦炭(C)： 用作燃料以生高溫（800） 形成還原劑 （3）熱空氣： 使焦煤燃燒發(fā)生高溫，同時產(chǎn)生CO使氧化鐵還原 （4）石灰石作熔劑，除脈石（主要成分SiO2）,1原料：,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,2原理利用還原劑將鐵元素從含鐵的化合物中還原出來。 （1）還原劑的生成 C + O2 高溫 CO2 + Q C+CO2 高溫 2CO- Q （2）還原鐵 3CO + Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2 （3）造渣 CaCO3 高溫 CaO+CO2 CaO+SiO2 高溫 CaSiO3,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,C+CO2 高溫 2CO- Q,C + O2 高溫 CO2 + Q,3CO + Fe2

28、O3 高溫 2Fe + 3CO2,CaCO3 高溫 CaO+CO2,CaO+SiO2 高溫 CaSiO3,CO、CO2、N2、礦塵等,3設(shè)備：高爐,4. 產(chǎn)物,（1）生鐵 （2）高爐煤氣氣體燃料（ CO） （3）爐渣：主要是CaSiO3水泥,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,由于鐵和鋼在性能上的不同，決定了鋼比鐵的用途更廣。對比鐵和鋼成分上的差異，你認(rèn)為將鐵怎樣處理就變成了鋼？,生鐵和鋼中其他元素的含量對比,怎樣可以除硫、磷，減少碳？,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,（二）煉鋼,1原料 生鐵、純氧、脫氧劑、石灰石 2原理用氧化劑將生鐵中雜質(zhì)氧化而除去。 目的：降碳、除硫磷、調(diào)硅錳 （1）氧化 Fe + O2 高

29、溫 FeO FeO + C 高溫 Fe + CO 2FeO +Si 高溫 Fe +SiO2 FeO +Mn 高溫 Fe + MnO,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,（2）造渣 CaO + SiO2 高溫 CaSiO3 CaO + MnO 高溫 CaMnO2 硫、磷雜質(zhì)與生石灰作用形成爐渣被除去。 （3）脫氧 2FeO +Si 高溫 Fe +SiO2 FeO +Mn 高溫 Fe + MnO 3FeO + 2Al 高溫 3Fe + Al2O3,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,3、設(shè)備：轉(zhuǎn)爐。,轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)圖,煉鋼示意圖,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,煉鐵和煉鋼的比較,把鐵從鐵礦石中 還原出來,降碳、除硫磷、調(diào)硅錳,利用氧化-還原反應(yīng) ，用還原劑還原出鐵,利用氧化-還原反應(yīng)， 用氧化劑把雜質(zhì)氧化除去,鐵礦石、石灰石、 焦碳、空氣,生鐵、純氧、生石灰、脫氧劑,煉鐵高爐,轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,全世界每年因腐蝕而報廢的鋼鐵估計約占全年總產(chǎn)量的三分之一,銹跡斑斑的設(shè)備和材料,應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵,1金屬的腐蝕概念： 金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液