一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理

第二節(jié)鐵的冶煉合金

（第一課時(shí)）九年級(jí)化學(xué)（上冊(cè)）第五章金屬與礦物學(xué)習(xí)目標(biāo)：１、知道常見(jiàn)的金屬（鐵、鋁等）礦物；了解從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的方法（即鐵的冶煉）３、認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)、生活著社會(huì)發(fā)展中的重要作用２、初步掌握有關(guān)雜質(zhì)的計(jì)算問(wèn)題引入：１、日常生活中應(yīng)用最廣泛的金屬是什么金屬？３、鐵在自然界中都以化合物的形式存在的,那么如何得到鐵的單質(zhì)呢？２、為什么鐵的應(yīng)用這么廣泛呢？赤鐵礦（Fe2O3）磁鐵礦（Fe3O4）黃鐵礦（FeS2）純鐵的性質(zhì)：性質(zhì)決定用途物理性質(zhì)：純鐵是一種銀白色光澤的金屬，熔點(diǎn)為1535℃，沸點(diǎn)為2750℃，密度為7.86g/cm3，質(zhì)軟，有延展性，導(dǎo)電性比銅、鋁弱。能被磁鐵吸引，在受到磁場(chǎng)作用時(shí)，能產(chǎn)生磁性?；瘜W(xué)性質(zhì)：鐵是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，它在一定條件下可以跟多種非金屬單質(zhì)（O2

等）及其某些化合物（酸、鹽溶液）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。一、鐵的冶煉◆使金屬礦物變成金屬單質(zhì)的過(guò)程金屬的冶煉Fe2O3

Fe◆鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？+CO

高溫2023/9/27觀察與思考實(shí)驗(yàn)的原理實(shí)驗(yàn)的步驟實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)注意那些問(wèn)題？（先加熱還是先通氣？實(shí)驗(yàn)完畢是先停止加熱嗎？）實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)嗎？（一氧化碳有毒，實(shí)驗(yàn)完畢的尾氣怎么處理？）2023/9/2謝麗芬8一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)操作：

1、按上圖組裝儀器，并檢查其密性2、把少量研細(xì)的氧化鐵粉末裝進(jìn)硬質(zhì)玻管中，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)，使氧化鐵粉末均勻地附在玻璃管內(nèi)壁上

3、把硬質(zhì)玻管接入裝置系統(tǒng)中，先通入一氧化碳?xì)怏w排氣；待排盡后，點(diǎn)燃出氣口處的酒精燈及酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化

4、當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，先停止加熱，再通一會(huì)兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻2023/9/29實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

紅棕色的氧化鐵粉末逐漸變成黑色，同時(shí)澄清的石灰水逐漸變渾濁注意問(wèn)題：

1、一氧化碳還原氧化鐵是在封閉的硬質(zhì)玻管中進(jìn)行的，先通一氧化碳，可以把管內(nèi)的空氣排出，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸

2、實(shí)驗(yàn)完畢先停止加熱，還要繼續(xù)通入一氧化碳直到玻璃管冷卻為止。（防止灼熱的鐵與氧氣反應(yīng)）2023/9/210實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：

可將上述裝置除尾氣的部分，改成用氣球收集，這樣收集得到的未燃一氧化碳?xì)怏w可重復(fù)利用或把尾氣燒掉，防止污染空氣實(shí)驗(yàn)前為什么要先通CO，再加熱？反應(yīng)完畢后為什么還要繼續(xù)通CO至試管冷卻呢?從硬質(zhì)玻璃管導(dǎo)出的尾氣主要成分是什么？為什么要點(diǎn)燃處理？還可以怎么樣處理?氧化鐵是什么顏色？得到的黑色粉末是什么？怎樣用最簡(jiǎn)單方法鑒別?交流與討論排盡空氣,防止加熱不純的CO發(fā)生爆炸防止生成的鐵在高溫下又被氧化成氧化鐵主要成分是CO,為了防止CO污染空氣,可以點(diǎn)燃或用氣囊收集處理氧化鐵是紅色,得到的黑色粉末是鐵粉,可以用磁鐵吸引小結(jié)：一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)原理：現(xiàn)象：操作：注意：應(yīng)用：3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高溫紅棕色粉末變成黑色（石灰水變渾濁：尾氣能被點(diǎn)燃火焰呈藍(lán)色）一通、二點(diǎn)、三熄、四停步驟不可顛倒；尾氣妥善處理工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣設(shè)備：高爐原理：焦炭在爐內(nèi)反應(yīng)生成一氧化碳跟氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵。產(chǎn)品：實(shí)際生產(chǎn)中鐵礦石在高爐中冶煉得到的是含有較多的碳、硫、磷、硅等元素的生鐵。高爐中發(fā)生的幾個(gè)主要反應(yīng)：C+O2===CO2（放熱）CO2+C====2CO（吸熱）3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高溫高溫高溫石灰石的主要作用：造渣作用。許多金屬的冶煉是把它們的礦物跟焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)起反應(yīng)。有些活潑金屬很難從其礦物中提取出來(lái)，可以通過(guò)電解的方法得到。金屬的氧化；金屬氧化物的還原。拓展視野金屬冶煉的方法含雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算1、含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石1000t中含氧化鐵的質(zhì)量是多少？含鐵元素的質(zhì)量是多少？2、要煉出含雜質(zhì)2%的生鐵3200t，需要含氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%的赤鐵礦石多少t？將含雜質(zhì)20%的赤鐵礦100噸，用足量的一氧化碳還原，最多可得純鐵多少?lài)?？我?guó)的冶鐵工業(yè)上一般都用含有四氧化三鐵80%的磁鐵礦石，如果現(xiàn)有10噸這樣的磁鐵礦石，最多能練出含雜質(zhì)5%的生鐵多少?lài)?？交流與討論鐵的冶煉合金

（第二課時(shí)）九年級(jí)化學(xué)（上冊(cè)）第五章金屬與礦物——長(zhǎng)中化學(xué)組復(fù)習(xí)提問(wèn)煉鐵的原理是怎樣的？一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中要注意哪些問(wèn)題？某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)試管發(fā)生爆炸了，可能是什么原因造成的？工業(yè)高爐煉鐵得到的是不是純鐵？鐵的用途二、生鐵和鋼生鐵和鋼的根本區(qū)別在哪里？鋼與生鐵相比有哪些優(yōu)越的性能？生鐵是怎樣被煉成鋼的？列舉生鐵和鋼在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用？閱讀交流：我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。都是鐵的合金三、合金合金的誕生由于不同的用途需要不同性能的金屬，而純金屬很難滿(mǎn)足各種特殊要求，為此人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中制造出了許許多多具有特殊性能的“新型金屬”——合金。多種多樣的合金鋁、鎂、銅合金的飛機(jī)青銅器特殊鋁合金制造航空器

硅錳合金戰(zhàn)國(guó)初期曾侯乙銅鐘多種多樣的合金閱讀討論什么是合金？金屬材料包括哪兩類(lèi)？為什么合金比純金屬具有更廣泛的用途？參照課本P122進(jìn)行探究，并談?wù)勀銓?duì)合金性能的認(rèn)識(shí)?；顒?dòng)與探究小結(jié)：合金具有許多良好的物理、化學(xué)或機(jī)械性能。合金的硬度一般比各成分金屬大，多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它的成分金屬。調(diào)整合金的配方和改變合金的形成條件，可以制成性能不同的各種合金。合金材料的應(yīng)用十分廣泛，你知道哪些合金材料？請(qǐng)跟同學(xué)們交流。交流與討論合金名稱(chēng)主要組成元素特性黃銅銅、鋅堅(jiān)硬、耐腐蝕青銅銅、錫耐腐蝕、易鑄造硬鋁鋁、銅、鎂、錳質(zhì)輕而堅(jiān)硬焊錫錫、鉛熔點(diǎn)低、能粘接金屬不銹鋼鐵、鉻、鎳耐腐蝕碳素鋼鐵、碳堅(jiān)硬武德合金鉍、鉛、錫、鎘熔點(diǎn)低某煉鐵廠用2500t含F(xiàn)e2O376%的赤鐵礦石（雜質(zhì)不含鐵），煉出的生鐵最多含多少鐵？