(2)上課用煉鐵的原理

很久以前，有個愛財如命的老財主，整天逼迫長工們?yōu)樗苫?。一天地主親自上山監(jiān)視長工們是否干活時偷懶。突然，他在一個山谷里發(fā)現(xiàn)滿地都是黃澄澄的“金子〞，這簡直使他快樂得發(fā)狂了，地主貪婪地、大把大把地往口袋里裝“金子〞，直到口袋里再塞不下了，才跑回家把“金子〞藏起來。從這以后，地主也開始干活了。每天夜晚，地主總象一個小偷似的摸黑上山，將一袋袋的“金子〞往家里搬，直到家里無處可藏才罷手了。

有一天，地主挑了指甲那么大一塊“金子〞到錢莊里去換錢。錢莊的伙計接過“金子〞一看，大罵地主是天字第一號大傻瓜，把“金子〞給扔出來了。小故事愚人金愚人金愚人金第一節(jié)常見的金屬材料〔第二課時〕

三、煉鐵的原理棲霞市蛇窩泊中學(xué)李新海常見的幾種鐵礦石的成分黃鐵礦主要成分FeS2菱鐵礦主要成分FeCO3磁鐵礦主要成分Fe3O4主要成分Fe2O3赤鐵礦70%72%48%56%主要成分中的含鐵量探究之旅

要完成鐵的冶煉通?？紤]哪些主要方面的問題？冶煉原料；冶煉原理；冶煉裝置(設(shè)備)等。

如何從鐵礦石中得到鐵呢?以赤鐵礦(主要成分Fe2O3)為例。Fe2O3

FeCO高溫?zé)掕F原理在高溫下，用復(fù)原劑〔主要是CO)從鐵礦石中復(fù)原出鐵。我設(shè)計我創(chuàng)新我設(shè)計我創(chuàng)新AB氧化鐵一氧化碳石灰水實驗現(xiàn)象：紅色固體變成黑色；澄清石灰水變渾濁。儀器裝置D:\初四化學(xué)課時備課\煉鐵\一氧化碳復(fù)原氧化鐵標(biāo)清.flv現(xiàn)象：紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁。點燃尾氣有藍(lán)色火焰一氧化碳復(fù)原氧化鐵實驗室相關(guān)的化學(xué)方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2O2CO+O22CO2點燃高溫用酒精燈點燃尾氣的作用是防止一氧化碳污染空氣實驗步驟：1、檢查裝置氣密性2、將適量的氧化鐵裝入試管并固定裝置3、點燃右邊酒精燈4、驗純、通入一氧化碳?xì)怏w5、點燃酒精噴燈給氧化鐵加熱6、待硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色物質(zhì)完全變?yōu)楹谏珪r停止加熱(熄滅噴燈)7、待玻璃管內(nèi)固體冷卻后停止通入一氧化碳，8、然后熄滅右邊酒精燈實驗前要先通CO將玻璃管中的空氣排盡再加熱，防止加熱時CO與空氣混合發(fā)生爆炸；實驗完畢后，停止加熱時要繼續(xù)通CO至玻璃管內(nèi)固體冷卻，防止高溫下的生成物鐵與空氣接觸而被氧化，同時還可防止石灰水倒吸。練習(xí)：1、實驗中要先通入一段時間的CO，再加熱Fe2O3。

2、實驗結(jié)束后要等玻璃管中的物質(zhì)冷卻后，再停止通入CO。

3、在實驗過程中要及時點燃一氧化碳，使之燃燒。

防止加熱時試管內(nèi)有空氣可能會爆炸。防止生成的鐵再被空氣中的氧氣氧化。由于一氧化碳有毒性散失到空氣中會造成空氣污染，故使之燃燒轉(zhuǎn)化成無毒的二氧化碳。思考：1、實驗開始時先通會一氧化碳，在加熱；實驗結(jié)束先停止加熱再通一會一氧化碳的原因2、實驗現(xiàn)象及化學(xué)方程式〔三點〕3、石灰水的作用4、為什么對尾氣進(jìn)行處理？還可以怎樣改進(jìn)?5、生成的鐵怎樣檢驗？例1、某校課外小組的同學(xué)在老師的幫助下，探究用赤鐵礦〔主要成分Fe2O3〕煉鐵的主要反響原理。他們設(shè)計的實驗裝置如圖〔二〕鐵及其化合物〔4〕兩圖相比，B的主要優(yōu)點是______。〔3〕圖A中，設(shè)計第二個酒精燈的目的是_______，實驗時應(yīng)先點燃第____個酒精燈。〔2〕實驗時，在澄清的石灰水中觀察到的現(xiàn)象是____〔1〕寫出一氧化碳復(fù)原氧化鐵的化學(xué)方程式___________________________.例2．〔07中考〕某課外小組的同學(xué)們收集了含一氧化碳和二氧化碳的廢氣，為了確認(rèn)這種廢氣的組成，他們在實驗室按如下裝置進(jìn)行了實驗。

〔1〕B裝置中盛放濃氫氧化鈉溶液，其作用是_____________________________________。

〔2〕C裝置中發(fā)生反響的化學(xué)方程式是。

〔3〕A裝置和D裝置完全相同，其作用的不同之處是石灰水石灰水D廢氣BCA例3.化學(xué)興趣小組用以下裝置探究煉鐵的原理。(1)加熱Fe2O3之前要先通一會兒CO的目的是__________。(2)方框中連接的是C和D，導(dǎo)管接口的連接順序是a→()→()→()，如果導(dǎo)管連接錯誤，后果是。(3)玻璃管A中發(fā)生反響的化學(xué)方程式為。復(fù)原反響：含氧化合物中的氧被奪去的反響。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

高溫奪取氧的物質(zhì)叫做復(fù)原劑。得氧被氧化，發(fā)生氧化反響，作復(fù)原劑失氧被復(fù)原，發(fā)生復(fù)原反響，作氧化劑我是還原劑！A.H2+CuO

Cu+H2O加熱B.Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe判斷下列反應(yīng)中的還原劑。

高溫CO得氧，作還原劑。Fe3O4失氧，作氧化劑。4CO+Fe3O4

3Fe+4CO2高溫挑戰(zhàn)自我煉鐵高爐的結(jié)構(gòu)復(fù)原劑的生成鐵的復(fù)原爐渣的形成煉鐵的主要原料煉鐵的主要反響高爐煤氣和爐渣的成分煉鐵高爐示意圖工業(yè)煉鐵1.原料:3.設(shè)備:高爐鐵礦石焦炭石灰石2.原理:高溫Fe2O3+3CO2Fe+3CO2空氣ＣaCo3=CaO+co2高溫3co+Fe2o3=2Fe+3co2高溫CaO+SiO2=ＣaSio3高溫c+co2=2co高溫c+o２=co2點燃〔供熱、CO2〕〔制復(fù)原劑供熱〕〔造渣〕處理方法：回收再利用高爐內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)煉鐵時各物質(zhì)的作用：石灰石：把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為爐渣焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2復(fù)原為具有復(fù)原性的CO，因此在煉鐵高爐中起主要作用的復(fù)原劑是CO，優(yōu)點是氣體復(fù)原劑具有流動性，能與礦石充分接觸，使反響更徹底。結(jié)束煉鐵廠利用100噸含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦，可以煉出多少噸純鐵？學(xué)以致用3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2高溫160112100噸×80%=80噸X16011280噸X=X=56噸解：可以煉出純鐵的質(zhì)量為X可以煉出多少噸含鐵96%的生鐵？煉鐵廠利用100噸含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦，可以煉出多少噸純鐵？學(xué)以致用3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2高溫160112100噸×80%=80噸X可以煉出多少噸含鐵96%的生鐵？16011280噸X=X=56噸生鐵的質(zhì)量：56噸÷96%=58.3噸解：可以煉出純鐵的質(zhì)量為X1、在高爐煉鐵中,將鐵從鐵的氧化物中復(fù)原出來的復(fù)原劑是：〔〕Ａ、焦炭Ｂ、二氧化碳Ｃ、一氧化碳D、石灰石Ｃ3co+Fe2o3=2Fe+3co2高溫2、在反響中，發(fā)生復(fù)原反響的物質(zhì)是：〔〕Ａ、Fe2o3Ｂ、coＣ、FeＤ、co2Ａ3、①生鐵②赤鐵礦③石灰石④無煙煤⑤焦炭，煉鐵時從高爐進(jìn)料口投放的原料是以上物質(zhì)中的：〔〕Ａ、①③⑤Ｂ、②③④Ｃ、②③⑤Ｄ、①④⑤C在線測試：1.常見的鐵礦石有磁鐵礦(主要成分是_______),赤鐵礦(主要成分是__________).2.工業(yè)煉鐵的主要原料有_________、_________、__________，煉鐵發(fā)生反響的主要化學(xué)方程式為___________________________。3.為適應(yīng)火車提速，滬寧線上原有的短軌全部接為超長軌。在焊接過程中，工程技術(shù)人員點燃鋁熱劑〔鋁粉和氧化鐵的混合物〕能釋放大量的能量，生成熔融狀態(tài)的鐵可用來連接鐵軌，反響的化學(xué)方程式如下：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，其中的復(fù)原劑為〔〕A.Fe2O3B.AlC.Al2O3D.Fe在線測試：1.常見的鐵礦石有磁鐵礦(主要成分是Fe3O4),赤鐵礦(主要成分是Fe2O3).2.工業(yè)煉鐵的主要原料有鐵礦石、焦碳、石灰石，煉鐵發(fā)生反響的主要化學(xué)方程式為Fe2O3＋3CO2Fe+3CO2。3.為適應(yīng)火車提速，滬寧線上原有的短軌全部接為超長軌。在焊接過程中，工程技術(shù)人員點燃鋁熱劑〔鋁粉和氧化鐵的混合物〕能釋放大量地能量，生成熔融狀態(tài)的鐵可用來連接鐵軌，反響的化學(xué)方程式如下：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，其中的復(fù)原劑為〔B〕A.Fe2O3B.AlC.Al2O3D.Fe4.某學(xué)生改進(jìn)一氧化碳復(fù)原氧化鐵的實驗裝置，如下圖：(1〕假設(shè)先給氧化鐵熱，氧化鐵再通入一氧化碳，可CO能產(chǎn)生的后果是——原因是______(2)寫出A中發(fā)生反響的ABC化學(xué)方程式______〔3〕裝置B中產(chǎn)生的現(xiàn)象可判斷反響是否開始發(fā)生，那么B中的試劑是〔填名稱〕__________〔4〕裝置C的作用是_____(5)裝置C收集氣體的方法叫做____________。

4.某學(xué)生改進(jìn)一氧化碳復(fù)原氧化鐵的實驗裝置，如下圖：(1〕假設(shè)先給氧化鐵熱，再氧化鐵通入一氧化碳，可能CO產(chǎn)生的后果是爆炸，原因是一氧化碳中混有空氣不純潔，加熱ABC時可能會發(fā)生爆炸。(2)寫出A中發(fā)生反響的化學(xué)方程式Fe2O3＋3CO2Fe+3CO2〔3〕裝置B中產(chǎn)生的現(xiàn)象可判斷反響是否開始發(fā)生，那么B中的試劑是〔填名稱〕澄清石灰水〔4〕裝置C的作用是防止一氧化碳?xì)怏w污染空氣。(5)裝置C收集氣體的方法叫做排水集氣法。

爐身爐腰爐腹?fàn)t缸爐喉鐵礦石、焦碳、熔劑高爐煤氣高爐煤氣出渣口出鐵口進(jìn)風(fēng)口O2N2進(jìn)風(fēng)口熱空氣進(jìn)風(fēng)口O2N2進(jìn)風(fēng)口熱空氣進(jìn)風(fēng)口O2N2進(jìn)風(fēng)口熱空氣鐵礦石、焦碳、熔劑鐵礦石、焦碳、熔劑出渣口出渣口高爐煤氣高爐煤氣高爐煤氣高爐煤氣出鐵口出鐵口重復(fù)返回高爐煉鐵的主要反響：〔1〕、復(fù)原劑的生成爐身爐腰爐腹?fàn)t缸爐喉鐵礦石、焦碳、熔劑高爐煤氣高爐煤氣出渣口出鐵口鐵礦石、焦碳、熔劑鐵礦石、焦碳、熔劑出渣口出渣口高爐煤氣高爐煤氣高爐煤氣高爐煤氣出鐵口出鐵口熱空氣熱空氣熱空氣熱空氣熱空氣熱空氣爐身爐腰爐腹?fàn)t缸爐喉高爐煤氣高爐煤氣鐵礦石、焦碳、熔劑出渣口出鐵口O2+C=CO2CO2+C=2CO重復(fù)返回〔2〕、鐵的復(fù)原爐身爐腰爐腹?fàn)t缸爐喉高爐煤氣高爐煤氣鐵礦石、焦碳、熔劑出渣口出鐵口生鐵3CO+Fe2O3=2Fe+CO2O2+C=CO2CO2+C=2COCOCOCO重復(fù)返回〔3〕、爐渣的