一氧化碳还原氧化铁试验试验原理

高炉中发生的几个主要反应：
C+O2===CO2（放热） 高温 CO2+C ====2CO（吸热） 高温 3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
石灰石的主要作用：造渣作用。
高温
许多金属的冶炼是把它们的矿物跟 焦炭或氢气、一氧化碳等物质起反 应。 有些活泼金属很难从其矿物中提取 出来，可以通过电解的方法得到。 金属的氧化；金属氧化物的还原。
九年级化学（上册）第五章 金属与矿物
第二节 金属矿物 铁的冶炼
学习目标：
１、知道常见的金属（铁、铝等）矿 物；了解从铁矿石中将铁还原出来的 方法（即铁的冶炼）
２、初步掌握有关杂质的计算
３、认识金属材料在生产、生活着 社会发展中的重要作用
问题引入：
１、日常生活中应用最广泛的金属 是什么金属？ ２、为什么铁的应用这么广泛呢？ ３、铁在自然界中都以化合物的形 式存在的,那么如何得到铁的单质 呢？
合金材料的应用十分广 泛，你知道哪些合金材 料？请跟同学们交流。
主要组成元素 铜、锌 铜、锡 铝、铜、镁、锰 锡、铅 铁、铬、镍 铁、碳 铋、铅、锡、镉
特性 坚硬、耐腐蚀 耐腐蚀、易铸造 质轻而坚硬 熔点低、能粘接金属 耐腐蚀 坚硬 熔点低
某炼铁厂用2500t含Fe2O376%的赤铁矿石 （杂质不含铁），炼出的生铁最多含多少铁？ 炼300t含杂质2.5%的生铁，至少需要含 Fe2O376%的赤铁矿石多少（杂质不含铁）？ 工业上用高温煅烧石灰石的方法制取二氧化碳 气体，同时可得到生石灰（CaO）。若煅烧含 碳酸钙80%的石灰石250吨，则可得二氧化 碳气体多少？生石灰中氧化钙的质量是多少？
含杂质问题的计算
1、含杂质20%的赤铁矿石1000t中含 氧化铁的质量是多少？含铁元素的质 量是多少？
2、要炼出含杂质2%的生铁3200t，需要 含氧化铁质量分数80%的赤铁矿石多少t？
将含杂质20%的赤铁矿100吨，用足量 的一氧化碳还原，最多可得纯铁多少吨？ 我国的冶铁工业上一般都用含有四氧化三 铁80%的磁铁矿石，如果现有10吨这样 的磁铁矿石，最多能练出含杂质5%的生 铁多少吨？
赤铁矿（Fe2O3）
黄铁矿（FeS2）
磁铁矿（Fe3O4）
纯铁的性质：
性质决定用途
物理性质：纯铁是一种银白色光泽的金属， 熔点为1535℃，沸点为2750℃，密度为 7.86g/cm3，质软，有延展性，导电性比铜、 铝弱。能被磁铁吸引，在受到磁场作用时， 能产生磁性。 化学性质：铁是一种化学性质比较活泼的金 属，它在一定条件下可以跟多种非金属单质 （O2 等）及其某些化合物（酸、盐溶液）发 生化学反应。
一、铁的冶炼
金属的 冶炼
◆使金属矿物变成金属单质的过程
◆铁矿石是怎样炼成铁的呢？
Fe2O3
+ CO 高温
Fe
实验的原理 实验的步骤 实验的现象 实验注意那些问题？（先加热还是先通气？ 实验完毕是先停止加热吗？） 实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验 完毕的尾气怎么处理？）
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一氧化碳还原氧化铁实验 实验原理：
参照课本P122进行探究，并谈谈你对合 金性能的认识。
合金具有许多良好的物理、化学或机械性 能。合金的硬度一般比各成分金属大，多 数合金的熔点低于组成它的成分金属。调 整合金的配方和改变合金的形成条件，可 以制成性能不同的各种合金。
合金名称 黄 铜 青 铜 硬 铝 焊 锡 不锈钢 碳素钢 武德合金
实验操作： 1、按上图组装仪器，并检查其密性 2、把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻管中，轻轻 转动，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上 3、把硬质玻管接入装置系统中，先通入一氧化碳气 体排气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷 灯，并观察装置中所发生的变化 4、当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再 通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却
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实验改进： 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收 集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用
或把尾气烧 掉，防止污 染空气
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实验前为什么要先通CO，再加热？ 排尽空气,防止加热不纯的CO发生爆炸 反应完毕后为什么还要继续通CO至试管冷却呢? 防止生成的铁在高温下又被氧化成氧化铁 从硬质玻璃管导出的尾气主要成分是什么？为什么要点燃处理？ 还可以怎么样处理? 主要成分是源自文库O,为了防止CO污染空气,可以点燃或用气囊收集 处理 氧化铁是什么颜色？得到的黑色粉末是什么？怎样用最简单方法 鉴别? 氧化铁是红色,得到的黑色粉末是铁粉,可以用磁铁吸引
小结：一氧化碳与氧化铁的反应
原理：3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2 红棕色粉末变成黑色（石灰水变浑浊：尾气 现象：能被点燃火焰呈蓝色） 操作：一通、二点、三熄、四停 注意：步骤不可颠倒；尾气妥善处理 应用：工业炼铁
高温
工业炼铁
原料：铁矿石、焦炭、 石灰石、空气 设备：高炉 原理：焦炭在炉内反应生 成一氧化碳跟氧化铁在高 温下反应生成铁。 产品：实际生产中铁矿石 在高炉中冶炼得到的是含 有较多的碳、硫、磷、硅 等元素的生铁。
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实验现象： 红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰 水逐渐变浑浊 注意问题： 1、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中进行的， 先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳 与空气混合受热爆炸 2、实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到 玻璃管冷却为止。（防止灼热的铁与氧气反应）
九年级化学（上册）第五章 金属与矿物
铁的冶炼 合金 （第二课时）
——长中化学组
复习提问
炼铁的原理是怎样的？ 一氧化碳还原氧化铁的实验中要注意哪 些问题？某同学实验时试管发生爆炸了， 可能是什么原因造成的？ 工业高炉炼铁得到的是不是纯铁？
二、生铁和钢
都是铁的 合金
生铁和钢的根本区别在哪里？ 钢与生铁相比有哪些优越的性能？ 生铁是怎样被炼成钢的？ 列举生铁和钢在生产生活中的应用？ 阅读交流：我国钢铁工业发展的现状。
三、合金
合金的诞生
由于不同的用途需要不同性 能的金属，而纯金属很难满足各 种特殊要求，为此人们在生产实 践中制造出了许许多多具有特殊 性能的“新型金属”——合金。
多种多样的合金
硅锰合金
铝、镁、铜合金的飞机
特殊铝合金制造航空器
战 国 初 期 曾 侯 乙 铜 钟
青铜器
多种多样的合金
阅读讨论
什么是合金？ 金属材料包括哪两类？ 为什么合金比纯金属具有更广泛的用途？