2023學(xué)年完整公開(kāi)課版鐵的冶煉

第五章金屬與礦物第二節(jié)鐵的冶煉合金第一課時(shí)1、認(rèn)識(shí)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的步驟、現(xiàn)象和尾氣處理方法。2、了解工業(yè)煉鐵的原料、原理及設(shè)備。3、認(rèn)識(shí)金屬的氧化與金屬氧化物的還原。學(xué)習(xí)目標(biāo)

地殼中鐵的含量怎么樣？在自然界中主要以化合物的形式還是單質(zhì)的形式存在？單質(zhì)鐵又是怎樣得到的呢？想一想一、鐵的冶煉

煉鐵的過(guò)程就是以鐵礦石為原料把鐵的化合物變?yōu)閱钨|(zhì)鐵（含少量雜質(zhì)）的過(guò)程。相信你會(huì)選擇現(xiàn)有三種鐵礦石可供選擇，用于煉鐵：主要成分為Fe2O3主要成分為Fe3O4

主要成分是FeS2

我選擇：理由是：赤鐵礦磁鐵礦同純度礦石含鐵量高硫等有害元素少赤鐵礦磁鐵礦黃鐵礦二、鐵冶煉的模擬實(shí)驗(yàn)一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室CO與Fe2O3反應(yīng)1、實(shí)驗(yàn)步驟是什么？2、澄清石灰水的作用是什么？實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

3、尾氣如何處理？4、實(shí)驗(yàn)中為什么要先通一段時(shí)間CO，再加熱Fe2O3？

5、實(shí)驗(yàn)結(jié)束前應(yīng)如何操作?6、如何驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了鐵？觀(guān)察與思考實(shí)驗(yàn)步驟：（1）、檢查裝置的氣密性；（2）、裝入藥品并固定；（3）、向玻璃管內(nèi)通入一氧化碳?xì)怏w；（4）、給氧化鐵加熱；（5）、停止加熱；（6）、待試管冷卻后停止通一氧化碳?xì)怏w。CO：早出晚歸酒精燈：遲到早退一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：化學(xué)方程式：3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2C02+Ca(OH)2===CaCO3+H2O高溫紅棕色粉末逐漸變成黑色，且能被磁鐵吸引，澄清石灰水變渾濁。一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)：1、尾氣的成分中含有CO，必須加以處理，方法有2、實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)：先通一會(huì)兒一氧化碳?xì)怏w，再加熱3、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)：先熄滅酒精燈，繼續(xù)通一氧化碳?xì)怏w直到生成物冷卻排出裝置內(nèi)的空氣，以免加熱時(shí)CO與空氣混合，可能會(huì)發(fā)生爆炸。防止水倒吸(不撤離CO裝置)；防止生成的鐵重新被氧化(撤離CO裝置)。（1）、用氣球收集；（2）、點(diǎn)燃；（3）、循環(huán)利用思考？如果將CO改為H2還要進(jìn)行尾氣處理嗎？導(dǎo)學(xué)案第5題：該實(shí)驗(yàn)裝置中的尾氣處理的方法?（1）酒精燈點(diǎn)燃

CO澄清石灰水Fe2O3(2)在裝置尾部加一個(gè)氣球來(lái)收集

(3)把導(dǎo)管彎向前一個(gè)酒精燈三、工業(yè)煉鐵

工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備、原料、原理各是什么？各原料的作用又是如何的呢？1、煉鐵的主要設(shè)備是：高爐主要反應(yīng)3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高溫C+CO2===2CO高溫C+O2===CO2點(diǎn)燃析疑解難：高爐的爐渣出口在鐵水出口的上方的原因？爐渣密度小于鐵水2、煉鐵的原料：（1）鐵礦石：（2）焦炭:（3）石灰石：（4）空氣:提供鐵元素A、提供熱源、維持爐溫B、制還原劑（一氧化碳）制造爐渣提供氧氣指導(dǎo)閱讀：課本P125“拓展視野”1、許多金屬（如錳、鋅、鐵、鎳、鉛等）的冶煉，是把它們的礦物跟焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。2、有些金屬很難從其礦物中提取出來(lái)，需用電解的方法。（如鋁等）2Al2O3===4Al+3O2通電3、通常把金屬跟氧結(jié)合成金屬氧化物的過(guò)程稱(chēng)為金屬的氧化。金屬氧化物跟焦炭、氫氣、一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過(guò)程，稱(chēng)為金屬氧化物的還原。2Cu+O2==2CuO△金屬的氧化H2+CuO==Cu+H2O△金屬氧化物的還原某同學(xué)改進(jìn)一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：（1）、若先給氧化鐵加熱，再通入一氧化碳可能產(chǎn)生的后果是______________（2）、寫(xiě)出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________.

（3）、B裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象可判斷反應(yīng)是否開(kāi)始發(fā)生，B試劑是________（4）、C裝置的作用是________________________（5）、C裝置收集氣體的方法叫_______Fe2O3CO發(fā)生爆炸3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高溫澄清石灰水收集未反應(yīng)的CO，防止污染空氣排水法練習(xí)與實(shí)踐ABC相信你會(huì)計(jì)算1噸含F(xiàn)e2O380%赤鐵礦，可煉成含雜質(zhì)2%的生鐵多少?lài)?？（用兩種不同的方法計(jì)算）解：設(shè)可煉成含雜質(zhì)2%的生鐵的質(zhì)量為x

3CO+Fe2O3==2Fe+3CO21601121t×80%(1-2%)×x160112

1t×80%(1-2%)×xx=0.57t答：可煉成含雜質(zhì)2%的生鐵0.57t高溫解：氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量

=1t×80%××100%=0.56t含雜質(zhì)2%的生鐵的質(zhì)量=3.36t÷(1-2%)=0.57t答：可煉成含雜質(zhì)2%的生鐵0.57t

56×256×2+16×3相信你自己請(qǐng)你運(yùn)用物理或化學(xué)的方法除去括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì)Cu(Fe)CO(CO2)CO2(CO)物理方法：用磁鐵吸引化學(xué)方法：Fe+H2SO4==FeSO4+H2Fe+C