鐵的冶煉及含雜質(zhì)化學(xué)方程式的計(jì)算

§5-2鐵的冶煉第一課時(shí)金屬元素在自然界中的分布地殼中金屬的百分含量一、常見金屬礦物金屬在自然界中主要以單質(zhì)存在，還是以化合物存在？大部分以化合物存在，極少數(shù)金屬以單質(zhì)（游離態(tài)）存在自然界中以單質(zhì)存在的銀自然界中以單質(zhì)存在的金1、分布和存在磁鐵礦的主要成分為Fe3O4

黃鐵礦的主要成分是FeS2

鐵的幾種礦石赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)

褐鐵礦（Fe2O3·nH2O)菱鐵礦主要成分是FeCO3

孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦Cu2O黃銅礦CuFeS2Al2O3鋁土礦鐵(iron)在自然界中分布很廣，在地殼中含量居所有金屬元素的第二位，僅次于鋁，約占地殼總質(zhì)量的4.75%。我國(guó)遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦。變成使金屬礦物變成金屬的過(guò)程，叫做金屬的冶煉金屬礦物金選擇赤鐵礦，因?yàn)槌噼F礦中鐵的含量比較高，且對(duì)環(huán)境污染小，成本比較低。所以要選擇赤鐵礦

現(xiàn)在以鐵的冶煉為例：有赤鐵礦（Fe2O3)、磁鐵礦（Fe3O4)、黃鐵礦（FeS2).你會(huì)選擇以哪種礦石為原料冶煉鐵，為什么？

我反思我提高Fe交流與討論赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)Fe2O3和Fe的組成上有何不同之處（1）、可在一定條件下，使Fe2O3直接失氧，轉(zhuǎn)變成鐵；（）（2）、可加入某類物質(zhì)，讓其與Fe2O3中的O元素結(jié)合，主動(dòng)奪取Fe2O3中的“O”元素，使Fe2O3轉(zhuǎn)變成金屬Fe。（）我們可以怎么做？×√C+O2==CO2

2H2+O2==2H2O

2CO+O2==2CO2

點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Mg+O2==2MgO點(diǎn)燃（×）（×）（√）鐵冶煉的化學(xué)原理用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，奪取氧化鐵中的氧基本反應(yīng)原理：＿Fe2O3+＿CO=====＿Fe+＿CO2高溫Fe2O3→Fe3231課本124頁(yè)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意安全（一氧化碳有毒），注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄。反應(yīng)裝置檢驗(yàn)裝置尾氣裝置實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟:5、待冷卻后取出產(chǎn)物，用磁鐵吸引，看能否被吸起。1、反應(yīng)前先檢查裝置的氣密性3、驗(yàn)純CO氣體，通CO氣體一會(huì)兒,再用酒精燈加熱氧化鐵。4、反應(yīng)結(jié)束，先撤氧化鐵處酒精燈，稍稍冷卻后停止通CO氣體2、裝入藥品，連接好裝置1.組裝查密2.裝入藥品3.驗(yàn)純通氣4.點(diǎn)燈除尾5.排空點(diǎn)燈6.熄燈通氣7.冷卻停氣以防CO泄露，污染大氣以防CO不純，加熱時(shí)發(fā)生爆炸排盡裝置中的空氣，以防加熱時(shí)發(fā)生爆炸防止鐵在較高的溫度下重新被氧化同時(shí)還可以防止石灰水倒吸以防未反應(yīng)的CO污染大氣實(shí)驗(yàn)步驟觀察與思考澄清石灰水作用是什么？實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)什么現(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？）3CO+Fe2O3===Fe+3CO2高溫演示CO還原Fe2O3.exe

實(shí)驗(yàn)3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（4）產(chǎn)物能被磁鐵吸引（1）紅色的粉末逐漸變成黑色（2）澄清石灰水變渾濁。（3）CO燃燒呈藍(lán)色火焰2、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先熄滅酒精燈，直到試管冷卻再停止通一氧化碳的原因是（1）試管冷卻，否則高溫會(huì)使生成的鐵又被氧化（2）防止石灰水倒吸，使試管炸裂3、尾氣的成分中含有CO，必須加以處理，方法有

排出裝置內(nèi)的空氣，以免加熱時(shí)CO與空氣混合，發(fā)生爆炸。（1）用氣球收集；（2）點(diǎn)燃；1、實(shí)驗(yàn)中先通一段時(shí)間CO，再點(diǎn)燃酒精燈加熱Fe2O3的目的：CO早出晚歸，酒精燈遲到早退實(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

工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備、原料、原理是什么？各原料的作用又是如何的呢？

交流與討論工業(yè)煉鐵原料：

.主要反應(yīng)

.Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高溫高爐鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備：

.①提供熱源，維持爐溫②提供CO造渣除雜

煉鐵高爐的結(jié)構(gòu)

1、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。

練習(xí)與實(shí)踐Fe2O3COABC發(fā)生爆炸高溫3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2澄清石灰水收集未反應(yīng)的CO，防止污染空氣排水法2、煉鐵的原料是（）A、鐵礦石、一氧化碳、空氣B、鐵礦石、煙煤、生石灰C、鐵礦石、焦炭、空氣D、鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣練習(xí)與實(shí)踐D3、煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高，而且要“有害元素”少，下列鐵礦石你認(rèn)為不適宜煉鐵的是（）

A.磁鐵礦（Fe3O4）72.4%B.赤鐵礦（Fe2O3）70%C.菱鐵礦（FeCO3）48.3%D.黃鐵礦（FeS2）46.7%D含雜質(zhì)化學(xué)方程式的計(jì)算第二課時(shí)思考用高爐煉出的鐵是純鐵嗎化學(xué)方程式所表示的都是純凈物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)的相互關(guān)式，各化學(xué)式所規(guī)定的化學(xué)量反映的是純凈物間的數(shù)量關(guān)系，但在現(xiàn)實(shí)生活中，絕對(duì)純凈或理想純凈的物質(zhì)的不存在的，或多或少都含有雜質(zhì)。當(dāng)參加反應(yīng)的物質(zhì)含有雜質(zhì)時(shí)，先要把含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量，再用純物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算?；瘜W(xué)方程式的計(jì)算有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算交流與討論例1、含氧化鐵320t的赤鐵礦石，可煉出鐵多少噸？解：設(shè)可煉出鐵XFe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高溫160112320t112X160112==320t

xX=224t答：可煉出鐵224t例1、400t含氧化鐵80%的赤鐵礦，可煉出鐵多少噸？解：設(shè)可煉出鐵XFe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高溫160112400x80%x160400x80%==320t

(1-4%)

xX=224t答：可煉出鐵224t例1、含氧化鐵320t的赤鐵礦石，可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵多少噸？解：可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵x噸Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高溫160112320t(1-4%)x160112==320t

(1-4%)

x答：可煉出鐵233.3tX=233.3t例3：用400t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含雜質(zhì)4%的生鐵多少噸？注意：帶入化學(xué)方程式計(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量赤鐵礦石—氧化鐵—鐵—生鐵解：設(shè)理論上可煉出含鐵

96%的生鐵XFe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高溫160112400t×80%(1-4%)X答：理論上可煉出含鐵96%的生鐵233.3t160

112==400t×80%(1-4%)XX=233.3tP126頁(yè)5.工業(yè)上用含氧化鐵480t的赤鐵礦為原料煉鐵，得到含雜質(zhì)4%的生鐵。據(jù)此填寫下列框圖中有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量，并寫出完整的計(jì)算過(guò)程。氧化鐵的質(zhì)量純鐵的質(zhì)量生鐵的質(zhì)量隨堂練習(xí)

1、工業(yè)上以赤鐵礦（Fe2O3）為原料冶煉鐵。某鋼鐵廠冶煉896Kg鐵，需要含F(xiàn)e2O364%的赤鐵礦多少Kg？（2000Kg）P136頁(yè)3.黃銅是一種重要的金屬材料，是銅和鋅的合金，可以用于制造機(jī)器、電器零件及日常用品。為了測(cè)定某黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取10g該黃銅樣品粉末加入到稀硫酸中，恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣0.1g。試求：（1）該黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（2）該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。1、還原劑法：利用還原劑在高溫下將金屬?gòu)幕衔镏羞€原出來(lái)。把金屬的礦物跟焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。（如錳、鋅、鐵、鎳、鉛等）2、電解法：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通電如CO、H2和C等由于不同的金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，因此，常采用不同的冶煉方法。熱還原法、電解法、熱分解法等。利用還原劑在高溫下將金屬?gòu)幕衔镏羞€原出來(lái)。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2

高溫?zé)徇€原法金屬氧化物跟焦碳、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)程稱為