内容正文:
课题3 金属的利用和保护
铁的冶炼
第1课时
无处不在的金属材料
金属元素在地壳中的含量
元素 质量分数/% 元素 质量分数/%
铝 7.73 镁 2.00
铁 4.75 锌 0.008
钙 3.45 铜 0.007
钠 2.74 银 0.00001
钾 2.47 金 0.0000005
金属在自然界中的存在形式
地球上的金属资源
广泛存在于
地壳
海洋
存在形式为
少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在
多数金属都以化合物形式存在
很
(1)单质:极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)
自然界以单质形式存在的金
自然界以单质形式存在的银
金属元素在自然界中的存在形式
铁的矿物
赤铁矿
主要成分Fe2O3
磁铁矿
主要成分Fe3O4
菱铁矿
主要成分FeCO3
(2)化合物:化学性质较活泼的金属(如铁、锌、钠和钙等)。
硫铁矿
主要成分FeS2
金属化合物在自然界以矿物质形式存在,称为矿石。
黄铜矿
主要成分CuFeS2
辉铜矿
主要成分Cu2S
铜的矿物
铝土矿
主要成分Al2O3
铝的矿物
(2)化合物:化学性质较活泼的金属(如铁、锌、钠和钙等)。
金属化合物在自然界以矿物质形式存在,称为矿石。
7
1.下列有关金属资源的叙述错误的是( )
A.金属资源广泛存在于地壳和海洋中,目前提取量最大的金属是铝
B.“沙里淘金”说明金在自然界中以单质形式存在
C.地壳中金属资源大多数以化合物形式存在
D.地球上金属矿物资源储量有限,不可再生
A
2.从效益与环保角度考虑,以下矿石中最不适宜炼铁的是( )
C
磁铁矿
主要成分Fe3O4
菱铁矿
主要成分FeCO3
硫铁矿
主要成分FeS2
赤铁矿
主要成分Fe2O3
A. B. C. D.
70%
72.4%
48.3%
46.7%
含”S”
铁矿石
铁
如何从铁矿石中得到铁呢?
我国古代炼铁图
宝钢炼铁高炉
二、铁的冶炼 ----- 一氧化碳还原氧化铁
实验原理:在高温下,利用一氧化碳与氧化铁反应,把铁从氧化铁中还原出来
1、实验药品:
2、化学原理:
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
氧化铁粉末(颜色:_____)、澄清石灰水、一氧化碳气体
【活动1】实验室模拟炼铁
3、实验装置:
红棕色
4、实验现象:
(1)红棕色粉末逐渐变成黑色
(2)澄清的石灰水变浑浊
(3)点燃尾气有蓝色火焰
2CO + O2 2CO2
点燃
高温
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O
如何检验反应中生成了铁?
用磁铁吸(或加稀盐酸 )
5、注意事项:
(1)实验前,先通CO还是先点燃酒精喷灯?为什么?
答:先通CO后点燃酒精灯,排尽装置内空气,防止CO和空气混合,受热时发生爆炸。
(2)实验后,先熄灭酒精喷灯还是先停止通CO?为什么?
(3)末端酒精灯的作用是什么?
答:处理尾气CO,防止污染空气。
答:先熄灭酒精喷灯,继续通入CO直到玻璃管冷却,防止石灰水倒吸入热的玻璃管,使其炸裂;灼热的铁粉被空气中的氧气再次氧化。
CO---“早出晚归”,酒精喷灯----“迟到早退”
实验室里,用如图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质.关于该实验,下列说法错误的是( )
A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,
证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束时,玻璃管中红棕色的氧化铁粉
末部分变成黑色,该产物一定全是铁
C.反应后,先熄灭酒精灯,继续通入一氧化碳至玻璃管冷却
D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置
B
【活动2】工业炼铁
1、原理:
利用焦炭产生的CO还原铁矿石里的铁。
高温
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
2、原料:
(1)铁矿石:提供铁元素
(2)焦 炭:
(3)石灰石:把矿石中的二氧化硅转化为炉渣
①提供热量
②产生CO
CO2+C 2CO
高温
C+O2 CO2
高温
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
3、设备:
高炉
4、产品:
生铁
含有2%~4.3%的碳铁合金
硬而脆,不利于加工
可经过吹氧冶炼等工序生产钢,含碳量降至0.03%~2%的铁合金
(混合物)
联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下:
请回答下列问题:
(1)写出设备A的名称: