5.2金属矿物 铁的冶炼课件---2023-2024学年九年级化学沪教版（全国）上册

沪教版九年级化学上册第5章 第2节 金属矿物 铁的冶炼 中国夏商时代是目前已知用铁的最早时间。不过那时候的铁并不是人工制成，而是来自陨星，被称为陨铁。 出土河南的铁刃铜钺是发现的最早的陨铁制品。 春秋晚期我国已经熟练掌握了人工冶铁技术，出土于甘肃灵台的秦国铜柄铁剑是最好的证明，这次技术上的飞跃，领先欧洲国家一千九百多年。 西周晚期的玉柄铁剑被称之为“中华第一剑”，它的年代距今约2800年，把中国铁器冶炼推进了200年。 玉柄铁剑标志着作为社会生产力新代表的铁器已经萌芽，昭示着铁器时代降临中国，预示着我国的青铜时代行将过去！ 由于铁制品非常坚硬，它们取代了铜，成为制造武器和工具的主要材料，大大提高了劳动效率。钢铁作为人类社会生产和生活的重要物质资源，历来是国民经济实力和科技水平的重要标志。 将铁矿石冶炼为铁的首要步骤是什么？ 含铁量为70% 含铁量为46.7% 含铁量为72.4% 含铁量为48.3% 最适宜的两种矿石是 。 选矿 含铁量为70% 含铁量为72.4% 冶炼金属时对矿石的选择，需要考虑的因素： ①对环境影响要小 ②金属含量要高 ③方法要尽量简便 含铁量为70% 铁 Fe2O3与Fe的组成上均含有Fe元素，不同之处在于Fe少了O元素，要使Fe2O3转变为Fe，可加入某类物质，让其与Fe2O3中的O元素结合，主动夺取Fe2O3中的“O”元素，使Fe2O3转变为金属Fe。 金属单质 金属氧化物 氧化 还原 通常把金属跟氧结合生成金属氧化物的过程称为金属的氧化。 金属氧化物失去氧转化为金属的过程，称为金属氧化物的还原。 春秋时期的冶铁技术采用的“木炭还原法”，即冶铁时，将铁矿石和木炭一层夹一层地码放在炉窑中，点火焙烧，在650—800℃温度下，使铁矿中的氧化铁被还原成铁。但由于温度不够高，还原出来的铁以块状沉到炉底，人们只能待铁炼成炉窑冷却后将铁块取出。这种铁俗称海绵铁，表面粗糙，夹杂渣滓，有的坚韧性还不如青铜，因此，中国古代人又称这种铁为“恶金”。 如何解决？ 铁 固体，不能与Fe2O3充分接触，利用率低 制取成本高，储存困难 气体，接触面积大，反应更充分 CO还原Fe2O3的实验室装置 尾气处理 气球 1.放一盏燃烧的酒精灯 2.用气球收集 目的：处理多余CO，防止一氧化碳污染空气。 3.循环再利用 CO还原Fe2O3实验 实验步骤： 查密 →装药 →通气 →加热 →停热 →停气 开始时:先通CO， 再点燃酒精喷灯 结束时:先停止加热，冷却后, 再停止通CO。 红棕色粉末逐渐变黑， 排净空气，防止CO不纯受热爆炸。 防止生成的Fe粉 高温被氧化 。 早出晚归 酒精喷灯: 迟到早退 前者颠倒会爆炸，后者颠倒会氧化 CO： 澄清石灰水变浑浊 实验现象： 【交流讨论】 如何证明黑色粉末是铁？ 1.用磁铁吸粉末，若能被吸引，说明粉末含有铁粉 2.取少量粉末于试管中，滴加适量稀盐酸，若有气泡产生，说明粉末含有铁粉 （物理性质） （化学性质） CO还原Fe2O3实验 Fe2O3分子 铁原子 CO分子 CO2分子 铁原子 碳原子 氧原子 CO还原Fe2O3实验 Fe2O3分子 铁原子 CO分子 CO2分子 铁原子 碳原子 氧原子 小结 1.原理： 2.实验步骤：查密、装药、通气、加热、停热、停气 3.注意事项： （2）实验前CO要验纯 （3）装置的气密性要良好 （4）尾气要处理 （1）操作顺序要正确 ①先通入CO再加热：排出装置内的空气，防止加热时CO与空气混合发生爆炸。 ②实验结束后先停止加热，冷却后,再停止通CO：防止生成的铁在高温条件下重新被氧化 点燃或用气球收集或循环再利用（防污染环境） 红棕色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊 4.实验现象： CO还原Fe2O3实验 参观炼铁厂 工业炼铁 高炉 原料： 铁矿石 石灰石 焦炭 热空气 主要反应： ① 产生一氧化碳 ② 提供热量 将铁矿石中的SiO2转变为炉渣 中国钢铁产量从1949年的15.8万吨到1996年突破1亿吨，中国从缺钢少铁的困境攀升至全球第一产钢大国，现在中国年产钢铁已突破10亿吨，并连续26年稳居钢铁产量世界冠军的宝座。 辽宁舰、山东舰、福建舰的下水，复兴号高铁的运行， 港珠澳大桥的建设等等都很好的体现了我国钢铁行业的迅速发展。 自建国以来的七十余年，我国钢铁行业迅速发展，中国钢铁建成了全球产业链最完备、规模最大的钢铁产业体系，在未来的发展中，钢铁行业将在工艺装备、科技创新、品种质量、绿色智能等方面不断提升和突破。 尝试写出下列反应的化学方程式 (1) H2还原氧化铁:________________________  (2) H2还原氧化铜:________________________ (3) CO还原四氧化三铁:___________________ (4) 木炭还原氧化铁:______________________ 知识评价 知识评价 知识评价 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf57.62.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$