内容正文:
教学内容
金属的冶炼
教学目标
1. 掌握实验室炼铁的原理及注意事项
2. 知道工业炼铁与实验室炼铁的原料及实验原理的异同
3. 掌握防锈的措施
教学过程
知识详解
一、合金
(1)定义:由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。因此,合金属于混合物。
(2)性能:一般来说,合金的硬度比组成它的纯金属大;合金的熔点比组成它的纯金属低。
二、生铁和钢
生铁含碳量2%-4.3% 钢含碳量0.03%-2%
含碳量越高,硬度越大;含碳量越低,韧性越好
三、铁的冶炼
1、实验室探究工业炼铁的原理。
[实验目的] 探究工业炼铁的化学原理
[实验原理] 3CO + Fe2O3 ===== 2 Fe +3 CO2
[实验药品] Fe2O3、CO、澄清石灰水
[实验装置] 见右图
[实验步骤及注意事项]
a.装配好仪器;检查气密性
b.装入药品;固定仪器;
c.先通一会儿CO,再点燃酒精灯给药品加热;
(思考:先通CO再加热的目的。提示:可燃性气体与空气混合加热可能会发生爆炸。)
d.待玻璃管中的红棕色粉末全部变为黑色时,停止加热;
e.继续通入CO,直至玻璃管冷却到室温。
(思考:停止加热前,继续通CO的目的。提示:先停止加热,导致玻璃管中压强迅速减小。)
[实验现象]
[尾气处理]思考:为什么要进行尾气处理?尾气处理的方法有哪些?
[实验结论]CO有还原性,能将 Fe2O3 中铁元素还原为铁单质。
2.工业炼铁的方法
主要设备:高炉
主要原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
主要原理:高炉中由下至上依次发生
(1)C + O2 ===== CO2
(2)CO2 + C ===== 2CO
(3)3CO + Fe2O3 ===== 2 Fe +3 CO2
焦炭的作用:①制造还原剂CO
②通过燃烧焦炭提高炉温,加快冶炼速度。
石灰石的作用:制造炉渣。
用热空气而非冷空气的原因:提高炉温,加快反应速率。
教学重点:探究工业炼铁的原理。
教学难点:理解实验室探究工业炼铁的步骤及注意事项。
检测:
1、右图是实验室模拟工业炼铁的装置图,试回答下列问题:
(1)实验过程在仪器①中发生反应的化学方程式是: