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化学铁冶炼合金教案：化学冶金技术在工业生产中的应用化学冶金技术在工业生产中的应用化学冶金技术是指通过化学反应来改变金属和非金属的物质结构和组成的一种技术。
这种技术在工业生产的许多领域中都得到了广泛的应用。
其中最重要的就是化学铁冶炼合金，这种技术已经成为现代钢铁工业中不可或缺的一部分。
本文将探讨化学铁冶炼合金的原理、方法及其在工业生产中的应用。
1.化学铁冶炼合金的原理化学铁冶炼合金是一种通过化学反应改变铁的物质结构和组成的技术。
其基本原理是将富含氯化钙和氯化铁的熔盐体系注入炉子，并在高温下对铁进行还原。
在这个过程中，铁的杂质将会被氧化，然后被吸附在熔盐中，并随炉底的熔渣排出。
而高纯度的铁则在还原过程中被分离出来。
化学铁冶炼合金的核心技术是铁钛矿还原反应。
铁钛矿还原反应是指在高温下，铁钛矿与还原剂发生气体化学反应。
常用的还原剂有硅、铝、钙等金属。
在反应中，铁钛矿的钛、钒、铬等元素被还原成金属状态，而铁则被分离出来，并且与还原剂发生反应。
由于还原度高，所以得到的铁质量高，纯度高，适合用于制造高质量的钢铁。
2.化学铁冶炼合金的方法在化学铁冶炼合金的过程中，需要采用适当的方法来控制反应的温度、压力和化学反应的速率。
下面是一种基本的化学铁冶炼合金的方法：(1) 准备熔融液将氯化钙和氯化铁混合在一起，并将其熔化。
此时，加入一定量的氯气可以加速反应。
(2) 将熔融液注入炉子将准备好的熔融液通过管道注入炉子中。
在注入的过程中，需要控制流量和温度，以确保反应的均匀性。
(3) 进行反应让铁钛矿与还原剂加入到炉子中，并在高温下进行反应。
在反应中，需要控制反应速率和温度，以确保得到高品质的铁。
(4) 分离高纯度的铁经过反应后，高纯度的铁会沉淀到炉底部分离出来，并与熔渣分离。
熔渣中的杂质则会被吸附在熔盐中，然后排出废料堆中。
3.化学铁冶炼合金的应用化学铁冶炼合金的应用非常广泛。
在工业生产的许多领域中都可以看到它的应用，其中最重要的就是在钢铁工业中。
第二节铁的冶炼合金学习目标1．从铁矿石中将铁还原出来的方法工业炼铁的主要设备是高炉。
把铁矿石跟焦炭、石灰石一起加入高炉，从下方通入热风，焦炭在炉内反应生成的一氧化碳跟氧化铁在高温下反应生成铁。
发生反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO22．生铁和钢等重要的合金生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金，其中还含有硫、磷、硅等杂质。
钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金，钢是由生铁在炼钢炉中进一步冶炼除去过多的碳、硅、硫、磷而得到的。
钢的性能比生铁优越。
合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的物质。
合金具有许多良好的物理、化学或机械性能。
3．认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
4．含杂质物质的质量计算方法：纯净物质量=不纯物质量某物质质量分数。
学习要点重点、难点和疑点1．重点：⑴铁的冶炼。
⑵合金的特点及应用。
2．难点：(1)铁的冶炼。
(2)用所学知识解释和解决生活中有关金属和合金的问题。
3．疑点：(1)冶炼生铁时为什么要用焦炭而不用煤？(2)炼铁时为什么生成的是生铁而不是纯铁？教材解读内容要点解析金属的冶炼：使金属矿物变成金属的过程。
铁在不同化合物中表现出不同的化合价。
一般，铁在置换反应的生成物中表现为+2价；铁在氯气等物质化合时生成+3价的铁离子；另外铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，可将Fe3O4表示成FeO·Fe2O3，即Fe3O4中铁即表现出+2价，又表现出+3价。
炼铁的原理：高温Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2设备为高炉，原料为石灰石、铁矿石、焦炭、空气，产品为生铁。
生铁是含碳量为2%---4.3%的铁合金，其中还含有硫、磷等杂质。
钢是含碳量为0.03%----2%的铁的合金，钢是由生铁在炼钢炉中进一步冶炼除去过多的碳、硅、硫、磷而得到的。
钢的性能比生铁优越。
焦炭有着多孔性，它含硫量少，并有发热量高的优点。
而煤中含有大量的硫、磷等杂质，如不经过洗涤干馏，把它们除去变成焦炭，则会使生铁中除含有碳外，还含有大量的硫、磷，从而大大影响生铁的性能。
化学初三沪教版 5.2 铁的冶炼合金教案【温故知新】：1、地壳中铁的含量在金属中居于第几位？自然界中铁元素以何种形式存在？2、你知道的铁矿石有哪些？3、人类冶炼最多、在生产生活中应用最宽泛的金属是什么？【学习目标】：1、认识从铁矿石中将铁复原出来的方法；2、知道生铁和钢等重要的合金，认识加入其余元素能够改良金属特征的重要作用；3、认识金属资料在生产生活和社会发展中的重要作用。
4、经过对工业上铁的冶炼原理的商讨与研究，形成运用知识于本质生活的能力；【自学指导】：【一】金属的冶炼（一）认真阅读P119 页【一】铁的冶炼部分，明确以下问题：1、炼铁所用原料；思虑各原料的用途。
2、炼铁的的主要设施及发生的主要反响原理的化学方程式。
3、参照该页实验装置图思虑①为何实验开始时要先通入一氧化碳排出装置内的空气，再加热氧化铁？②为何实验结束时要先停止加热到试管冷却才停止通入一氧化碳？③该实验进行中会有哪些实验现象？澄清石灰水的作用是什么？④点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么？⑤实验结束前应怎样操作，才能保证获得较纯净的铁粉？怎样考证明验中产生了铁？〔二〕阅读P120 页“拓展视线”明确：①能与矿物共热来冶金的物质有；；。
②金属冶炼的另一种方法；铁矿石炼铁所得产品为。
【二】生铁和钢阅读 P120 页【二】生铁和钢明确：①生铁含碳量：钢的含碳量。
②生铁冶炼为钢的本质为。
【三】合金阅读 P121 页【三】合金明确：①合金是：②金属资料包含和。
③合金较各成分金属的不一样之处。
④认识黄铜、青铜、硬铝的主要构成元素及特征，用途。
【达标检测】1.人类历史上使用最早的合金是；世界上最常有、应用最广的合金是。
2.合金拥有很多特别的性能，合金的硬度一般比各成分金属的硬度，多半合金的低于构成它的成分金属。
3、以下物质不属于金属资料的是〔〕A青铜 B铁矿石 C焊锡 D铜4钢和生铁的主要差别在于〔〕A 含杂质的种类不一样B 含碳量多少不一样C 耐腐化性能不一样D 外观颜色不一样5、把生铁冶炼成钢的主要目的是〔〕A把生铁提纯，除掉生铁中的各样杂质B加入各样合金元素，改良生铁的性能C用复原剂把氧化铁复原成铁D合适降低生铁中的含碳量，除掉大多半有害杂质6、回答：①请你推断，平时生活中我们所使用的一般铁钉是由纯铁制成的吗？②你可否设计一个简单的实验来考证你的上述推断？③有人说不锈钢在任何条件下都不生锈，你以为呢？7、将 20g 铁合金样品置于氧气流中灼烧，获得0.4g 二氧化碳。
中考化学一轮复习导学案（6）复习内容：铁的冶炼、合金、金属锈蚀复习目标：1.复习铁的冶炼原理、炼铁主要设备；2.知道生铁和钢等主要合金的性能及用途；复习重点：铁的冶炼、合金复习过程：一、考点扫描1.CO还原Fe2O3化学方程式：实验现象：⑴固体由色变成了色，⑵石灰水。
操作要点及解释：⑴一氧化碳要先通，再点燃酒精灯。
防止。
⑵一氧化碳要后撤。
让灼热的铁粉在一氧化碳中冷却，防止。
⑶尾气要妥善处理或2.生铁的含碳量为；钢的含碳量为。
3.一般的来说，合金的熔点比各成分金属（如保险丝——武德合金），硬度比各成分金属（如钢——铁碳合金）。
最早使用的合金是，应用最广泛的合金为。
4.铁丝生锈实质上就是铁与和等物质发生的复杂的化学反应，即发生了缓慢氧化。
在有、等物质存在时，铁的锈蚀加速。
铁锈的主要成分是。
5.防止钢铁生锈的方法有。
铝在空气中与氧气反应形成一层的氧化铝薄膜，可阻止铝进一步氧化。
二、典型例题例1：下列有关金属材料说法正确的是（）A．铁片在海水中不易生锈B．钢是纯铁C．铝片表面易生成一层致密的氧化膜D．纯铜硬度高于黄铜（铜锌合金）例2：炼铁高炉中发生了下列反应，其中属于化合反应的是（）①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁②高温煅烧石灰石③灼热的焦炭和二氧化碳反应④焦炭充分燃烧A．①和④B．②和③C．③和④D．只有④例3：为了减缓铁制品的锈蚀，下列做法不当的是（）A．在车船的表面喷涂油漆B．将使用后的菜刀用布擦干C．洗净铁制品表面的油膜D．在铁制品表面镀上一层锌例4：金属材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质。
⑴钛合金是重要材料，具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性”等优良性能。
金属的下列用途：①用来做保险丝②用来制人造骨③用于制造船舶④用于制造航天飞机。
其中与钛合金性能符合的是（填序号）。
⑵铁是一种最主要的金属材料，实验室里用一氧化碳还原氧化铁得到铁，实验过程中，先通入一氧化碳目的是。
化学铁冶炼合金教案：矿物材料与冶金学理论与实践矿物材料与冶金学理论与实践铁是人类最早发现和使用的金属之一，也是目前最重要的金属之一。
铁的原料主要来自于铁矿石。
铁矿石主要有磁铁矿、赤铁矿、铁矿石、针铁矿等。
铁冶炼技术在古代已经发展到相当高的水平，传统的铁冶炼方法包括炭火炼铁法、炽烈冶金法等。
在现代化学工业中，使用化学铁冶炼合金是最主要的方法。
本文将从矿物材料、冶金学理论和实践三个方面详细介绍化学铁冶炼合金的教学内容。
一、矿物材料篇化学铁冶炼合金最重要的原料是铁矿石。
铁矿石主要是氧化铁的混合物。
除矿石之外，还需要加入一些辅助原料，如焦炭、石灰石、硅石、硅铁等。
其中，焦炭是还原铁矿石的主要燃料，所以选择好的焦炭对于冶炼的成功至关重要。
石灰石主要用于分解冰铁石和硅铁石中的灰分，还可以中和硫酸氢根离子，防止酸性物质对设备的腐蚀。
硅石和硅铁中含有大量的硅元素，可以增加铁水的流动性和润滑性。
本教材还需要介绍铁矿石的矿物学和地球化学特征，以方便学生了解铁矿石的分布规律和开采技术。
同时，还需要介绍铁矿石的物理和化学性质。
二、冶金学理论篇化学铁冶炼合金需要涉及到很多的冶金学理论。
需要介绍金属的还原和氧化反应及其机理。
铁矿石中的氧化铁需要通过还原反应得到还原铁。
常见的还原剂是焦炭，还原反应的化学反应方程式为：Fe_2O_3 + 3C → 2Fe + 3CO同时，需要学生了解还原反应中的温度、还原剂量和时间等因素对反应的影响。
此外，还需要讲解铁与碳的相图，以此来解释铁的熔点和冶炼过程中的相变现象。
在化学铁冶炼合金中，还需要介绍高炉冶炼的过程。
高炉是化学铁冶炼合金的主要设备，同时也是铁和钢冶炼的主要设备。
高炉的主要原理是将含铁矿石、焦炭和辅助原料放进反应器中，在高温下进行还原反应生成铁、一氧化碳和一些其它副产物。
本部分需要介绍高炉的工艺流程、设备和各个部位的功能。
三、实践篇教学实践是教学中非常重要的环节，也是提高学生综合素质的重要手段。
化学《铁的冶炼和合金的教学设计》以及反思作者：张登 (初中化学泸州初中化学一班) 评论数/浏览数： 4 / 54 发表日期： 2011-10-25 12:18:46铁的冶炼和合金的教学设计教学目标:1、知识与技能：（1）了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
（2）知道生铁、钢等重要的合金。
认识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用。
2、过程与方法：通过铁的冶炼实验(CO与Fe2O3的反应)的观察和视频资料的观看，培养学生观察能力、分析、解决问题的能力3、情感态度与价值观：(1)认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
(2)通过我国古代的成就和新中国成立以后，我国钢铁工业的发展，使学生增强民族自信心和自豪感，培养学生的爱国主义情操。
重点：生铁的冶炼原理；难点：演示实验：CO与Fe2O3的反应。
教具准备：多媒体。
教学实验准备：CO与Fe2O3的反应。
教时安排：1课时。
教学过程：创设情境 (多媒体)：钢铁的用途，学生观看图片，谈谈对图片内容的认识。
师：钢铁是一种很重要的金属材料，它在工农业生产和生活中占据非常重要的地位，你对钢铁有多少了解呢？钢铁又是怎样被炼成的呢？本节课我们一起来共同学习钢铁的相关知识。
（板书）铁的冶炼和合金一、铁的冶炼。
1、师：在自然界中铁的储量怎么样？以什么形式存在？我国铁矿分布情况又是如何的呢？阅读课本自主、合作讨论：下列问题(多媒体呈现)，师：（鼓励学生），使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。
怎样把铁的化合物变为金属铁呢？2、铁的冶炼。
学生讨论：你能想出那些方法使赤铁矿石中的Fe2O3变成Fe？观看实验录象。
师演示，引导学生观察：CO与Fe2O3的反应。
A、观察：B、描述实验现象，并与同桌交流。
C、学生实践：书写铁冶炼的化学反应方程式：D、分组讨论、交流：(1)先通CO排出空气，然后加热Fe2O3的目的？(2)实验完毕后，要继续通入CO直到玻璃管冷却的目的？(3)尾气为什么要进行处理？设问：你知道工业上是怎样炼铁的吗？师分析CO与Fe2O3反应的方程式之后引入1、多媒体呈现视频材料，学生观看。
[教师评析] （1）对于活动性比较活泼的金属（如Na、K 、Mg 、Al 等）很难从其矿物中提取出来，为了得到它们，可采用电解的方式直接将它们分解，引读P120页“拓宽视野”。
金属Fe的活动性不是很强，一般不采用这种方式。
（2）冶炼金属铁，可选择加入其他易得氧的物质与Fe2O3反应，以夺氧的方式还原Fe2O3。
[教师引导] 我们以前所学过和接触的物质中，哪些可以和“O”结合，形成新的物质？[学生讨论] Mg、H2、C、CO、P、Cu等物质可实现以上变化。
Mg [O]MgO H2 [O]H2O C [O]CO2P [O]P2O5Cu [O] CuO CO [O]CO2[教师引导]从理论上讲,这些物质都可以实现所需转变,但从经济效益、环境保护、人体健康及安全角度出发，我们一般选择C或CO。
现以CO为例，探讨铁的冶炼过程。
投影动画：一氧化碳与氧化铁的反应板书：实验现象：红色粉末变成黑色，石灰水变浑浊。
[教师引导]书写CO和Fe2O3反应的化学方程式。
[学生实践]Fe2O3 + 3CO=高温=Fe + 3CO2讨论：（1）实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3。
（2）澄清石灰水的作用是什么？（3）实验结束前应如何操作，才能保证得到较纯净的铁粉？（4）如何验证实验中产生了铁？（5）气球的作用是什么？收集的气体如何处理？（6）你能设计出其他的尾气处理装置吗？板书：实验操作步骤要点：（1）先通气体（排尽空气）再加热，目的防治爆炸。
（2）先停止加热（待试管冷却）停止通气体，目的是防止铁再次变成氧化铁。
投影：考、大胆设计、勇于探究，有效地培养了学生的创新精神，充分展示和构建学生的情感，让学生真正成为学习的主人，积极主动地参与到学习活动中去，愉快地获取知识，训练能力。
引导学生阅读P120文字及展示炼铁高炉的模型。
页（展示实物模型及光盘上关于高炉炼铁的演示过程）[学生归纳]教师引导学生归纳出：工业上炼铁设备：高炉原料：铁矿石、焦炭、石灰石主要反应：2C +O2 =点燃=2CO3CO + Fe2O3=高温=2Fe + 3CO2CaCO3=高温=CaO +CO2↑CaO +SiO2==CaSiO3（炉渣——可用于制水泥）尾气主要成分：CO和CO2 （需经处理后再排放）（播放大型钢铁厂炼铁的教学片断，说明工业炼铁是一个复杂的化学变化过程，虽然原理与课堂实验相同，但规模、条件、装置与我们的实验装置有天壤之别。
