2018-2019学年沪科版九年级化学第2节 金属矿物 铁的冶炼

结论：产物中有铁和二 氧化碳生成
实验现象
1.红棕色的固体逐渐变成黑色， （且能被磁铁吸引）；
2.产生能使澄清的石灰水变浑浊的 气体。
化学反应方程式
高温
3 CO+ Fe2O3 2 Fe+ 3 CO2
CO2+Ca(OH)2===CaCO3 +H2O
CO
气体与 固体加 热反应 装置
FFee2O3一氧化碳 一氧化碳
H2+ CuO △ Cu+H2O C+ 2CuO =高=温= 2 Cu+CO2 ↑
• 某钢铁公司用490万吨含氧化铁60%的赤 铁矿石炼铁，所得的生铁中最多含铁多少 万吨？ （Fe ：56 O：16）
• 某冶炼厂日产含碳3 %的生铁300吨,该厂每 天至少需要含氧化铁80 %的赤铁矿多少吨?
1.（1）用CO与赤铁矿石炼铁的实验步骤：
CO2+Ca(OH)2===CaCO3 +H2O
自
金属矿物
然
界
以 单 质 形 式 存 在
形自 式然 存界 在以 的单 金质
的
银
极少数金属（金、银、铂等）在 自然界有单质形式存在
金属矿物
菱 铁 矿
黄铜矿
孔雀石
大多数金属在自然界都以化合物形式存在
我国几个大型的铁矿
辽宁鞍山
湖北大冶
四川攀枝花
金属的冶炼: 使金属矿物变成金 属的过程.
工业炼铁
1.工业炼铁的主要设备是： 高炉
2.工业炼铁的原料及其作用：
• （1）铁矿石： 提供铁元素 a.提供热源、维持炉温
• （2）焦 炭: b.提供CO
• （3）石灰石： 形成炉渣 • （4）空 气: 提供氧气

原理 ：3CO＋Fe2O3 高温 2Fe＋3CO2
用哪一套装置好？
A
B
C
三、实验室模拟炼铁
尾气处理方法：
1、点燃尾气 2、用气球收集
澄 清 石 灰 水
查气 密性
--装药品
观看视频，明确实验步骤和现象
实验现象 红棕色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊。
如何证明得到的黑色粉末是铁？
排出装置内的空气，防 止加热时发生爆炸。
防止灼热的铁被空气中 的氧气重新氧化。
B A
1.实验开始时，先点A灯还是先点B灯？ 2.实验结束时，先灭A灯还是先灭B灯？
今天你有哪些收获？ 还有什么问题？
70%
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
72.4%
想一想：(1)假如你是炼铁厂的厂长，你认为 选择铁矿石要考虑哪些因素？
(2)哪种矿石最不适合工业炼铁？
48.3%
菱铁矿（主要成分FeCO3）
46.7%
黄铁矿（主要成分FeS2）
二、工业炼铁
观看视频，找出工业炼铁的原料、设 备和主要反应，了解各原料的作用，完成 教学案。
（1）用磁铁吸引 若黑色粉末能被吸引，则证明是铁。
（2）取少量黑色粉末加入稀盐酸或稀硫酸 若有气泡产生，溶液变成浅绿色，则证明是铁。
（3）取少量黑色粉末加入硫酸铜溶液， 若有红色物质析出，则证明是铁。
实验步骤
CO：早出晚归 酒精喷灯：迟到早退
查气 密性
--装药品
--通CO --加热--
停止 加热
-- 停止 通CO
工业炼铁
主要设备——高炉
工业炼铁
铁矿石、焦炭、石灰石
原料：铁矿石、焦炭、 石灰石 、空气
主要反应：
热空气 炉渣出口

第5章 金属的冶炼与应用第2节 金属矿物 铁的冶炼目标展示1、知道一些常见的金属矿物。

2、知道从铁矿石中将铁还原出来的方法。

关于铝、铁、铜三种金属：地壳中含量由大到小：出现的年代从早到晚：金属活动性顺序：铝 > 铁 > 铜铝、铁、铜铜、铁、铝使金属矿物变成金属的过程，叫做金属冶炼。

1、实验室模拟炼铁（阅读124页）药品：Fe 2O 3、CO原理：3CO ＋Fe 2O 3 2Fe ＋3CO 2高温装置图：硬质玻璃管酒精喷灯检验二氧化碳二、铁的冶炼褐铁矿 Fe 2O 3·nH 2O 黄铁矿 FeS 2铁元素在自然界存在形式磁铁矿(Fe 3O 4)( Fe 2O 3) Fe 2O 3实验步骤：1）检查装置的气密性。

2）装入少量氧化铁粉末。

3）先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯（为什么）（4）实验结束后，先熄灭酒精喷灯，待 玻璃管内物质冷却后，再停止通入一氧化碳。

（为什么）如何证明黑色粉末是铁？（1）用磁铁吸。

若黑色粉末能被吸引，则是铁。

（2）取少量黑色粉末加入稀盐酸。

若有气泡产生，溶液变成浅绿色，则是铁。

（3）取少量黑色粉末加入硫酸铜溶液。

若有红色物质析出，则证明是铁。

为什么要处理尾气？尾气怎样处理？（1）用气球或排水法收集气体。

（2）用酒精灯点燃气体。

（3）用导管将气体送至酒精喷灯处点燃，再次利用。

一氧化碳有毒，会污染环境。

改进前改进后澄清石灰水澄清石灰水粗玻璃管细玻璃管细玻璃管澄清石灰水1、检验并吸收产物CO2；2、收集尾气CO；3、判断玻璃管内空气何时排尽；（当排出石灰水的体积等于玻璃管的容积时，可以认为管内空气基本排除干净）。

2.工业炼铁•（1）铁矿石：•（2）焦 炭:•（3）石灰石：•（4）空 气:提供铁元素a.提供热源、维持炉温b.提供CO 将杂质形成炉渣 提供氧气原理： 3CO ＋Fe 2O 3 2Fe ＋3CO 2高温C+O 2CO 2点燃CO 2＋C 2CO 高温高炉中的主要反应3CO+Fe 2O 3===2Fe+3CO 2（吸热）C+CO 2===2CO （吸热）C+O 2===CO 2 （放热）高温高温点燃工业上炼得的不是纯铁（生铁）高温4CO+Fe 3O 4===3Fe+4CO 2混合物。

.
（3）B装置中产生的现象可判断反应
是否开始发生，B试剂是
。
（4）C装置的作用是
。
1
•1
倍 速 课 时 学 练
2021/1/31
24
倍
速
课
时 学
1、甲组数据计算样品中氧化铁的质量分数为
练
2、乙组数据计算样品中氧化铁的质量分数为
2021/1/31
25
三、金属的冶炼方法
1．电解法 （主要由金属活动性决定）
处理尾气， 防止污染
实验步骤：
（1）连接装置检查装置的气密性。 （2）装入少量氧化铁粉末。
实验步骤：（1ຫໍສະໝຸດ 检查装置的气密性。（2）装入少量氧化铁粉末。
（3）先通入纯净一氧化碳，排出装置内空 气后，再点燃酒精喷灯。
排尽装置内空气，防止一氧化碳与空气混合加热可能发 生爆炸 （4）
实验步骤：
（1）检查装置的气密性。
石灰水变浑浊
高温
3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2 CO2+Ca(OH)2==CaCO3 +H2O
点燃
2CO+O2==2CO2
如何检验黑色粉末是铁？
（1）用磁铁吸。 若黑色粉末能被吸引，则证明是铁。
（2）取少量黑色粉末加入稀盐酸。 若有气泡产生，溶液变成浅绿色，则证明是铁。
（3）取少量黑色粉末加入硫酸铜溶液。 若有红色物质析出，则证明是铁。
还原剂是CO,用CO O 夺取Fe2O3中的 。
其化学方程式为：
高温
3 CO+ Fe2O3 ——2 Fe+ 3CO2 • 在高温条件下，用还原剂一氧化
碳从铁的氧化物中将铁还原出来 。