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1、- 2 - 渝北實(shí)驗(yàn)二中渝北實(shí)驗(yàn)二中 賀仁海賀仁海 - 3 - 鐵的冶煉鐵的冶煉 鐵的冶煉史鐵的冶煉史 早在春秋時(shí)期早在春秋時(shí)期, ,我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器。我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器。 我國(guó)古代煉鐵圖我國(guó)古代煉鐵圖 春秋時(shí)期鐵鋤和鐵削春秋時(shí)期鐵鋤和鐵削 上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) - 4 - 公元一世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。公元一世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。 為紀(jì)念為紀(jì)念19961996年中國(guó)鋼產(chǎn)量突破年中國(guó)鋼產(chǎn)量突破1 1億噸發(fā)行的郵票億噸發(fā)行的郵票 上頁(yè)上頁(yè) 下頁(yè)下頁(yè) 探究點(diǎn)一、煉鐵原料的選擇？ 想一想：想一想： 1、鐵在自然界中的存在形式？ 2、假設(shè)你是煉鐵廠廠長(zhǎng)，你準(zhǔn)備
2、選擇哪種鐵礦石來(lái)煉鐵？選擇依據(jù)是什么？ 3、要實(shí)現(xiàn)鐵的氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)殍F，應(yīng)選擇什么性質(zhì)的物質(zhì)來(lái)與它反應(yīng)呢？ 赤鐵礦赤鐵礦 （Fe2O3） (Fe)=70)=70% 磁鐵礦磁鐵礦 （Fe3O4） (Fe)=72.4)=72.4% 褐鐵礦褐鐵礦 （Fe2O3 xH2O ） (Fe)=)= 37% 55% 黃鐵礦黃鐵礦 （FeS2） (Fe)=46.7)=46.7% Fe 你會(huì)選擇哪兩你會(huì)選擇哪兩種鐵礦石煉種鐵礦石煉鐵？鐵？ 試一試：試一試： 根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，你能寫出煉鐵根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，你能寫出煉鐵原理的化學(xué)方程式嗎？（以原理的化學(xué)方程式嗎？（以Fe2O3為例）為例） - 8 - - 8 - 探究點(diǎn)二
3、：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置探究點(diǎn)二：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置 （從反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等方面考慮）（從反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等方面考慮） - 9 - - 9 - 探究點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)室煉鐵探究點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)室煉鐵 - 10 - - 10 - 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能觀察到什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能觀察到什么現(xiàn)象？ 酒精燈、澄清石灰水的作用分別是什么？酒精燈、澄清石灰水的作用分別是什么？ 鐵鐵 - 11 - - 11 - 1.1.先通一會(huì)兒先通一會(huì)兒COCO，然后加熱，然后加熱 排盡空氣，防止排盡空氣，防止COCO與管中的空氣混與管中的空氣混合加熱后發(fā)生爆炸合加熱后發(fā)生爆炸 防止熱的鐵又變成鐵的氧化物防止熱的鐵又變成鐵的氧化物 為什么？為什么
4、？ 為什么？為什么？ 2.2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，停止加熱，待試管冷實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，停止加熱，待試管冷卻后停止通卻后停止通COCO - 12 - - 12 - 思考：思考：1.一氧化碳能否直接排放到空氣中？一氧化碳能否直接排放到空氣中？ 提示：提示：COCO難溶于水，具有可燃性難溶于水，具有可燃性 COCO是有毒氣體，不能直接排放到是有毒氣體，不能直接排放到空氣中，所以要進(jìn)行尾氣處理?？諝庵校砸M(jìn)行尾氣處理。 2.如何如何處處理尾理尾氣氣？ - 13 - - 13 - CO Fe2O3 澄清石灰水澄清石灰水 方法方法1：增加酒精燈點(diǎn)燃尾氣增加酒精燈點(diǎn)燃尾氣 - 14 - - 14 - 方法方法2：用排
5、水法收集后再處理用排水法收集后再處理 - 15 - - 15 - 方法方法3：用氣球收集后再處理用氣球收集后再處理 - 16 - - 16 - 方法方法4：用導(dǎo)管送至加熱的酒精燈處點(diǎn)燃，用導(dǎo)管送至加熱的酒精燈處點(diǎn)燃，作為熱量的來(lái)源作為熱量的來(lái)源 - 17 - - 17 - 3.3.用導(dǎo)管送至加熱的酒精燈處點(diǎn)燃，作用導(dǎo)管送至加熱的酒精燈處點(diǎn)燃，作為熱量的來(lái)源為熱量的來(lái)源 1.1.用酒精燈用酒精燈點(diǎn)燃點(diǎn)燃，使其轉(zhuǎn)化為，使其轉(zhuǎn)化為COCO2 2 2.2.用氣球收集或用排水法用氣球收集或用排水法收集收集后再處理后再處理 尾氣處理方法：尾氣處理方法： - 18 - - 18 - 播放視頻：工業(yè)煉鐵播放視
6、頻：工業(yè)煉鐵 - 19 - - 19 - 1、煉鐵原料及作用，、煉鐵原料及作用， 設(shè)備，設(shè)備， 產(chǎn)品？產(chǎn)品？ 2、煉鐵過(guò)程中由下而上發(fā)生哪些反應(yīng)？、煉鐵過(guò)程中由下而上發(fā)生哪些反應(yīng)？寫出反應(yīng)的方程式寫出反應(yīng)的方程式 3、從高爐出來(lái)的氣體主要成分有哪些？、從高爐出來(lái)的氣體主要成分有哪些？如何處理？如何處理？ 探究點(diǎn)四：工業(yè)煉鐵探究點(diǎn)四：工業(yè)煉鐵 - 20 - - 20 - 工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備、原料、反應(yīng)原理、工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備、原料、反應(yīng)原理、產(chǎn)品各是什么？產(chǎn)品各是什么？ 主要反應(yīng)：主要反應(yīng)： 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 高溫高溫 C+CO2=2CO 高溫高溫 C+O2=CO2 點(diǎn)燃點(diǎn)燃
7、 設(shè)備：高爐設(shè)備：高爐 原料：鐵礦石、焦炭、原料：鐵礦石、焦炭、 石灰石、空石灰石、空 氣氣 - 21 - - 21 - 序號(hào)序號(hào) 項(xiàng)目項(xiàng)目 實(shí)驗(yàn)室煉鐵實(shí)驗(yàn)室煉鐵 工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵 1 1 原料原料 2 2 原理原理 3 3 設(shè)備設(shè)備 4 4 物料物料 流向流向 5 5 尾氣尾氣 處理處理 6 6 產(chǎn)物產(chǎn)物 Fe2O3 CO 鐵礦石鐵礦石 焦炭焦炭 石灰石石灰石 空氣空氣 Fe2O3 + 3 CO 2Fe + 3CO2 高溫高溫 點(diǎn)燃、收集點(diǎn)燃、收集 循環(huán)利用循環(huán)利用 FeFe 生鐵（混合物）生鐵（混合物） 比一比：比一比：實(shí)驗(yàn)室煉鐵與工業(yè)煉鐵異同？實(shí)驗(yàn)室煉鐵與工業(yè)煉鐵異同？ 硬質(zhì)玻璃管等硬質(zhì)玻璃管等 高高 爐爐 C+O2 CO2 C+CO2 2 CO 點(diǎn)燃點(diǎn)燃 高溫高溫 Fe2O3 ：固定固定 CO ：流動(dòng)流動(dòng) 鐵礦石向下，鐵礦石向下，COCO向上向上 逆流：充分反應(yīng)逆流：充分反應(yīng) - 22 - - 22 - 赤鐵礦赤鐵礦 （Fe2O3） 磁鐵礦磁鐵礦 （Fe3O4） 鐵礦石鐵礦石 單質(zhì)單質(zhì) FeFe 化合物化合物 控制條件：高溫控制條件：高溫 CO FeFe 生鐵生鐵 恨恨鐵鐵不不成成鋼！鋼！ 百煉百煉成鋼！成鋼！ 鋼鋼 課堂小結(jié)課堂小結(jié) - 23 - - 23 - 2021/9/17 宣城六中張益勝 23
鐵的冶煉 (2)
