鐵的冶煉 (2)

- 2 - 渝北實驗二中渝北實驗二中 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 早在春秋時期早在春秋時期, ,我國就開始生產和使用鐵器。我國就開始生產和使用鐵器。 我國古代煉鐵圖我國古代煉鐵圖 春秋時期鐵鋤和鐵削春秋時期鐵鋤和鐵削 上頁上頁 下頁下頁 - 4 - 公元一世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。公元一世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。 為紀念為紀念19961996年中國鋼產量突破年中國鋼產量突破1 1億噸發(fā)行的郵票億噸發(fā)行的郵票 上頁上頁 下頁下頁 探究點一、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、假設你是煉鐵廠廠長，你準備選擇哪種鐵礦石來煉鐵？選擇依據是什么？ 3、要實現鐵的氧化物轉變?yōu)殍F，應選擇什么性質的物質來與它反應呢？ 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 你會選擇哪兩你會選擇哪兩種鐵礦石煉種鐵礦石煉鐵？鐵？ 試一試：試一試： 根據上面的學習，你能寫出煉鐵根據上面的學習，你能寫出煉鐵原理的化學方程式嗎？（以原理的化學方程式嗎？（以Fe2O3為例）為例） - 8 - - 8 - 探究點二：設計實驗裝置探究點二：設計實驗裝置 （從反應物的狀態(tài)、反應條件等方面考慮）（從反應物的狀態(tài)、反應條件等方面考慮） - 9 - - 9 - 探究點三、實驗室煉鐵探究點三、實驗室煉鐵 - 10 - - 10 - 實驗過程中能觀察到什么現象？實驗過程中能觀察到什么現象？ 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.先通一會兒先通一會兒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？ 為什么？為什么？ 2.2.實驗結束時，停止加熱，待試管冷實驗結束時，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，所以要進行尾氣處理?？諝庵?，所以要進行尾氣處理。 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：增加酒精燈點燃尾氣增加酒精燈點燃尾氣 - 14 - - 14 - 方法方法2：用排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：用導管送至加熱的酒精燈處點燃，用導管送至加熱的酒精燈處點燃，作為熱量的來源作為熱量的來源 - 17 - - 17 - 3.3.用導管送至加熱的酒精燈處點燃，作用導管送至加熱的酒精燈處點燃，作為熱量的來源為熱量的來源 1.1.用酒精燈用酒精燈點燃點燃，使其轉化為，使其轉化為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)煉鐵播放視頻：工業(yè)煉鐵 - 19 - - 19 - 1、煉鐵原料及作用，、煉鐵原料及作用， 設備，設備， 產品？產品？ 2、煉鐵過程中由下而上發(fā)生哪些反應？、煉鐵過程中由下而上發(fā)生哪些反應？寫出反應的方程式寫出反應的方程式 3、從高爐出來的氣體主要成分有哪些？、從高爐出來的氣體主要成分有哪些？如何處理？如何處理？ 探究點四：工業(yè)煉鐵探究點四：工業(yè)煉鐵 - 20 - - 20 - 工業(yè)煉鐵的主要設備、原料、反應原理、工業(yè)煉鐵的主要設備、原料、反應原理、產品各是什么？產品各是什么？ 主要反應：主要反應： 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 高溫高溫 C+CO2=2CO 高溫高溫 C+O2=CO2 點燃點燃 設備：高爐設備：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 - 序號序號 項目項目 實驗室煉鐵實驗室煉鐵 工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵 1 1 原料原料 2 2 原理原理 3 3 設備設備 4 4 物料物料 流向流向 5 5 尾氣尾氣 處理處理 6 6 產物產物 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 點燃、收集點燃、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：實驗室煉鐵與工業(yè)煉鐵異同？實驗室煉鐵與工業(yè)煉鐵異同？ 硬質玻璃管等硬質玻璃管等 高高 爐爐 C+O2 CO2 C+CO2 2 CO 點燃點燃 高溫高溫 Fe2O3 ：固定固定 CO ：流動流動 鐵礦石向下，鐵礦石向下，COCO向上向上 逆流：充分反應逆流：充分反應 - 22 - - 22 - 赤鐵礦赤鐵礦 （Fe2O3） 磁鐵礦磁鐵礦 （Fe3O4） 鐵礦石鐵礦石 單質單質 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 課堂小結課堂小結 - 23 - - 23 - 2021/9/17 宣城六中張益勝 23