九年級化學(xué)第五章第二節(jié)鐵的冶煉和合金課件滬教版

1、,第二節(jié) 鐵的冶煉 合金,艾菲爾鐵塔,鐵,(iron)在自然界中分布很廣，在地殼中含量居所有金屬元素的第二位，僅次于鋁，約占地殼總質(zhì)量的4.75%。我國遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦,,變成,,使金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉,金屬礦物,,金屬,一、鐵的冶煉,鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？讓我們通過實(shí)驗(yàn)來研究鐵冶煉的化學(xué)原理。,P119圖5—4 一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng),觀察與思考,實(shí)驗(yàn)的原理,實(shí)驗(yàn)的步驟,

2、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)注意那些問題？（先加熱還是先通氣？實(shí)驗(yàn)完畢是先停止加熱嗎？）,實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)嗎？（一氧化碳有毒，實(shí)驗(yàn)完畢的尾氣怎么處理？）,閱讀P119頁完成活動(dòng)探究,1、提出問題：鋼鐵是怎樣煉成鐵的呢？2、作出假設(shè)：查閱資料可知，煉鐵實(shí)際上是用CO做還原劑把鐵從鐵礦石中還原出來，則其反應(yīng)方程式為：————————————（以氧化鐵為例）3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（根據(jù)圖5-4實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)），則觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為———————————

3、———————————,Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2,高溫,紅棕色的氧化鐵粉末逐漸變成黑色，同時(shí)澄清的石灰水逐漸變渾濁,閱讀P119頁完成活動(dòng)探究,5、得出結(jié)論：—————————————————6、交流與討論：（1）、反應(yīng)剛開始時(shí)為什么要先通一氧化碳后加熱氧化鐵？———————————————（2）為什么當(dāng)紅色粉末變成黑色時(shí)要等試管 冷卻后才停止通入一氧化碳能否先停止通一氧化碳后停止加熱？—————

4、——————（3）為什么要尾氣處理？如何處理？——————————————————————,煉鐵實(shí)際上是用CO做還原劑把鐵從鐵礦石中還原出來,防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸,防止灼熱的鐵與氧氣反應(yīng),防止一氧化碳污染空氣；,用燃燒法處理,,或把尾氣燒掉，防止污染空氣,工業(yè)煉鐵,冶煉廠,工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是高爐,,原料,4、主要反應(yīng)過程,（1）焦炭與 過量空氣高溫反應(yīng) （2） 二氧化碳又與焦炭在高溫下反應(yīng)生成一氧

5、化碳（3）一氧化碳與赤鐵礦石高溫反應(yīng)   試寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式： (1)C＋O2＝CO2 (2)CO2＋C＝2CO (3)Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2,點(diǎn)燃,高溫,高溫,,,問題1：原料中焦炭和石灰石的作用是什么？,答：焦炭的作用是作燃料和 生成一氧化碳。石灰石的作用是 除去爐渣。,反應(yīng)的原理： Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2,高溫,金屬的冶煉

6、方法,由于不同的金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，因此，常采用不同的冶煉方法。熱還原法、電解法、熱分解法等。,利用還原劑在高溫下將金屬從化合物中還原出來。,Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2WO3 + 3H2 === W + 3H2O2CuO + C === 2Cu + CO2,高溫,高溫,高溫,熱還原法,通常把金屬（如鐵）跟氧氣結(jié)合生成金屬氧化物（如氧化鐵）的過程稱為金屬的氧化,金屬氧化物跟焦碳、氫氣、一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，

7、失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過程稱為金屬氧化物的還原,金屬的冶煉方法,熱分解法,2HgO === 2Hg + O2↑ 2Ag2O === 4Ag + O2↑,常用于不活潑金屬（Hg、Ag等）的冶煉。,Au、Pt可通過金沙淘洗獲得。,電解法,在金屬活動(dòng)性順序中，K、Na、CA、Al等活潑金屬的還原性很強(qiáng)，都很容易失去電子，因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來，只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉。,2Al2O3====4Al

8、 + 3O2↑ 2NaCl====2Na + Cl2↑,通電,通電,△,△,二、生鐵和鋼,閱讀課本P120—121弄清楚以下幾個(gè)問題,2% ~ 4.3%,0.03% ~ 2%,含較多的碳、硫、磷、硅等元素,含碳、硫、磷、硅等元素較少,硬而脆、可鑄不可煅,硬而韌有良好的延展性和彈性。可鑄又可煅,燒菜用的鐵鍋、暖氣片機(jī)床的底座等,制造機(jī)械、交通工具和武器,都是混合物,鋼的冶煉原理,鋼的冶煉原理是：反應(yīng)原理主要是用　氧氣或鐵的氧化物　 ，把

9、生鐵中過量的   碳    轉(zhuǎn)化為氣體或爐渣而除去。其設(shè)備為平爐，原料是生鐵。練習(xí)：語文成語 “百煉成鋼”所體現(xiàn)的化學(xué)原理指的是：,C＋O2＝CO2,點(diǎn)燃,鋼鐵的用途,我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,鋼鐵是非常重要的金屬材料。鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志,早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器。,我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,新中國成立以后，我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛躍的發(fā)展

10、。1994年鋼產(chǎn)量只有15.8萬噸，居世界26位；1996年，我國的鋼鐵產(chǎn)量首次突破1億噸居世界前列；,為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行,2002年，我國的鋼產(chǎn)量為18224.89萬噸，連續(xù)多年保持世界第一,金屬在生活、生產(chǎn)中非常廣泛的應(yīng)用。不同的用途需要不同性能的金屬。,三、合金,1、什么是合金？,2、了解課文中提及的幾種合金的用途？,3、你還知道哪些合金及其用途？,P122,4、合金的使用對于人類有何意義？,閱讀課文

11、討論問題,是由一種金屬跟其他金屬（或非金屬）熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。,如：人類歷史上使用最早的青銅是由銅、錫等元素形成的合金,世界上最常見、應(yīng)用很廣泛的鋼是由鐵、碳等元素形成的合金,合金,通常所說的“金屬材料”，既包括各種純金屬，也包括各種合金,理解：1、合金是混合物 2、金屬和金屬（金屬和非金屬）都是合金。 3、合金是熔合而成不是簡單混合而成。 4、合金的各組

12、份保持原來的化學(xué)性質(zhì)，但其某些物理性質(zhì)發(fā)生了變化。（合金的熔點(diǎn)低于任何一種組份等）,鋁合金—質(zhì)輕,銅合金—耐腐蝕 、音質(zhì)好作 響銅,不銹鋼--耐腐蝕,,不銹鋼是指含鉻13%以上的鐵合金。字常見的不銹鋼含18%的鉻和8%的鎳。這種合金在空氣中較穩(wěn)定，不容易生銹，能夠長久保持其金屬光澤和銀白色。但在某些情況下（例如在海水中）不銹鋼仍然會(huì)被腐蝕。所以 ，不銹鋼并不是絕對不會(huì)生銹的，只不過是它“自我保護(hù)能力”比較強(qiáng)而已。,形狀記憶合金,這類合金

13、被廣泛地用于衛(wèi)星、航空、生物工程、醫(yī)療、能源和自動(dòng)化等方面。,演示,,,合金鋼,銅合金,保險(xiǎn)絲（武得合金）,鋁合金窗,銥鉑合金筆,鈦合金與人造骨,多種多樣的合金制品,,1、取一段保險(xiǎn)絲，試試能不能用手把它彎曲，是不是很容易被折斷。,2、某種保險(xiǎn)絲是用武得合金制成的，熔點(diǎn)為：69℃。其組成金屬及其熔點(diǎn)分別為：鉍：271℃、鉛：327℃錫：232℃鎘：321℃武得合金：69℃。,比較,武得合金與其組成金屬的熔點(diǎn)差異，對此你有什么

14、想法？,合金,具有許多良好的物理、化學(xué)或機(jī)械性能。,●合金的硬度一般比各成分金屬大●多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它的成分金屬●調(diào)整合金的配方和改變合金的形成條件，可以制成性能不同的各種合金,目前，合金的品種已不下萬種，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出金屬自身的種類。合金的制造大大拓寬了金屬材料的應(yīng)用范圍和使用價(jià)值。,合金材料的應(yīng)用十分廣泛，你知道那些合金材料？請跟同學(xué)們交流。,表5—4 一些常見金屬的特性和用途,作 業(yè)：,完成P124—125頁練習(xí)與