十九世纪初,美国展开一场向西部扩张的西进运动,一批批冒险家纷纷向太平洋西岸推进。加利福尼亚发现金矿的消息被证实后,引发另一波的移民潮,人们放下手边的工作涌向圣弗朗西斯科,试图一圆淘金的梦想。十九世纪初,美国开始了势不可当的西进运动,使美国的边疆从密西西比河不断向太平洋西岸推进。一八四八年,前进到加利福尼亚的人们在这里发现了金矿,立刻引起世界的轰动,迅速形成规模空前的淘金热很久以前,有个爱财如命的老财主,整天逼迫长工们为他干活。一天地主亲自上山监视长工们是否干活时偷懒。突然,他在一个山谷里发现满地都是黄澄澄的“金子”,这简直使他高兴得发狂了,地主贪婪地、大把大把地往口袋里装“金子”,直到口袋里再塞不下了,才跑回家把“金子”藏起来。从这以后,地主也开始干活了。每天夜晚,地主总象一个小偷似的摸黑上山,将一袋袋的“金子”往家里搬,直到家里无处可藏才罢手了。有一天,地主挑了指甲那么大一块“金子”到钱庄里去换钱。钱庄的伙计接过“金子”一看,大骂地主是天字第一号大傻瓜,把“金子”给扔出来了。愚人金提出问题:你知道铁在自然界中的存在形式及原因吗?实验探究:收集资料:几种常见的铁矿石(Fe2O3)黄铁矿(FeS2)磁铁矿(Fe3O4)菱铁矿(FeCO3)返回如何从铁矿石中得到铁呢?以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。Fe2O3FeCO高温在高温下,用还原剂(主要是CO)从铁矿石中还原出铁。微观说明CO夺取Fe2O3中的氧生成CO2和铁,说明CO具有还原性,把Fe2O3还原成了铁,CO是还原剂,化学上把氧化物中的氧被夺去的反应叫做还原反应。返回还原反应:含氧化合物中的氧被夺去的反应。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温夺取氧的物质叫做还原剂。得氧被氧化,发生氧化反应,作还原剂失氧被还原,发生还原反应,作氧化剂我是还原剂!铁架台硬质玻璃管洗气瓶氧化铁酒精灯实验用品返回实验现象:红色固体变成黑色;澄清石灰水变浑浊。D:\初四化学课时备课\炼铁\一氧化碳还原氧化铁标清.flv实验步骤:1、检查装置气密性2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置3、点燃右边酒精灯4、验纯、通入一氧化碳气体5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热(熄灭喷灯)7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳,8、然后熄灭右边酒精灯实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热,防止加热时CO与空气混合发生爆炸;实验完毕后,停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却,防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化,同时还可防止石灰水倒吸。现象:红色粉末变成黑色,澄清的石灰水变浑浊。点燃尾气有蓝色火焰一氧化碳还原氧化铁实验室相关的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2点燃高温用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气练习:1、实验中要先通入一段时间的CO,再加热Fe2O3。2、实验结束后要等玻璃管中的物质冷却后,再停止通入CO。3、在实验过程中要及时点燃一氧化碳,使之燃烧。防止加热时试管内有空气可能会爆炸。防止生成的铁再被空气中的氧气氧化。由于一氧化碳有毒性散失到空气中会造成空气污染,故使之燃烧转化成无毒的二氧化碳。根据一氧化碳还原氧化铁的实验,回答下列问题。(1)请你写出有关化学反应方程式:(2)将产物通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。说明生成了什么气体?(3)把得到的黑色粉未倒在白纸上观察,用磁铁试验它,黑色粉未能被磁铁吸起。判断固体是什么物质?(4)一氧化碳与木炭.氢气有相似之处,都有还原性。能否用木炭还原氧化铁?请推测出反应的产物?(5)分别写出一氧化碳还原四氧化三铁、氧化铜的化学方程式,分析一氧化碳是怎样变成二氧化碳的,并由此推测出一氧化碳还原金属氧化物的配平方法。A.H2+CuOCu+H2O加热B.Fe2O3+3C3CO2+2Fe判断下列反应中的还原剂。高温CO得氧,作还原剂。Fe3O4失氧,作氧化剂。4CO+Fe3O43Fe+4CO2高温4.某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置,如图所示:(1)若先给氧化铁热,氧化铁再通入一氧化碳,可CO能产生的后果是——原因是______(2)写出A中发生反应的ABC化学方程式______(3)装置B中产生的现象可判断反应是否开始发生,则B中的试剂是(填名称)__________(4)装置C的作用是_____(5)装置C收集气体的方法叫做____________。4.某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置,如图所示:(1)若先给氧化铁热,再氧化铁通入一氧化碳,可能CO产生的后果是爆炸,原因是一氧化碳中混有空气不纯净,加热ABC时可能会发生爆炸。(2)写出A中发生反应的化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)装置B中产生的现象可判断反应是否开始发生,则B中的试剂是(填名称)澄清石灰水(4)装置C的作用是防止一氧化碳气体污染空气。(5)装置C收集气体的方法叫做排水集气法。高温炼铁高炉示意图工业炼铁1.原料:3.设备:高炉铁矿石焦炭石灰石2.原理:高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2空气CaCo3=CaO+co2高温3co+Fe2o3=2Fe+3co2高温CaO+SiO2=CaSio3高温c+co2=2co高温c+o2=co2点燃(供热、CO2)(制还原剂供热)(造渣)处理方法:回收再利用高炉内发生的化学反应CaSiO3COCO2N2炉身炉腰炉缸炉喉高炉煤气高炉煤气铁矿石、焦碳、熔剂出渣口出铁口矿渣生铁CaCO3=CaO+CO2CaO+SiO2=CaSiO33CO+Fe2O3=2Fe+3CO2CO2+C=2COC+O2=CO2进风口进风口CO22COCO22COCOCO2N2COCO2N22Fe2Fe2FeCaO+SiO2=CaO+SiO2=CaSiO3CaSiO3炼铁时各物质的作用:石灰石:把杂质转化为炉渣焦炭:燃烧放热提高炉温,并将生成的CO2还原为具有还原性的CO,因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO,优点是气体还原剂具有流动性,能与矿石充分接触,使反应更彻底。结束炼铁的最终产品是生铁合金。含碳2-4.3%的铁合金.含碳0.03-2%的铁合金.钢生铁降低含碳量工业上冶炼金属的原理和方法1、还原法:CO还原赤铁矿石(还原剂一般为C和CO,夺氧后转化成CO2气体,能脱离反应体系,致使金属被还原出来。)2、电解法:电解氧化铝得到铝电解氯化镁得到镁。3、热分解法:2HgO==2Hg+O2要炼112吨铁,需含氧化铁80%的赤铁矿石多少吨?学以致用3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2高温160112纯物质的质量=不纯物质的质量X纯度解:炼铁厂利用100吨含Fe2O380%的赤铁矿,可以炼出多少吨纯铁?学以致用3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2高温160112100吨×80%=80吨X16011280吨X=X=56吨解:可以炼出纯铁的质量为X可以炼出多少吨含铁96%的生铁?