Fe2O3+ 3CO
失氧， 失氧，被还原
2Fe + 3CO2
我是还原剂！ 我是还原剂！ 还原剂
工业炼铁
1.原料 原料: 原料 铁矿石 焦炭 石灰石
高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
2.原理 原理: 原理
3.设备 高炉 设备: 设备
炼铁高炉示意图
高炉内发生的化学反应 3co+Fe2
o = 2Fe+3co2
磁铁矿 主要成分 Fe3O4 72%
菱铁矿 主要成分 FeCO3 48%
黄铁矿 主要成分 FeS2 56%
主要成分中的含铁量
要完成铁的冶炼通常考虑哪些 主要方面的问题？ 主要方面的问题？
冶炼原料； 冶炼原料； 冶炼原理； 冶炼原理； 冶炼装置(设备 等 冶炼装置 设备)等。 设备
如何从铁矿石中得到铁呢? 如何从铁矿石中得到铁呢 主要成分Fe 为例。 以赤铁矿(主要成分 2O3)为例。 赤铁矿 主要成分 为例
℃ 183 ℃ ℃ ℃
结论： 结论：合金与纯金属相比
• 更大的硬度 •较低的熔点 较低的熔点 •更高的强度 韧性好 耐拉伸、耐弯 更高的强度(韧性好 耐拉伸、 更高的强度 韧性好,耐拉伸 耐压打) 曲、耐压打 •更好的抗腐蚀性能 更好的抗腐蚀性能
二十一世纪的金属材料—钛和钛合金
可 作 人 造 骨 的 钛 合 金
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 A B C 时可能会发生爆炸。 (2) 写出A中发生反应的化 学方程式 高温 Fe2O3＋3CO 2Fe+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。
3
高温
反应中， 反应中，
作为还原剂的物质是：（ 作为还原剂的物质是：（ C）
Ａ、Fe2
o
3
Ｂ、
co
Ｃ、Fe
Ｄ、co2
2.为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超 为适应火车提速， 为适应火车提速 长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂（ 长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂（铝 粉和氧化铁的混合物）能释放大量的能量， 粉和氧化铁的混合物）能释放大量的能量，生成熔融 状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式如下： 状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式如下： Fe2O3+2Al A. Fe2O3
3CO + Fe2O3==== 2Fe + 3CO2
160 100吨×80% 100吨 =80吨 =80吨
160 112
高温
112 X
80吨 80吨 X X=56吨 X=56吨
=
生铁的质量：56吨 96%=58.3吨 生铁的质量：56吨÷96%=58.3吨
1、在 3co+Fe2
o = 2Fe+3co2
日常生活中的金属材料—合金
二、
合金
1、定义：就是在金属中加热熔合 、定义： 某些金属或非金属形成的具有金属 特征的物质。 特征的物质。
比较纯金属与合金的硬度大小
黄铜是铜与锌的合金
比较纯金属与合金的熔点高低
现象：最先熔化的是焊锡， 现象：最先熔化的是焊锡， 其次是锡，最后熔化的是铅。 其次是锡，最后熔化的是铅。
导电性为100作标准） 导电性为100作标准） 100作标准
物理性质比较 银铜 金铝锌铁铅
优 100 99 74 61 27 17 7.9 良
密度 （g·cm-3） cm 熔点(℃) 熔点(℃) 硬度（以金刚石的
硬度为10作标准） 硬度为10作标准） 10作标准
金 铅 银 铜 铁 锌 铝
大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 小
第一节 常见的金属材料
金属的物理性质
1.常温下金属都是固体（汞除外） 常温下金属都是固体（汞除外） 常温下金属都是固体 2.有金属光泽 有金属光泽 3.大多数金属都导电导热 大多数金属都导电导热 4.有延展性 有延展性 5.密度、硬度较大 密度、 密度 6.熔、沸点较高 熔
物理性质 导电性（以银的
高温
Fe2O3
CO
Fe
在高温下，可以用 在高温下，可以用CO从铁矿石中 从铁矿石中 还原出铁。 还原出铁。
氧化铁
一氧化碳
石灰水
A
B
实验现象： 实验现象：
红色固体变成黑色； 澄清石灰水变浑浊。
还原反应：氧化物中的氧被夺去的反应。 还原反应：氧化物中的氧被夺去的反应。 夺取氧的物质叫做还原剂 还原剂。 夺取氧的物质叫做还原剂。 炼铁原理 高温
练习
1 下列不属于合金的是 （C ） A 生铁 C 四氧化三铁 B 不锈钢 D 黄铜
2 生铁是由 铁 、 碳 、硅和锰等 加热熔合而成的一种铁的合金， 加热熔合而成的一种铁的合金，所以合金 是一种 A 。 A 混合物 B 纯净物 C 化合物 D 单质
三、炼铁的原理
常见的几种铁矿石的成分
赤铁矿 主要成分 Fe2O3 70%
Байду номын сангаас
钨 铁 铜 金 银 铝 锡
高 3410 1535 1083 1064 962 大 660 232 低
铬铁 银 铜 金 铝 铅
9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5 小
考虑物质的用途时， 考虑物质的用途时，首先 要考虑物质的_____ _____， 要考虑物质的_____， 性质 还需要考虑那些因素？ 还需要考虑那些因素？
3
2
高温
c+co2 = 2co（制还原剂） c+o２ = co2（供热、CO ） ＣaCo3 = CaO+co2
点燃 高温
高温
处理方法：回收再利用
学以致用 炼铁厂利用100吨含Fe 80%的赤铁矿 的赤铁矿， 炼铁厂利用100吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼出 100吨含 多少吨纯铁？ 可以炼出多少吨含铁96%的生铁？ 多少吨纯铁？ 可以炼出多少吨含铁96%的生铁？ 96%的生铁 可以炼出纯铁的质量为X 解：可以炼出纯铁的质量为X
铅熔点为327.7 ℃ 铅熔点为 焊 锡 说明：制成合金之后， 说明：制成合金之后，焊锡 锡 熔 熔 点 的熔点低于两种纯金属的熔点。 的熔点低于两种纯金属的熔点。 点 为 为
结论：由于物质的组成的改变， 结论：由于物质的组成的改变， 其性能也发生了改变。 其性能也发生了改变。
℃ 232.1 ℃ ℃ ℃
铁的合金----生铁和钢的比较
铁合金 碳的含量 其他元素 熔点／℃ 机械性能 机械加工 生铁 2%～4.3% 硅、锰等 1 100～1 200 钢 0.03%～2% 铬、镍等 1 450～1 500
硬而脆，无韧性 坚硬、韧性大、 塑性好 可铸、不可锻 可铸、可锻、可 压延
高温 Al2O3+2Fe ，其中的还原剂为（ 其中的还原剂为（
）
B
B. Al
C. Al2O3
D. Fe
3. 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 A B C 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____________。