铁的冶炼合金.ppt

2021/3/17,宣城六中张益胜,1,主页,前进,后退,大多数金属为银白色,大多数金属为固体,大多数金属有光泽,大多数金属熔沸点高,大多数金属能导电导热,大多数金属有延展性,铜（紫红色）金（黄色）,汞（液态）,金属的共同物理性质,2021/3/17,宣城六中张益胜,2,,,欢迎您来到化学课堂,第二节铁的冶炼合金,2021/3/17,宣城六中张益胜,3,1、在生产和日常生活中应用最广泛的金属是什么,2、你对它还有什么了解,想一想,2021/3/17,宣城六中张益胜,4,1、铁的化学性质如何,讨论,2、地壳中铁的含量怎么样,3、铁在自然界中主要以化合物形式还是单质的形式存在,2021/3/17,宣城六中张益胜,5,由于铁的化学性质比较活泼,它在自然界中以化合物的形式存在,在地壳中含量位居金属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75。我国大型铁矿有辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花，我省马鞍山。使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。,小资料,2021/3/17,宣城六中张益胜,6,磁铁矿的主要成分为Fe3O4,黄铁矿的主要成分是FeS2,铁的几种矿石,赤铁矿主要成分为Fe2O3,褐铁矿（Fe2O3nH2O,菱铁矿主要成分是FeCO3,2021/3/17,宣城六中张益胜,7,Fe2O3和Fe的组成上均含有Fe元素，不同之处在于Fe少了O元素，要使Fe2O3转变成Fe，可从哪方面入手,交流与讨论,可在一定条件下，可加入某类物质，让其与Fe2O3中的O元素结合，主动夺取Fe2O3中的“O”元素，使Fe2O3转变成金属Fe。,2021/3/17,宣城六中张益胜,8,金属铁的冶炼,是把它们的矿物跟易得氧的物质一起加热反应，以夺氧的方式还原铁的氧化物。通常使用的还原剂是CO。以赤铁矿为例，其化学方程式为,一、铁的冶炼,2021/3/17,宣城六中张益胜,9,炼铁原理利用氧化还原反应，还原剂把矿石中化合态的铁还原出来,有关反应,2021/3/17,宣城六中张益胜,10,,2021/3/17,宣城六中张益胜,11,观察与思考,1、通入一氧化碳前要先。2、澄清石灰水的作用是什么实验中会出现什么现象3、尾气应如何处理4、实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O35、实验结束时应如何操作6、如何验证实验中产生了铁,演示,检查装置的气密性,验证反应是否产生CO2；浑浊,CO有剧毒，要燃烧或收集起来,防止试管内空气与一氧化碳受热发生爆炸,先熄灭酒精灯，继续通一会儿一氧化碳，防止Fe又被氧化成Fe2O3以至实验失败。,用磁铁靠近，黑色粉末能被吸引。,,2021/3/17,宣城六中张益胜,12,,2021/3/17,宣城六中张益胜,13,,,,,,实验现象,1、红色的固体逐渐变成黑色，且能被磁铁吸引；2、澄清的石灰水变浑浊。,化学方程式,2021/3/17,宣城六中张益胜,14,主要反应,设备高炉,交流与讨论,工业炼铁的主要设备、原料、反应原理各是什么,原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气,2021/3/17,宣城六中张益胜,15,1、许多金属的冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应。（如锰、锌、铁、镍、铅等）2、有些金属比较活泼，很难从其矿物中提取出来，需用电解的方法。（如铝等）,指导阅读课本P120“拓展视野”,2021/3/17,宣城六中张益胜,16,二生铁与钢,铁是非常重要的金属材料。钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。,2021/3/17,宣城六中张益胜,17,纯铁,,铁的合金,,生铁,钢,（含碳量不同）,（24.3）硬度比纯铁硬,（0.032）硬度、抗腐蚀性能增强,2021/3/17,宣城六中张益胜,18,钢,锰,铬、镍,硅,韧性好、硬度大,抗腐蚀性好,导磁性好,耐高温、硬度大,钢轨、轴承、钢磨、挖掘机铲斗、坦克装甲,,医疗器械、容器、反应釜、炊具,变压器、发电机和电动机中的铁芯,刀具,2021/3/17,宣城六中张益胜,19,三、合金,1、定义两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质。日常使用的金属材料，大多数都属于合金,,,钛合金镜框,钛合金可制造人造骨,2021/3/17,宣城六中张益胜,20,前进,后退,主页,【实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度,黄铜比铜硬,焊锡比锡硬,合金与纯金属有不同的性质,,2021/3/17,宣城六中张益胜,21,2合金和纯金属性质的对比,通过以上对比实验，可得出什么结论（从颜色，硬度方面）,黄色,黄铜片＞铜片,银白色,银白色,（紫）红色,焊锡＞锡,2021/3/17,宣城六中张益胜,22,【实验8-2】将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度,,,,,,,焊锡,锡,铅,2021/3/17,宣城六中张益胜,23,合金和纯金属熔点大小的对比,通过以上对比实验，可得出什么结论,慢中快,2021/3/17,宣城六中张益胜,24,前进,后退,主页,常见合金的主要成分、性能和用途,,,,,,,,,,,合金,主要成分,性能,用途,不锈钢,黄铜,18K黄金,焊锡,硬铝,铁、铬、镍,抗腐蚀性好,医疗器械、炊具、容器、反应釜,铜、锌,强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀,机器零件、仪表、日用品,锡、铅,熔点低,焊接金属,铝、铜、镁、硅,强度和硬度好,火箭、飞机、轮船等制造业,金、银、铜,光泽好、耐磨、易加工,金饰品、钱币、电子元件,2021/3/17,宣城六中张益胜,25,铜合金,铜、锡,有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀,机器零件如轴承、齿轮,铜、锌,有良好的的强度和塑性、易加工、耐腐蚀,机器零件、仪表和日用品,铜、镍,不易生锈、导电导热性能差,精密仪器、装饰品、电工仪器,2021/3/17,宣城六中张益胜,26,合金与纯金比较、合金的优点,一、熔点更低,二、硬度更大,三、导电性减弱,四、耐腐蚀性增强,2021/3/17,宣城六中张益胜,27,制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝,2021/3/17,宣城六中张益胜,28,课题练习,1．人类使用金属的历史，由早到晚的顺序是（）A．铁→铜→铝B．铝→铜→铁C．铜→铁→铝D．铜→铝→铁,C,2．黄铜是合金，它是（）A．铜的化合物B．含铜的混合物C．铜的氧化物D．铜单质,3．下列性质中不属于纯铁的物理性质是（）A．质软B．银白色C．能导电D．易生锈,B,D,4．下列有关合金的说法正确的是（）A．合金属于化合物B．合金不能导电、传热C．合金没有延展性D．合金的很多性能与组成他们的纯金属不同,D,2021/3/17,宣城六中张益胜,29,5．下列关于“合金”的叙述①合金中至少有两种金属；②合金中元素以化合物形式存在；③合金中一定含有金属；④合金一定为混合物；⑤合金依然具有金属特性，其中正确的是（）A．④B．①②③C．③④D．③④⑤,D,6．（1）导电性最好的金属是______。（2）密度最大的金属是______。（3）熔点最高的金属是______。（4）硬度最大的金属是______。,7．用元素符号表示下列物质涂在保温瓶内夹层的银白色金属是______；做普通干电池负极的材料是______；体温计中的银白色液体是______。,银,锇Os,钨,铬,Ag,Zn,Hg,2021/3/17,宣城六中张益胜,30,8．科学家预言，到21世纪，其用途仅次于铁和铝的“第四代金属”是钛。钛和钛的合金所具有的优良性能是________________________________________________；被广泛应用于_________________________________________。,9．高层建筑中的门窗通常使用铝合金而很少用钢，是因为_________________________________________________________________。,熔点高、密度小、,可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好,火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等,铁的密度比铝大，铝合金轻，铝表面形成致密的氧化膜，阻止铝进一步,氧化，耐腐蚀性能强。,2021/3/17,宣城六中张益胜,31,前进,后退,主页,课题一、金属材料,一、金属,1、金属的一些物理性质大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导热、熔沸点高、有延展性,二、合金,2、考虑物质用途时考虑多种因素,1、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金,2、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好,纯铁,,铁的合金,,生铁,钢,（含碳量不同）,（24.3）硬度比纯铁硬,（0.032）硬度、抗腐蚀性能增强,